CN101513993A - 利用硫酸镁生产硫酸的方法 - Google Patents

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庞仁杰
李军英
武继军
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Abstract

本发明公开了一种利用硫酸镁生产硫酸的方法，它主要是将将硫酸镁在750－950℃的悬浮煅烧窑进行煅烧分解、还原，生成氧化镁和二氧化硫烟气；氧化镁重新利用处理废酸；的二氧化硫烟气回用对硫酸镁原料进行预热并得到初步降温；降温后的二氧化硫烟气经除尘、降温、除雾和和干燥后送到转化工段，在钒触媒的催化作用下，二氧化硫气体转化成三氧化硫，然后进入吸收塔用水吸收生成硫酸。本发明不但为当前资源紧张的硫酸生产行业找到了一种优质的硫酸生产原料，而且为热电厂废气，钛白、特钢厂等一些化工废酸的处理找到一种可循环使用途径，同时利用悬浮煅烧工艺达到了热能的充分利用，降低了硫酸的生产成本，综合效益较高。

Description

利用硫酸镁生产硫酸的方法
技术领域
本发明涉及硫酸生产技术。
背景技术
当前我国硫酸生产多为硫磺制酸和硫铁矿制酸，随着硫磺和硫铁矿的原料涨价，硫酸成本逐渐升高，寻找新的原料生产硫酸势在必行。
目前热电厂废气，钛白、特钢厂等一些化工厂排出大量废酸，对废酸的最佳环保处理方法是氧化镁-硫酸镁法，这种处理方法产生大量硫酸镁，硫酸镁的处理也成一大难题，如果利用这些硫酸镁生产硫酸，不仅解决了当前硫酸生产成本高的问题，而且为使用硫酸的行业提供可自己循环使用的原材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用硫酸镁生产硫酸的方法，用以解决使用硫酸的行业硫酸镁的处理和循环利用问题。
为达到上述目的，本发明的生产工艺如下：
第一步：将硫酸镁加入到气固预热器利用二氧化硫烟气进行预热，预热后的硫酸镁喂入悬浮煅烧窑在750-950℃下进行煅烧分解，在还原剂S的作用下生成氧化镁和二氧化硫烟气；
第二步：生成的氧化镁经降温后排出系统重新利用处理废酸；生成的二氧化硫烟气再通入第一步中的气固预热器，对硫酸镁原料进行预热并得到初步降温；
第三步：初步降温后的二氧化硫烟气送除尘室进行除尘，经动力波洗涤器和填料塔进一步除尘降温再进入除雾塔除雾和进入干燥塔干燥除去水分；
第四步：干燥后的二氧化硫气体由鼓风机加压后送到转化工段，在钒触媒的催化作用下，二氧化硫气体转化成三氧化硫，然后进入吸收塔用水吸收生成硫酸。
上面所述的转化工段可采用现有工艺，也可采用以下两转两吸工艺：
从鼓风机输送的冷5O2气体，利用第III换热器和第I换热器被第三、一段出来的热气体加热到430℃进入转化器第一段触媒层。经第一、二、三段触媒层转化催化氧化的SO2转化率约为94.7％的5O3气体，经各自对应的换热器换热后，再经煤气降温，温度降到180℃后送往第一吸收塔吸收SO3制酸，第一吸收塔出来的SO2气体，利用第IV热交换器和第II热交换器被第四段触媒层出来的热气体和第二段出来的热气体加热到430℃，进入转化器第四段触媒层进行第二次转化。
硫酸镁制硫酸发生的主要反应有
SO2+1/2O2→SO3
SO3+H2O→H2SO4
本发明的有益效果是，不但为当前资源紧张的硫酸生产行业找到了一种优质的硫酸生产原料，而且为热电厂废气，钛白、特钢厂等一些化工废酸的处理找到一种可循环使用途径，同时利用悬浮煅烧工艺达到了热能的充分利用，降低了硫酸的生产成本，综合效益较高。通过两转两洗工艺，使物质转化率达到99.85％以上，二氧化硫吸收率达99.95％。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明硫酸镁生产硫酸的工艺流程图。
具体实施方式
从图1可以看出，本发明利用硫酸镁制备硫酸的工艺如下：
1、将原料硫酸镁经计量喂料装置加入到气固预热器中(煅烧产生的烟气作为热源)预热，预热后的物料喂入悬浮煅烧窑。在750-950℃煅烧温度且在还原剂S的作用下煅烧生成轻烧氧化镁，物料在炉内悬浮加热分解，煅烧产生的轻烧氧化镁经多级冷却后排出系统。在煅烧分解过程中，冷空气从末级冷却器进入系统，被物料加热到一定温度后入炉，与喷入炉内的燃料进行混合燃烧产生热量，分解硫酸镁生成二氧化硫烟气。
2、含二氧化硫的烟气对原料硫酸镁进行换热，换热后的原料硫酸镁喂入悬浮煅烧窑进行煅烧分解。
3、煅烧产生的含二氧化硫的烟气换热后，经除尘室除去大部分的氧化镁粉尘，再经动力波除尘降温、二级电除雾除去生成的酸雾。
4、二氧化硫烟气进入干燥塔用浓硫酸除去烟气中的水分。
5、经除尘、降温、干燥后的烟气利用二氧化硫鼓风机加压后送入转化器，在钒触媒的催化作用下，烟气中的二氧化硫转化成三氧化硫，然后进入吸收塔用浓硫酸吸收生成硫酸。在转化吸收过程中采用“3+1”两转两吸工艺，此工艺总转化率达到99.85％以上，吸收率达99.95％。
所述的两转两吸工艺具体过程如下：从鼓风机输送的冷SO2气体，利用第III换热器和第I换热器被第三、一段出来的热气体加热到430℃进入转化器第一段触媒层。经第一、二、三段触媒层转化催化氧化的SO2转化率约为94.7％的SO3气体，经各自对应的换热器换热后，再经省煤气降温，温度降到180℃后送往第一吸收塔吸收SO3制酸，第一吸收塔出来的SO2气体，利用第IV热交换器和第II热交换器被第四段触媒层出来的热气体和第二段出来的热气体加热到430℃，进入转化器第四段触媒层进行第二次转化。
7、烟气洗涤系统采用封闭式稀酸洗涤，洗涤产生的含尘稀酸稀酸重新加入到废酸中和系统中进行循环。

