[發明專利]一種制硫酸吸收后干尾氣綜合利用技術

在審

• 申請號: 201711271907.1
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108793094A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 季根忠;陸禾苗;唐偉;季潔
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: C01B17/88
• 分類號: C01B17/88;C01D5/18;F26B21/14;B01J29/90
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

本發明屬于無機化學技術領域，特別涉及一種制硫酸吸收后干尾氣綜合利用技術。本發明公開了一種制硫酸吸收后干尾氣綜合利用技術，用于稀/廢硫酸制備再生濃硫酸，將所述制硫酸吸收后干尾氣作為干燥介質通入濃縮裝置內，使稀/廢硫酸濃縮制得再生濃硫酸。本發明公開了一種制硫酸吸收后干尾氣綜合利用技術，用于分子篩脫水，包括以下步驟：將所述制硫酸吸收后干尾氣對吸附飽和分子篩進行干燥再生。本發明公開了一種制硫酸吸收后干尾氣綜合利用技術，用于鹽類物質脫水干燥，包括以下步驟：將所述制硫酸吸收后干尾氣作為干燥劑通入鹽類物質進行脫水干燥。本發明具有工藝簡單、成本低、資源綜合利用、環境效益和社會效益倶佳的特點。

技術領域

本發明屬于無機化學技術領域，特別涉及一種制硫酸吸收后干尾氣綜合利用技術。

背景技術

在硫酸生產工藝中，用空氣中O₂將SO₂轉化（氧化）為SO₃后，含SO₃濃度約10%m的尾氣進吸收塔內與98%硫酸接觸，吸收三氧化硫成為硫酸后的干尾氣排出。該尾氣溫度一般是60-100℃左右，含水分小于0.1g/m³，換算成相對濕度為0.03%，可以看作是不含水分的絕干氣體，是一種理想的干燥介質，但未得到充分利用而浪費能源。

另外，在吸收三氧化硫制備硫酸過程中，SO₃與H₂O反應產生大量的熱量，使吸收塔的溫度升高，降低吸收的效率。為了保證吸收塔的吸收效果，需要采用循環水的介質冷卻，吸收的熱量也未得到利用。

目前，稀硫酸濃縮方法主要有兩類。常壓法：如CN101214931A是把稀硫酸置于蒸發器中，在常壓條件下直接用燃料加熱蒸發器或用換熱器進行加熱，達到稀硫酸濃縮的目的。由于硫酸的沸點高達338℃，硫酸在常壓下直接濃縮時需要高溫，而高溫下，硫酸的腐蝕性非常強，為降低濃縮過程中對設備材質的要求，USP5228885，USP6548038等專利采用減壓法濃縮稀硫酸，即減壓法。在減壓條件下，用換熱器加熱稀硫酸同時進行蒸發的方法和設備。但蒸餾過程中難免有少量硫酸揮發，這對真空泵等設備腐蝕難以解決，真空系統只能采用水環泵等，減壓能力有限，使稀硫酸的濃縮溫度依然需要很高。總之，目前稀硫酸濃縮只能達到70%及以下的硫酸，70%的硫酸依然沒有脫水、催化等功能，達不到提濃利用的目的。要達到90%以上的硫酸，需要高溫下進行，高溫的硫酸特別是高溫的濃硫酸具有強烈的腐蝕性，這對換熱器的材質提出了極高的要求，需要價格昂貴的稀有金屬如鉭、鋯以及特殊合金制作換熱器，此外采用蒸發濃縮需要耗費大量的能量，這種都提高了稀硫酸的濃縮成本，從而限制了廢稀硫酸的回收利用。另外稀硫酸中經常含有其它有機雜質，在高溫下容易發生縮合、碳化等反應而影響濃縮后的回用。

CN102688706A提出采用膜處理將稀硫酸提濃，但隨濃度的增加，滲透壓會大幅上升，所以膜處理只能得到濃度為70%及以下的硫酸，也遠遠達不到利用的目的。

在工業實際中，一般將磺化、硝化后的硫酸，再加SO₃來提濃。但該法使產生的硫酸量大幅增加。如80%的回用硫酸為例，80%的回用硫酸1噸，用SO₃提高到98%，產生的總硫酸量為1.62t，多出0.62t的硫酸可能含有先前使用過程中原輔材料的污染而影響使用，并且SO₃的運輸困難也制約該方法的應用。

在分子篩脫水過程，被水吸附飽和的分子篩需要脫水再生，在這個過程中需要大量熱量，將分子篩提高到200-300℃，并用干燥的空氣吹脫，再經較長時間的降溫才能進入下一個循環脫水。升降溫能耗大，溫度變化大易造成分子篩粉化而報廢，升降溫時間周期長等缺陷。

含許多鹽含有結晶水，制備無水鹽過程中需要高溫脫水，能耗大。

專利CN102261830A提出“一種利用硫酸尾氣干燥磷銨的方法”，只是將硫酸尾氣用于一次性大幅度增加水蒸氣分壓的一般的干燥場合（噴霧干燥），未能開發利用硫酸尾氣極低濕度下的強干燥性質。