CN104291276A - 一种硫酸生产工艺 - Google Patents

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李丽娟
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Abstract

本发明公开了一种硫酸生产工艺，其工艺步骤为：（1）粉碎和筛分：从矿石中选择硫铁矿进行粉碎，后经筛分选出合适的4～5mm硫铁矿小颗粒；（2）焙烧工序；（3）净化工序；（4）反应热回收：废热锅炉内设有蒸气蒸发管束，炉气冷却得到的反应热，经蒸气蒸发管束输送至水循环系统或其他热力系统；（5）干燥工序；（6）转化工序：气体经二氧化硫鼓风机进入转化系统，在钒催化剂的催化作用下，将原炉气中的二氧化硫氧化为三氧化硫气体；（7）吸收工序；本发明工艺合理、简洁，大大缩短工艺流程，对原料利用充分，减少污染物的排放，最主要的是提高了硫酸制酸工业中低温余热的回收利用率，避免的能源资源等的浪费，在各硫酸生产工业中适于推广。

Description

一种硫酸生产工艺
技术领域
本发明涉及的化学药品的生产工艺，特别是涉及一种硫酸生产工艺。
背景技术
硫酸的用途广泛，如化肥、炸药、农药和医药等都需用到硫酸，我国的硫酸大国，硫酸产量和消费量持续增长，硫酸装置基本已实现大型化、国产化，但目前我国却不是硫酸技术强国，硫铁矿制酸工业余热回收利用潜力很大，可现今硫酸生产工艺中都没有有效可行的技术和设备回收这部分能量，申请号为CN200810232687.6公开了一种硫酸的生产工艺，它以铁精粉(或铁泥)、硫磺为主要原料，将铁精粉(或铁泥)与硫磺按适量的比例混合，再加入适量的硫酸反应至要求程度，然后将物料输送至沸腾炉内焙烧，焙渣经冷却，粉碎制得氧化铁红产品；炉气经除尘，净化、二次转化，二次吸收制成浓硫酸产品。该工艺以硫磺作为热源，采用沸腾焙烧干法生产氧化铁红产品，具有焙烧的烟气经处理制成了市场需要的浓硫酸产品，既消除了环境污染，又充分利用了硫资源，化害为利，经济效益，环境效益和社会效益显著，但其低温余热利用率极低，不利于资源利用的同时，浪费也极大，同时大部分硫酸生产工艺对温度的控制不明确，冷却技术不佳，容易造成设备损坏，减少设备的使用寿命，增加工艺成本。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种硫酸生产工艺。
为实现本发明的目的，本发明一种硫酸生产工艺，其工艺步骤如下：
（1）粉碎和筛分：从矿石中选择硫铁矿进行粉碎，后经筛分选出4～5mm硫铁矿小颗粒；
（2）焙烧工序；将上述硫铁矿小颗粒送入沸腾焙烧炉中，混合空气进行焙烧反应，温度控制在850℃-950℃，生成含二氧化硫的炉气从沸腾焙烧炉顶部排出，矿渣经排渣口排出；
（3）净化工序；炉气在废热锅炉内冷却到约350℃，在经旋风除尘器除去炉气中炉尘，进入净化系统以除尘降温，同时去除炉气中的硫酸雾和固态粒子，排出的气体，温度控制在40℃以下；
（4）反应热回收：在步骤（3）中的废热锅炉内设有蒸气蒸发管束，炉气冷却得到的反应热，经蒸气蒸发管束输送至水循环系统或其他热力系统。
（5）干燥工序；将步骤(3)中得到的气体，在干燥塔中用浓硫酸干燥剂进行干燥，同时释放的热量经酸冷却器吸收后再利用；
（6）转化工序；将步骤（5）中得到的气体经二氧化硫鼓风机进入转化系统，在钒催化剂的催化作用下，将原炉气中的二氧化硫氧化为三氧化硫气体；
（7）吸收工序；将上述得到的三氧化硫气体经中间吸收塔和最终吸收塔，即可得到硫酸。
上述一种硫酸生产工艺，其中，所述步骤（7）中，所述净化系统由文氏管、泡沫塔和电除雾器组成。
上述一种硫酸生产工艺，其中，所述步骤(3)中，所述净化系统包括文氏管、泡沫塔和电除雾器。
上述一种硫酸生产工艺，其中，所述步骤（5）中，所述浓硫酸干燥剂的浓度为92%～94%。
有益效果：本发明通过硫铁矿的粉碎和筛分、焙烧、净化、反应热回收、干燥、转化和吸收七大步骤完成对硫酸的制备，在制备过程中，焙烧工序和净化工序明确控制了设备和气体温度，同时步骤（3）所选择的净化系统，对酸雾的净化能力强，避免了酸雾对设备的腐蚀，既保护了设备又延长了设有使用时间，步骤（4）中通过能量的转化，提高了硫酸制酸工业中低温余热的回收利用率，避免的能源资源等的浪费，中间吸收塔和最终吸收塔内设有酸循环系统，将来不及反应的二氧化硫气体进一步氧化为三氧化硫气体，提高二氧化硫的转化率，对原料中硫的利用充分，减少污染物的排放，净化系统由文氏管、泡沫塔和电除雾器组成，可充分净化炉气，去除炉尘、酸雾等污染物，浓硫酸干燥剂的浓度为92%～94%，干燥吸水性能最好，干燥效率最高，有利于提高硫酸的产量，在各硫酸生产工业中适于推广。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
本实施例的一种硫酸生产工艺，其特征在于，其工艺步骤如下：
（1）粉碎和筛分：从矿石中选择硫铁矿进行粉碎，后经筛分选出4～5mm硫铁矿小颗粒；
（2）焙烧工序；将上述硫铁矿小颗粒送入沸腾焙烧炉中，混合空气进行焙烧反应，温度控制在880℃，生成含二氧化硫的炉气从沸腾焙烧炉顶部排出，矿渣经排渣口排出；
（3）净化工序；炉气在废热锅炉内冷却到约350℃，在经旋风除尘器除去炉气中炉尘，进入净化系统以除尘降温，同时去除炉气中的硫酸雾和固态粒子，排出的气体，温度控制在20℃；
（4）反应热回收：在步骤（3）中的废热锅炉内设有蒸气蒸发管束，炉气冷却得到的反应热，经蒸气蒸发管束输送至水循环系统或其他热力系统。
（5）干燥工序；将步骤(3)中得到的气体，在干燥塔中用浓度为92%的浓硫酸干燥剂进行干燥，同时释放的热量经酸冷却器吸收后再利用；
（6）转化工序；将步骤（5）中得到的气体经二氧化硫鼓风机进入转化系统，在钒催化剂的催化作用下，将原炉气中的二氧化硫氧化为三氧化硫气体；
（7）吸收工序；将上述得到的三氧化硫气体经中间吸收塔和最终吸收塔，即可得到硫酸。
 实施例2：其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（2）中沸腾焙烧炉温度控制在850℃，步骤（5）中浓硫酸干燥剂的浓度为93%，步骤（7）中，所述中间吸收塔和最终吸收塔内设有酸循环系统,。
 实施例3：其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（2）中沸腾焙烧炉温度控制在950℃，步骤(3)中，所述净化系统由文氏管、泡沫塔和电除雾器组成，步骤（5）中浓硫酸干燥剂的浓度为94%。
  实施例1 实施例2 实施例3
硫铁矿利用率 57% 54% 60%
硫酸产量占二氧化硫的比例 95% 98% 94.5%
 
