CN102992278B - 一种用硫酸钙生产硫酸的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用硫酸钙生产硫酸的方法，包括以下步骤：（1）将硫酸钙粉碎；（2）将硫酸钙粉末装入高温搅拌煅烧窑，升温，启动搅拌电机；（3）向高温搅拌煅烧窑内物料底部通入氧气；（4）将反应产生的混合气体通入内置粉状触媒的簇状气体流道，并将流道的温度保持在500-1000℃；（5）将排出的气体通入吸收塔底部，从吸收塔上顶部喷淋浓硫酸；（6）将从吸收塔排出的混合气体与高温搅拌煅烧窑内部反应产生的气体混合，再通入簇状气体流道；（7）从高温搅拌煅烧窑底部的卸料口卸出固体残渣。采用本发明，用硫酸钙生产硫酸的整个反应过程完全封闭，不引入二次污染杂质，也无有害气体二氧化硫向大气中排放，节能环保，二氧化硫的吸收率可达到100%。

Description

一种用硫酸钙生产硫酸的方法
技术领域
本发明涉及一种生产硫酸的方法，尤其是涉及一种用硫酸钙生产硫酸的方法。
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价格上涨，硫酸生产成本逐渐升高，寻找新的原料新的工艺生产硫酸势在必行。
中国发明专利申请200910019882.5公开了一种利用硫酸镁生产硫酸的技术，主要采用悬浮煅烧和二氧化硫烟气回用对硫酸镁原料进行预加热的技术，同时采用的“两转两吸”工艺，提高了对SO3气体的吸收率，但其过程中引入了新的燃料，引入了可能的外来杂质。
中国发明专利申请200910265076.6公开了一种生产硫酸的方法，该方法在传统的生产方法过程中增加了混合气体的调质过程，从而提高硫酸的吸收率，但是整个过程不易控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有硫酸生产过程中原料稀缺价高，因固体燃料的使用而引入新的杂质，排放的废弃物多为有害气体以及能耗过高的难题，提供一种生产成本低的用硫酸钙生产硫酸的方法。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，一种用硫酸钙生产硫酸的方法，包括以下步骤：
（1）将块状或颗粒状硫酸钙粉碎成粒径为100－3000目（优选800－1200目）的硫酸钙粉末；
所述硫酸钙优选白度大于99%、纯度大于99wt%的硫酸钙；
（2）将步骤（1）中的硫酸钙粉末装入高温搅拌煅烧窑，密封加料口和卸料口，并将高温搅拌煅烧窑的温度升至800-1600℃(优选1400－1500℃)，启动搅拌电机，设定转速为20-60 rpm(优选35－45 rpm)；
（3）向高温搅拌煅烧窑内物料底部通入压力为0.05-0.15MPa的体积浓度≥99％的氧气；
（4）将高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体（二氧化硫、氧气等的混合气体），从高温搅拌煅烧窑顶部通入内置粉状五氧化二矾触媒的簇状气体流道，保持压力为0.05-0.15MPa，并将流道的环境温度保持在500-1000℃（优选750－850℃）；簇状气体流道的长度为5-30米（优选20－25米）；
在内置粉状触媒的簇状气体流道内，二氧化硫在五氧化二矾的催化作用下转化为三氧化硫；
（5）将步骤（4）中通过簇状气体流道后排出的气体（包括二氧化硫、三氧化硫、氧气等）通入吸收塔底部，从吸收塔上顶部喷淋质量浓度大于75%的浓硫酸，且喷淋的浓硫酸可以循环利用；
（6）将通过吸收塔后排出的混合气体（包括氧气与未充分反应的二氧化硫）与步骤（4）中高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体混合，再通入簇状气体流道；
（7）反应结束从高温搅拌煅烧窑底部的卸料口卸出固体残渣。
采用本发明，用硫酸钙生产硫酸的整个反应过程完全封闭，不引入二次污染杂质，也无有害气体二氧化硫向大气中排放，节能环保，二氧化硫的吸收率可达到100%。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
（1）将块状硫酸钙粉碎成粒径为200目的硫酸钙粉末；
所述硫酸钙为白度99.2%、纯度99.3wt%的硫酸钙；
（2）将步骤（1）中的硫酸钙粉末装入高温搅拌煅烧窑，密封加料口和卸料口，并将高温搅拌煅烧窑的温度升至1200℃，启动搅拌电机，设定转速为40rpm；
（3）向高温搅拌煅烧窑内物料底部通入压力为0.1MPa的体积浓度为99％的氧气；
（4）将高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体（二氧化硫、氧气等的混合气体），从高温搅拌煅烧窑顶部通入内置粉状五氧化二矾触媒的簇状气体流道，保持压力为0.1MPa，并将流道的环境温度保持在900℃；簇状气体流道的长度为20米；
在内置粉状触媒的簇状气体流道内，二氧化硫在五氧化二矾的催化作用下转化为三氧化硫；
（5）将步骤（4）中通过簇状气体流道后排出的气体（包括二氧化硫、三氧化硫、氧气等）通入吸收塔底部，从吸收塔上顶部喷淋质量浓度为90%的浓硫酸，且喷淋的浓硫酸可以循环利用；
（6）将通过吸收塔后排出的混合气体（包括氧气与未充分反应的二氧化硫）与步骤（4）中高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体混合，再通入簇状气体流道；
（7）反应结束从高温搅拌煅烧窑底部的卸料口卸出固体残渣。
本实施例中，用硫酸钙生产硫酸的整个反应过程完全封闭，不引入二次污染杂质，也无有害气体二氧化硫向大气中排放，节能环保，二氧化硫的吸收率高达100%。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
（1）将颗粒状硫酸钙粉碎成粒径为1200目的硫酸钙粉末；
所述硫酸钙为白度99.2%、纯度99.3wt%的硫酸钙；
（2）将步骤（1）中的硫酸钙粉末装入高温搅拌煅烧窑，密封加料口和卸料口，并将高温搅拌煅烧窑的温度升至1500℃，启动搅拌电机，设定转速为45rpm；
（3）向高温搅拌煅烧窑内物料底部通入压力为0.05MPa的体积浓度为99％的氧气；
（4）将高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体（二氧化硫、氧气等的混合气体），从高温搅拌煅烧窑顶部通入内置粉状五氧化二矾触媒的簇状气体流道，保持压力为0.05MPa，并将流道的环境温度保持在800℃；簇状气体流道的长度为25米；
在内置粉状触媒的簇状气体流道内，二氧化硫在五氧化二矾的催化作用下转化为三氧化硫；
（5）将步骤（4）中通过簇状气体流道后排出的气体（包括二氧化硫、三氧化硫、氧气等）通入吸收塔底部，从吸收塔上顶部喷淋质量浓度为80%的浓硫酸，且喷淋的浓硫酸可以循环利用；
（6）将通过吸收塔后排出的混合气体（包括氧气与未充分反应的二氧化硫）与步骤（4）中高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体混合，再通入簇状气体流道；
（7）反应结束从高温搅拌煅烧窑底部的卸料口卸出固体残渣。
本实施例中，用硫酸钙生产硫酸的整个反应过程完全封闭，不引入二次污染杂质，也无有害气体二氧化硫向大气中排放，节能环保，二氧化硫的吸收率高达100%。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
（1）将颗粒状硫酸钙粉碎成粒径为3000目的硫酸钙粉末；
所述硫酸钙为白度99.2%、纯度99.3wt%的硫酸钙；
（2）将步骤（1）中的硫酸钙粉末装入高温搅拌煅烧窑，密封加料口和卸料口，并将高温搅拌煅烧窑的温度升至800℃，启动搅拌电机，设定转速为45rpm；
（3）向高温搅拌煅烧窑内物料底部通入压力为0.15MPa的体积浓度为99％的氧气；
（4）将高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体（二氧化硫、氧气等的混合气体），从高温搅拌煅烧窑顶部通入内置粉状五氧化二矾触媒的簇状气体流道，保持压力为0.15MPa，并将流道的环境温度保持在800℃；簇状气体流道的长度为10米；
在内置粉状触媒的簇状气体流道内，二氧化硫在五氧化二矾的催化作用下转化为三氧化硫；
（5）将步骤（4）中通过簇状气体流道后排出的气体（包括二氧化硫、三氧化硫、氧气等）通入吸收塔底部，从吸收塔上顶部喷淋质量浓度为80%的浓硫酸，且喷淋的浓硫酸可以循环利用；
（6）将通过吸收塔后排出的混合气体（包括氧气与未充分反应的二氧化硫）与步骤（4）中高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体混合，再通入簇状气体流道；
（7）反应结束从高温搅拌煅烧窑底部的卸料口卸出固体残渣。
本实施例中，用硫酸钙生产硫酸的整个反应过程完全封闭，不引入二次污染杂质，也无有害气体二氧化硫向大气中排放，节能环保，二氧化硫的吸收率高达100%。