Claims (2)

1、一种利用硫酸镁生产硫酸的方法，其特征在于，它包括以下工艺步骤：
第一步：将硫酸镁加入到气固预热器利用二氧化硫烟气进行预热，预热后的硫酸镁喂入悬浮煅烧窑在750-950℃下进行煅烧分解，在还原剂S的作用下生成氧化镁和二氧化硫烟气；
第二步：生成的氧化镁经降温后排出系统重新利用处理废酸；生成的二氧化硫烟气再通入第一步中的气固预热器，对硫酸镁原料进行预热并得到初步降温；
第三步：初步降温后的二氧化硫烟气送除尘室进行除尘，经动力波洗涤器和填料塔进一步除尘降温再进入除雾塔除雾和进入干燥塔干燥除去水分；
第四步：干燥后的二氧化硫气体由鼓风机加压后送到转化工段，在钒触媒的催化作用下，二氧化硫气体转化成三氧化硫，然后进入吸收塔用水吸收生成硫酸。
2、如权利要求1所述的利用硫酸镁生产硫酸的方法，其特征在于，第四步骤所述的转化工段采用两转两吸工艺，具体如下：
从鼓风机输送的冷SO2气体，利用第III换热器和第I换热器被第三、一段出来的热气体加热到430℃进入转化器第一段触媒层；经第一、二、三段触媒层转化催化氧化的SO2转化率约为94.7％的SO3气体，经各自对应的换热器换热后，再经煤气降温，温度降到180℃后送往第一吸收塔吸收SO3制酸，第一吸收塔出来的SO2气体，利用第IV热交换器和第II热交换器被第四段触媒层出来的热气体和第二段出来的热气体加热到430℃，进入转化器第四段触媒层进行第二次转化。
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