CN103407973A - 硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是为解决现有硫铁矿制酸工艺中，当室温较高时，系统水份过饱和而导致生产出的浓硫酸其百分比浓度达不到98%的问题，而提出的一种硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺。提供一种硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，包括SO2净化工序和SO2干燥工序，所述SO2干燥工序包括实现干燥SO2气体的干燥塔，在所述SO2干燥塔前增设一预干燥系统，来自所述SO2净化工序的SO2在所述预干燥系统的预干燥塔与其内设置的稀硫酸相遇，（稀硫酸浓度60%），适量的水份被稀硫酸吸收，在原有硫铁矿制酸设备的基础上，增加预干燥塔、稀硫酸循环槽泵、板式换热器、气体加热器和浓缩塔。本发明设备采用耐温PVC材料制作，减少了稀硫酸对设备的腐蚀，减少了系统长循环产生杂质。其气体换热设备采用普通碳钢制作，不影响浓缩系统的运作。
Description
技术领域
本发明涉及硫铁矿制酸干燥工序自浓缩技术，具体地说是利用硫酸系统自生的反应热量，蒸发干燥系统水份，达到解决硫酸生产水平衡，使得系统水份指标≤0.05%。
背景技术
硫铁矿制酸净化工序后即为干燥工序。在干燥工序，净化的SO2气体和补充空气中的饱和水蒸气相关，饱和水蒸气压随着温度升高而增高，当夏天室外气温达到38℃以上时，系统水份过饱和，水份指标超标，将产生大量的稀硫酸，无法满足生产98%浓硫酸的需求，造成主要设备腐蚀损坏，甚至是被迫停产；因而有必要在此基础上加以改进。
发明内容
本发明的目的是为解决现有硫铁矿制酸工艺中，当室温较高时，系统水份过饱和而导致生产出的浓硫酸其百分比浓度达不到98%的问题，而提出的一种硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：
提供一种硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，包括SO2净化工序和SO2干燥工序，所述SO2干燥工序包括实现干燥SO2气体的干燥塔，其特征在于：在所述SO2干燥塔前增设一预干燥系统，来自所述SO2净化工序的SO2在所述预干燥系统的预干燥塔与其内设置的稀硫酸相遇，（稀硫酸浓度60%），适量的水份被稀硫酸吸收，使得进入干燥塔的SO2气体含水量降低到与所述干燥塔内SO2浓度相适配，从而保证了对SO2气体的干燥效果，并稳定生产出98%浓硫酸。
如上所述的硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，其特征在于：来自所述SO2净化工序的SO2在所述预干燥系统的预干燥塔与其内设置的稀硫酸相遇，适量的水份被稀硫酸吸收，则稀硫酸浓度降低至58%，为保证稀硫酸吸收平衡，将所述预干燥塔内的循环稀硫酸引出一部分，经所述预干燥系统的脱气塔后进入浓缩塔，在所述浓缩塔内蒸发掉部分水份，使蒸发水份后的稀硫酸浓度≥60%，然后再补充进入预干燥塔；以达到稀硫酸的循环使用。
如上所述的硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，其特征在于：所述预干燥塔顶部喷淋的50%、温度小于55℃稀硫酸与净化SO2气体接触后，浓度降至45%，经所述脱气塔后进入稀酸循环槽1，通过稀酸循环泵1输入所述浓缩塔顶部，与来自底部从气体预热器输入的140℃高温气体接触，蒸发部分水份后，稀硫酸浓度达到50%，温度为70℃；进入稀酸循环槽2，通过板式换热器后，稀硫酸浓度为50%、温度＜55℃，进入预干燥塔顶部喷淋，依此循环。
如上所述的硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，其特征在于：在所述气体预热器内，从转化工序第三换热器出口的气体温度230℃，通过列管换热器，将二吸塔出口气温升温至140℃，进入浓缩塔底部，干燥稀硫酸水份，第三交换器气体换热后进入一吸塔的原有吸收工序。
所述预干燥系统与稀硫酸浓缩过程的组合，在夏天高温季节，构成了使过剩水份“绕过”干燥工序、吸收工序和转化工序而排出系统的一条“短路副线”，它是一个完整的过饱和水吸收系统和稀硫酸循环系统。稀硫酸中所含的硫酸质量并没有增减，因而不必副产任何最终的稀硫酸产品，可以实现在高温季节生产以浓硫酸为主要产品的目的。
本发明工艺流程简单，在原有硫铁矿制酸设备的基础上，增加预干燥塔、稀硫酸循环槽泵、板式换热器、气体加热器和浓缩塔。
本发明工艺容易控制，通过阀门控制稀硫酸流量、温度控制浓缩塔进口热量，从而控制生产系统。
本发明设备采用耐温PVC材料制作，减少了稀硫酸对设备的腐蚀，减少了系统长循环产生杂质。其气体换热设备采用普通碳钢制作，不影响浓缩系统的运作。
附图说明
