[發明專利]冶煉煙氣制備分析純硫酸的方法及系統

在審

• 申請號: 202010062119.7
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111115587A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 譚自強;梁學武;李鵬;李煥湘;朱海;文樂
• 申請（專利權）人: 長沙華時捷環保科技發展股份有限公司
• 主分類號: C01B17/80
• 分類號: C01B17/80;C01B17/56
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

本發明公開了一種冶煉煙氣制備分析純硫酸的方法及系統，該方法包括含SO₂的冶煉煙氣的除雜冷卻、降酸霧、超純SO₂氣體的制備、制酸氣體的配制、干燥和轉化、吸收酸的制備以及氧化吹脫。該系統包括依次連通的洗滌冷卻塔、電除霧器、二氧化硫吸收塔、二氧化硫解吸塔、配氣罐、干燥塔、轉化系統、制酸吸收塔和脫氣塔，二氧化硫吸收塔與二氧化硫解吸塔之間設有貧富液換熱器，制酸尾氣出口、吹脫廢氣出口分別與電除霧器設有的進氣口連通。本發明的方法和系統可使幾乎100％的SO₂氣體回收利用制備成硫酸，分析純硫酸產率達到100％，成品酸完全達到分析純硫酸標準，且適用于各種煙氣條件。

技術領域

本發明涉及分析純硫酸的制備技術，具體涉及一種冶煉煙氣制備分析純硫酸的方法及系統。

背景技術

分析純硫酸廣泛應用于工業分析、化學實驗、醫藥、蓄電池、電子等行業。傳統精餾工藝采用對工業硫酸先氧化，再減壓精餾，最后對餾出液微濾的方法制取分析純硫酸。該工藝對設備要求高，能耗大，成本高，只適合小規模生產，已無法滿足當前分析純硫酸大規模使用及節能降耗的要求，新的分析純硫酸制備工藝開發勢在必行。

現有技術中，有些方法先采用轉化后煙氣制取發煙酸，再利用蒸汽等熱源將發煙硫酸的部分游離SO₃蒸出，通過超純水吸收制取分析純硫酸。這類方法由于僅能蒸出發煙酸中的部分SO₃，所以分析純硫酸的產率較低，同時蒸酸器存在單臺處理能力小的缺陷，大量生產時需設置多臺同時運行，投資成本、操作難度、占地面積都將增加，另外發煙酸中的雜質會在蒸酸過程析出，造成設備及管道結垢，需要定期清理，否則將影響蒸酸效率，蒸酸能耗隨之增加。也有一些方法對煙氣進行洗滌、過濾等手段凈化后，將煙氣中SO₂轉化為SO₃，然后采用超純水直接吸收SO₃制備分析純硫酸。這類方法也存在幾處缺陷：(1)洗滌、過濾等凈化手段無法去除冶煉煙氣中的氮氧化物，煙氣凈化、轉化后直接吸收制取的硫酸中硝酸根雜質的含量無法達到分析純硫酸指標；(2)煙氣進行轉化前還需采用濃硫酸進行干燥去除其中水份，但煙氣洗滌、過濾等凈化無法完全去除其中雜質，濃硫酸干燥中會引入雜質，干燥后酸僅能制備工業硫酸，無法產出滿足標準的分析純硫酸；(3)煙氣中SO₂催化轉化為SO₃需要SO₂濃度保持在一定范圍且連續穩定，SO₂濃度過低、過高或波動大的冶煉煙氣都無法使用該方法。

在分析純硫酸的制備方法中，不論是間接法還是直接法，都存在一個共同的問題，即都無法100％制取分析純硫酸，會伴有副產物工業硫酸，無法做到硫資源回收經濟效益的最大化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種適用于各種煙氣條件、可對含硫煙氣資源利用最大化、使SO₂氣體回收利用率幾乎達到100％、且成品酸完全達到分析純硫酸標準的冶煉煙氣制備分析純硫酸的方法及系統。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案。

一種冶煉煙氣制備分析純硫酸的方法，包括以下步驟：

S1：將含有SO₂的冶煉煙氣進行洗滌冷卻，以捕捉去除煙氣中的雜質并降溫至40℃以下，得到冷卻除雜氣體；

S2：將冷卻除雜氣體進行降酸霧處理，直至酸霧降至5mg/m³以下，得到降酸霧氣體；

S3：以有機胺液作為吸收液，采用吸收液貧液對降酸霧氣體中的SO₂進行吸附，使氣體中SO₂濃度降至50mg/m³以下，得到吸收液富液和尾氣，尾氣外排，將吸收液富液進行解吸，得到超純SO₂氣體和吸收液貧液，吸收液貧液循環吸收降酸霧后的煙氣中的SO₂；