Claims (7)

1. 一种用硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将块状或颗粒状硫酸钙粉碎成粒径为100－3000目的硫酸钙粉末；
（2）将步骤（1）中的硫酸钙粉末装入高温搅拌煅烧窑，密封加料口和卸料口，并将高温搅拌煅烧窑的温度升至800-1600℃，启动搅拌电机，设定转速为20-60 rpm；
（3）向高温搅拌煅烧窑内物料底部通入压力为0.05-0.15MPa的体积浓度≥99％的氧气；
（4）将高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体，从高温搅拌煅烧窑顶部通入内置粉状五氧化二矾触媒的簇状气体流道，保持压力为0.05-0.15MPa，并将流道的环境温度保持在500-1000℃，簇状气体流道的长度为5-30米；
（5）将步骤（4）中通过簇状气体流道后排出的气体通入吸收塔底部，从吸收塔上顶部喷淋质量浓度大于75%的浓硫酸，且喷淋的浓硫酸可以循环利用；
（6）将通过吸收塔后排出的混合气体与步骤（4）中高温搅拌煅烧窑内部反应产生的混合气体混合，再通入簇状气体流道；
（7）反应结束，从高温搅拌煅烧窑底部的卸料口卸出固体残渣。
2.根据权利要求1所述的用硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硫酸钙为白度大于99%、纯度大于99wt%的硫酸钙。
3.根据权利要求1或2所述的用硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硫酸钙粉碎成粒径为800－1200目的硫酸钙粉末。
4.根据权利要求1或2所述的用硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述高温搅拌煅烧窑的温度升至1400－1500℃。
5.根据权利要求1或2所述的用硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述搅拌电机，设定转速为35－45 rpm。
6.根据权利要求1或2所述的用硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述流道的环境温度保持在750－850℃。
7.根据权利要求1或2所述的用硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述簇状气体流道的长度为20－25米。
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