图1是硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺流程图
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的实施例，但不应限于以下实施例：
提供一种硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，包括SO2净化工序和SO2干燥工序，所述SO2干燥工序包括实现干燥SO2气体的干燥塔，在所述SO2干燥塔前增设一预干燥系统，从所述SO2净化工序的电除雾器出口的净化SO2气体进入预干燥塔底部，在预干燥塔内与从顶部喷淋的50%稀硫酸接触，吸收部分水份后从顶部进入干燥塔；使得进入干燥塔的SO2气体含水量降低到与所述干燥塔内SO2浓度相适配，从而保证了对SO2气体的干燥质量，并稳定生产出98%浓硫酸。
所述预干燥塔顶部喷淋的50%、温度小于55℃稀硫酸与净化SO2气体接触后，浓度降至45%，经原系统脱气塔后进入稀酸循环槽1，通过稀酸循环泵1压入浓缩塔顶部，与来自底部从气体预热器输入的140℃高温气体接触，蒸发部分水份后，稀硫酸浓度达到50%，温度为70℃；进入稀酸循环槽2，通过板式换热器后，稀硫酸浓度为50%、温度＜55℃，进入预干燥塔顶部喷淋，达到新一轮循环。
预干燥系统与稀硫酸浓缩过程的组合，在夏天高温季节，构成了使过剩水份“绕过”干燥工序、吸收工序和转化工序而排出系统的一条“短路副线”，它是一个完整的过饱和水吸收系统和稀硫酸循环系统。稀硫酸中所含的硫酸质量并没有增减，因而不必副产任何最终的稀硫酸产品，可以实现在高温季节生产以浓硫酸为主要产品的目的。
在所述气体预热器内，从转化工序第三换热器出口的气体温度230℃，通过列管换热器，将二吸塔出口气温升温至140℃，进入浓缩塔底部，干燥稀硫酸水份，第三交换器气体换热后进入一吸塔的原有吸收工序。
以年产10万吨硫铁矿制酸为例：
预干燥前，系统温度39℃，炉气水份1.5吨∕每小时。
干气量：10000×22.4/98×0.1=22860Nm3/h
39℃时带水量：
22860×18×52.4/(750-58-52.4)22.4=1505kg/h
25℃时带量：22860×18×23.8/(750-60-23.8)22.4=656kg/h 除水量：1505-656=849kg/h
上文虽然已示出了本发明的详尽实施例，本领域的技术人员在不违背本发明实质的前提下，还可对本发明进行部分修改和变更；上文的描述和附图中提及的内容仅作为说明性的例证，并非是对本发明的限制，具有上述技术特征的硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，均落入本发明保护范围。
Claims (4)
1.一种硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，包括SO2净化工序和SO2干燥工序，所述SO2干燥工序包括实现干燥SO2气体的干燥塔，其特征在于：在所述SO2干燥塔前增设一预干燥系统，来自所述SO2净化工序的SO2在所述预干燥系统的预干燥塔与其内设置的稀硫酸相遇，（稀硫酸浓度60%），适量的水份被稀硫酸吸收，使得进入干燥塔的SO2气体含水量降低到与所述干燥塔内SO2浓度相适配，从而保证了对SO2气体的干燥效果，并稳定生产出98%浓硫酸。
2.如权利要求1所述的硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，其特征在于：来自所述SO2净化工序的SO2在所述预干燥系统的预干燥塔与其内设置的稀硫酸相遇，适量的水份被稀硫酸吸收，则稀硫酸浓度降低至58%，为保证稀硫酸吸收平衡，将所述预干燥塔内的循环稀硫酸引出一部分，经所述预干燥系统的脱气塔后进入浓缩塔，在所述浓缩塔内蒸发掉部分水份，使蒸发水份后的稀硫酸浓度≥60%，然后再补充进入预干燥塔；以达到稀硫酸的循环使用。
3.如权利要求1所述的硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，其特征在于：所述预干燥塔顶部喷淋的50%、温度小于55℃稀硫酸与净化SO2气体接触后，浓度降至45%，经所述脱气塔后进入稀酸循环槽1，通过稀酸循环泵1输入所述浓缩塔顶部，与来自底部从气体预热器输入的140℃高温气体接触，蒸发部分水份后，稀硫酸浓度达到50%，温度为70℃；进入稀酸循环槽2，通过板式换热器后，稀硫酸浓度为50%、温度＜55℃，进入预干燥塔顶部喷淋，依此循环。
4.如权利要求3所述的硫铁矿制酸预干燥自浓缩工艺，其特征在于：在所述气体预热器内，从转化工序第三换热器出口的气体温度230℃，通过列管换热器，将二吸塔出口气温升温至140℃，进入浓缩塔底部，干燥稀硫酸水份，第三交换器气体换热后进入一吸塔的吸收工序。
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