[發明專利]一種回收二吸工藝低位熱量的硫磺制酸系統

有效

• 申請號: 202010252364.4
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111252743B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳廷明;馮永剛;羅于慶
• 申請（專利權）人: 中化重慶涪陵化工有限公司
• 主分類號: C01B17/80
• 分類號: C01B17/80
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭麗

本發明公開一種回收二吸工藝低位熱量的硫磺制酸系統，包括通過氣體管道連通的焚硫爐、轉化器、一吸塔和二吸塔，所述二吸塔包括塔體、設置在塔體上部的分酸器、設置在分酸器下方的填料以及設置在塔體底部的酸循環槽，所述分酸器的噴淋密度為2.0～3.5m³/m²·h；所述填料為φ20～50mm陶瓷填料；所述二吸塔的酸循環槽出口端通過液體管道連接第一預熱器和第二預熱器；所述第一預熱器設置在所述焚硫爐的進氣端；所述第二預熱器設置在所述一吸塔的煙氣出口處。本發明提供的硫磺制酸系統，能夠回收二吸工藝過程中的低位熱量，系統改進簡單可行，能夠節省經濟成本，實現巨大經濟效益。

技術領域

本發明涉及硫酸制備工藝的低位熱回收技術領域，具體涉及一種回收二吸工藝低位熱量的硫磺制酸系統。

背景技術

硫酸是重要的基礎化工原料，是化學工業中最重要的產品，用途廣泛。目前工業上常用的制取硫酸的方法包括硫鐵礦制酸法、硫磺制酸法和冶煉煙氣制酸法等。常用工業制酸工藝通常采用“兩轉兩吸”生產工藝，即將硫鐵礦煅燒、硫磺焚燒產生的SO₂或將來自冶煉煙氣的SO₂通過轉化器第一次轉化為SO₃，一次轉化生成的SO₃再通過一吸塔被吸收，未被完全轉化的SO₂再次經過轉化器進行第二次轉化，二次轉化后的煙氣經過二吸塔被二次吸收。采用“兩轉兩吸”工藝，實現SO₂充分轉化與吸收。

具體地，硫磺制酸工藝以固體硫磺為原料制備硫酸，通常采用快速熔硫、液硫過濾、機械霧化焚硫技術，通過“兩轉兩吸”生產工藝，并采用中壓鍋爐和省煤器回收焚硫和轉化工序的廢熱，產生中壓過熱蒸汽。硫磺制酸的原理為，將澄清的熔融硫送入焚硫爐與空氣霧化后于爐內焚化，產生高溫SO₂爐氣，然后SO₂進入轉化器，通過轉化器內的催化劑觸媒催化轉化為SO₃，生成的SO₃再通過吸收塔被吸收。當前硫磺制酸工藝中的“兩吸”工藝為設置兩個吸收塔進行SO₃兩次吸收，包括一吸塔和二吸塔：一吸塔通常為HRS吸收塔，HRS吸收塔為兩級吸收塔，實現約99.4％的SO₃吸收；二吸塔為普通干吸塔。

硫鐵礦制酸工藝以硫鐵礦為原料，在沸騰爐內通入空氣燃燒產生SO₂氣體，含有SO₂的煙氣經余熱鍋爐回收熱量后，依次通過旋風除塵和電除塵進行干法除塵。隨后，爐氣再通過洗滌、冷卻、除霧等一系列的凈化操作進入干燥塔。干燥后的爐氣用主鼓風機送入“兩轉兩吸”制酸系統，制取硫酸。硫鐵礦制酸工藝所用的“兩轉兩吸”系統與硫磺制酸系統的類似。

冶煉煙氣制酸工藝，主要利用有色金屬銅、鉛、鎳、鈷等硫化礦在熔煉過程中產生含SO₂的煙氣進行制酸，除了制酸工藝中SO₂來源不同，其他工藝流程與硫鐵礦制酸工藝相同。

現有“兩轉兩吸”制酸工藝的二吸塔，通常采用約60℃的98％硫酸吸收SO₃，二吸塔煙氣進口溫度為160℃、SO₃含量約為0.6-0.63％，二吸塔吸收SO₃時產生反應熱，二吸塔出塔酸溫約在70℃左右。因現有二吸塔出塔酸溫較低，無法被制酸工藝系統所利用，目前二吸塔的出塔酸的熱量全部經由涼水塔排入空氣中，造成了二吸工藝過程中部分熱量的浪費。

發明內容

為了解決上述存在的技術問題，本發明旨在提供一種能夠回收二吸工藝低位熱量的硫磺制酸系統。