通过上述3个实施例，有上表中三组数据可知，当温度控制在950℃时硫铁矿的利用率最高，浓硫酸干燥剂的浓度为93%时，硫酸产量最好，此时更有利于硫酸的生产。
本发明通过硫铁矿的粉碎和筛分、焙烧、净化、反应热回收、干燥、转化和吸收七大步骤完成对硫酸的制备，在制备过程中，焙烧工序和净化工序明确控制了设备和气体温度，同时步骤（3）所选择的净化系统，对酸雾的净化能力强，避免了酸雾对设备的腐蚀，既保护了设备又延长了设有使用时间，步骤（4）中通过能量的转化，提高了硫酸制酸工业中低温余热的回收利用率，避免的能源资源等的浪费，中间吸收塔和最终吸收塔内设有酸循环系统，将来不及反应的二氧化硫气体进一步氧化为三氧化硫气体，提高二氧化硫的转化率，对原料中硫的利用充分，减少污染物的排放，净化系统由文氏管、泡沫塔和电除雾器组成，可充分净化炉气，去除炉尘、酸雾等污染物，浓硫酸干燥剂的浓度为92%～94%，干燥吸水性能最好，干燥效率最高，有利于提高硫酸的产量，在各硫酸生产工业中适于推广。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种硫酸生产工艺，其特征在于，其工艺步骤如下：
（1）粉碎和筛分：从矿石中选择硫铁矿进行粉碎，后经筛分选出4～5mm硫铁矿小颗粒；
（2）焙烧工序；将上述硫铁矿小颗粒送入沸腾焙烧炉中，混合空气进行焙烧反应，温度控制在850℃-950℃，生成含二氧化硫的炉气从沸腾焙烧炉顶部排出，矿渣经排渣口排出；
（3）净化工序；炉气在废热锅炉内冷却到约350℃，在经旋风除尘器除去炉气中炉尘，进入净化系统以除尘降温，同时去除炉气中的硫酸雾和固态粒子，排出的气体，温度控制在40℃以下；
（4）反应热回收：在步骤（3）中的废热锅炉内设有蒸气蒸发管束，炉气冷却得到的反应热，经蒸气蒸发管束输送至水循环系统或其他热力系统；
（5）干燥工序；将步骤(3)中得到的气体，在干燥塔中用浓硫酸干燥剂进行干燥，同时释放的热量经酸冷却器吸收后再利用；
（6）转化工序；将步骤（5）中得到的气体经二氧化硫鼓风机进入转化系统，在钒催化剂的催化作用下，将原炉气中的二氧化硫氧化为三氧化硫气体；
（7）吸收工序；将上述得到的三氧化硫气体经中间吸收塔和最终吸收塔，即可得到硫酸。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸生产工艺，其特征在于，所述步骤（7）中，所述净化系统由文氏管、泡沫塔和电除雾器组成。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸生产工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，所述净化系统包括文氏管、泡沫塔和电除雾器。
4.根据权利要求1所述的一种硫酸生产工艺，其特征在于，所述步骤（5）中，所述浓硫酸干燥剂的浓度为92%～94%。
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