[發(fā)明專利]硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810030427.0
• 申請日: 2008-01-07
• 公開（公告）號: CN101274753A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉智能;宋文豹;肖康;陳振東;胡澤亞;丁少林
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: C01B17/76
• 分類號: C01B17/76;C01B17/56
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硫酸生產(chǎn)方法及裝置，特別涉及一種接觸法生產(chǎn)硫酸工藝中的煙氣凈化方法及裝置。

背景技術(shù)

在冶煉煙氣制酸工業(yè)中，當(dāng)硫化礦焙燒所產(chǎn)出的煙氣中的SO₂濃度達(dá)到接觸法生產(chǎn)硫酸的要求時(shí)，便將煙氣經(jīng)過冷卻與收塵凈化之后送硫酸廠生產(chǎn)硫酸。接觸法生產(chǎn)硫酸一般包括凈化、轉(zhuǎn)化、吸收三個(gè)工序。該法所生產(chǎn)硫酸的濃度與爐氣中的水分有關(guān)，一般通過控制進(jìn)入凈化工序中干燥塔的水分以產(chǎn)出不同濃度的硫酸，而爐氣中進(jìn)入干燥塔的水分大體上等于凈化后出電除霧器爐氣的飽和水蒸汽含量，溫度愈高，含水量(主要指爐氣中的飽和水蒸汽)愈多，溫度愈低含水量愈少。因此要控制帶入干燥塔的水分量，就要控制好電除霧器出口爐氣的溫度。若爐氣中二氧化硫濃度為8.0％左右，要產(chǎn)98％酸時(shí)，須把干燥塔入口爐氣溫度控制在38℃以下。若需要產(chǎn)93％酸時(shí)，一般把進(jìn)干燥塔爐氣溫度控制在42℃以下。當(dāng)產(chǎn)品硫酸為發(fā)煙硫酸時(shí)，吸收塔所需要的水量更少，因此，干燥塔入口氣體的水分含量更要嚴(yán)格控制，氣體還帶有水沫，帶水沫量越多，干燥塔的進(jìn)口溫度就應(yīng)更低一些。因此干燥塔入口爐氣溫度過高或帶水沫量過多就不能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品硫酸，甚至?xí)绊懥蛩嵯到y(tǒng)的運(yùn)行。

以硫化礦為原料的接觸法制酸裝置的爐氣凈化流程有許多種，主要采用魯奇酸洗流程、水洗凈化流程、封閉型稀酸洗滌、高效動力波凈化工藝等，一般包括洗滌塔、冷卻塔、電除霧器等設(shè)備。一套年生產(chǎn)能力為10萬噸的接觸法制酸裝置，通常是由直徑為5000mm左右的1臺洗滌塔和1臺填料冷卻塔、2～4臺電除霧器的主要設(shè)備組成裝置。其填料冷卻塔一般為單臺且與前后設(shè)備串聯(lián)，上一工序處理完的煙氣全部在一臺設(shè)備內(nèi)進(jìn)行凈化處理，這種處理方式雖有利于系統(tǒng)內(nèi)部的壓力平衡，但在接觸法制酸工藝中，凈化部分需處理的煙氣量是隨著煙氣中二氧化硫濃度降低而增大，當(dāng)煙氣中二氧化硫濃度低至4～5％時(shí)，凈化部分的最大負(fù)荷可達(dá)6～7萬Nm³/h，尤其是煙氣系統(tǒng)漏風(fēng)率高時(shí)煙氣量更大，而1臺填料冷卻塔的處理能力一般為5萬Nm³/h左右，凈化處理能力明顯不足，因此在單臺設(shè)備的處理能力為固定值的前提下，這種凈化煙氣凈化處理方法及裝置的處理能力無法根據(jù)煙氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。凈化處理能力不足易導(dǎo)致煙氣溫度高、煙氣停留時(shí)間過短而不利于酸霧顆粒成長等問題。根據(jù)資料證明，煙氣進(jìn)入洗滌塔后，煙氣溫度由200℃以上降至60～70℃，其中的SO₃全部轉(zhuǎn)化為酸霧。而微粒酸霧是非常難以除去的，將影響觸媒的壽命并使尾氣超標(biāo)，通常是通過延長煙氣在進(jìn)入電除霧器前的停留時(shí)間使微粒酸霧長大至足以在電除霧過程中被除去，現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)值為大于15秒，而該類裝置在處理二氧化硫濃度低至4～5％的煙氣時(shí)，煙氣進(jìn)入電除霧器前的停留時(shí)間將小于15秒，酸霧未長大，無法在在電除霧過程中被除去，達(dá)不到凈化要求，凈化出口煙氣溫度過高，當(dāng)煙氣溫度高于理論溫度2℃以上時(shí)，將不能正常產(chǎn)出合格的93％的硫酸，影響產(chǎn)品質(zhì)量，且系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行受到影響。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)未提供接觸法制酸的煙氣凈化方法及裝置以適應(yīng)煙氣處理量負(fù)荷變化的工況要求，需進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化方法，它用于接觸法制酸工藝的煙氣凈化，它可根據(jù)待處理的煙氣量負(fù)荷變化而調(diào)整整套裝置的煙氣凈化處理能力，達(dá)到降低凈化后煙氣的溫度，延長煙氣停留時(shí)間，改善煙氣凈化指標(biāo)的效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種煙氣凈化裝置，它能實(shí)現(xiàn)上述方法，并應(yīng)用于年生產(chǎn)能力為10萬噸的接觸法制酸裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化方法，它用于接觸法制酸工藝中的煙氣凈化處理，采用氣體填料冷卻塔冷卻，其特征在于：它將上一工序所產(chǎn)出的煙氣分流為兩部分分別進(jìn)入不同的氣體填料冷卻塔進(jìn)行處理。

作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的煙氣的二氧化硫濃度為4～5％。

作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的進(jìn)入氣體填料冷卻塔的煙氣氣速為20～25m/s，煙氣在塔內(nèi)停留時(shí)間為為15s～25s，煙氣出口溫度為36～39℃。

作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的煙氣分流為流量均等的兩部分。

一種硫酸生產(chǎn)之煙氣凈化裝置，用于年生產(chǎn)能力為10萬噸的接觸法制酸裝置的煙氣凈化，包括氣體填料冷卻塔，其特征在于：所述的氣體填料冷卻塔數(shù)量為兩臺，所述的二臺氣體填料冷卻塔的進(jìn)口管并聯(lián)聯(lián)接，出口管并聯(lián)聯(lián)接。

作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的二臺填料氣體冷卻塔的結(jié)構(gòu)相同、高度相等。