[實用新型]一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的裝置

有效

• 申請號: 201520076535.7
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN204474329U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 花序
• 申請（專利權）人: 南京澄天環境科學研究院有限公司
• 主分類號: C01B17/74
• 分類號: C01B17/74;C01B17/88
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 黃智明

技術領域

本實用新型涉及硫酸制造、鋼鐵、冶金、有色冶煉、化工等行業與環保技術領域，具體地說是一種雙氧水法尾氣脫硫并制取高濃度硫酸的裝置。

背景技術

硫酸是一種重要的工業原料，我國是當前世界硫酸產量最高的國家，據2013年數據，年產量達8500萬噸。硫酸的工業制法主要是接觸法，即將硫原料經過氧化燃燒生成二氧化硫，二氧化硫在催化劑存在下與氧氣接觸生成三氧化硫，三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收，再用水或稀硫酸稀釋獲得商業用酸。

硫原料主要有硫磺、硫鐵礦、冶煉煙氣等，國外以硫磺居多，我國則以硫鐵礦為主。但是，我國的硫資源不足，硫酸生產所需的硫資源近半需要從國外進口。另一方面，我國每年又有將近兩千萬噸二氧化硫以工業廢氣的形式排放到大氣中，形成大氣污染物，資源浪費的同時又對環境造成危害?，F有的利用冶煉煙氣或廢二氧化硫制酸的原理仍然是接觸法，在接觸氧化的過程中，仍然會產生大量的含硫廢氣，產生循環污染，實際上現有制酸廠的含硫廢氣也有很大部分來源于接觸步驟的廢氣。

二氧化硫是大氣污染物中的主要污染因素，二氧化硫的排放會造成酸雨對水體、農作物、環境、建筑物等造成酸化和腐蝕，造成巨大的經濟損失。我國鋼鐵、冶金、有色冶煉、化工等行業的高速發展，帶來了嚴重的二氧化硫污染，環境負荷難以承受，近幾年各行業的排放標準步步緊縮，給各行業的發展帶來制約。

目前含硫尾氣處理主要有氨法、有機胺法、鈉堿法、活性焦法、氧化鋅法、雙氧水法等。其中雙氧水法是近幾年發展濕法脫硫方法之一，具有脫硫效率高、流程短、投資相對較低等優勢。其中涉及雙氧水法脫除煙氣中二氧化硫、并回收硫酸的專利有，CN100463847C以煙道氣制備硫酸的方法，CN100354028C通過與過氧化氫反應從廢氣中脫除二氧化硫的方法，CN202070285U一種脫除硫酸工業尾氣中二氧化硫、回收硫酸裝置等。以上專利均對過氧化氫（雙氧水）與二氧化硫反應，產生硫酸的方法機理和裝置進行了描述，但是實際應用過程中因副產的是20-40%的稀硫酸，在某些沒有工業硫酸生產裝置的行業，這部分稀硫酸無法回到制硫酸系統，或稀硫酸濃度低直接外售困難，致使其綜合利用受到制約，影響該方法的適用范圍。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服上述現有雙氧水法脫硫在某些行業應用時存在的不足和潛在問題，提供一種運行穩定、副產高濃度硫酸的煙氣脫硫方法和裝置，拓寬雙氧水法煙氣脫硫的適用范圍，解決當前脫硫技術中副產物應用價值不高的問題，充分利用硫資源。

具體來說，本實用新型采用以下技術方案來解決以上所述的問題：

一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的裝置，包括雙氧水脫硫器和稀硫酸濃縮裝置，其中稀硫酸濃縮裝置包括預熱器、閃蒸室和閃蒸加熱器，其特征在于，閃蒸室和閃蒸加熱器有至少一套，終端的一效閃蒸加熱器由終端飽和蒸汽供熱，而二效閃蒸加熱器由一效閃蒸室的閃蒸汽作為熱源供熱，以此類推，最后的末效閃蒸室的閃蒸汽作為預熱器的熱源，雙氧水脫硫器的稀硫酸輸出管線與稀硫酸預熱器連接，而一效閃蒸室具有濃硫酸出口，該出口與濃酸冷卻器相連以輸出濃硫酸。

優選地，所述裝置還包括真空冷凝器、真空換熱器、冷卻器、液封槽及返回泵，其中各效閃蒸加熱器的排液端接入真空冷凝器冷凝為液體，并形成系統真空，真空冷凝器的未凝氣，經真空換熱器冷卻后經真空泵吸引排放，設置液封槽保持真空換熱器真空密閉，實現整個系統真空狀態，真空冷凝器中冷凝產生的液體經過冷卻器冷卻后進入液封槽，通過返回泵匯集回收，作為雙氧水法脫硫裝置的平衡補充用水，從而無三廢排放。

優選地，稀硫酸輸出管線在進入稀硫酸預熱器之前還設置有還原器，還原器中設置有還原劑，稀硫酸在進入稀硫酸預熱器之前先與還原劑接觸以對該稀硫酸產物進行還原處理。

采用該裝置利用排放二氧化硫為原料制取硫酸的方法包括以下步驟：1）使含硫煙氣進入雙氧水脫硫塔進行脫硫，生成稀硫酸；2）使生成的稀硫酸進入硫酸濃縮裝置，生成濃硫酸，所述硫酸濃縮裝置包括稀硫酸預熱器和至少一效閃蒸作用以產生不同濃度的硫酸。

所產生的濃硫酸的濃度可以在50-95%范圍內調節，優選地，所產生濃硫酸的濃度為60-95%，更優選為93-95%。

優選地，在步驟2）使生成的稀硫酸進入硫酸濃縮裝置進行濃縮之前還包括使生成的稀硫酸與還原劑接觸的步驟。

有益效果：利用本實用新型的方法和裝置，可以極大地減少硫的排放，充分地利用現有硫資源，實現經濟效益和社會效益。

附圖說明