CN108147373A - 一种冶炼烟气制备硫酸的方法 - Google Patents

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韦竣严
兰岱龙
何正军
陆宏卫
曹应科
卢忠讲
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    • B01D53/8603—Removing sulfur compounds
    • B01D53/8609—Sulfur oxides

Abstract

本发明公开了一种冶炼烟气制备硫酸的方法，由以下步骤组成：(1)将经过深度净化的含硫烟气进行降温和干燥处理，干燥处理为采用浓度为30‑45％的稀硫酸进行干燥，使含硫烟气中的水分转移到该稀硫酸中；(2)然后将经干燥处理后的含硫烟气送入含催化剂床层的转化器，使烟气通过转化器进行热交换，并使烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫；(3)将转化器排出的转化气进入吸收塔与浓硫酸直接接触，通过充分的吸收，吸收后的硫酸和尾气分别排出；(4)将步骤(3)排出的尾气经达标处理后，进行排空。本发明可有效进行过滤除尘净化，烟气中粉尘95％以上被除去，提高了硫酸的纯度和品质，可实现硫元素回收率>94％，经济效益明显。

Description

一种冶炼烟气制备硫酸的方法
技术领域
本发明属于硫酸制备技术领域，尤其涉及一种冶炼烟气制备硫酸的方法。
背景技术
硫酸是重要的基础化工原料之一，是化学工业中重要的产品，主要用于制造无机化学肥料，其次作为基础化工原料。用于有色冶炼、石油精炼和石油化工、纺织印染、无机盐工业、某些无机酸和有机酸、橡胶工业、油漆工业以及国防军工、农药医药、制革、炼焦等工业部门，此外还用于钢铁酸洗目前传统的冶炼烟气制备硫酸的工艺存在炉气净化不彻底、硫元素转化率低、制得的硫酸纯度低等问题。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种冶炼烟气制备硫酸的方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种冶炼烟气制备硫酸的方法，由以下步骤组成：
(1)将经过深度净化的含硫烟气进行降温和干燥处理，所述干燥处理为采用浓度为30-45％的稀硫酸进行干燥，使含硫烟气中的水分转移到该稀硫酸中；
(2)然后将经干燥处理后的含硫烟气送入含催化剂床层的转化器，使烟气通过转化器进行热交换，并使烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫；
(3)将转化器排出的转化气进入吸收塔与浓硫酸直接接触，通过充分的吸收，吸收后的硫酸和尾气分别排出；
(4)将步骤(3)排出的尾气经达标处理后，进行排空。
较佳地，在步骤(1)，所述深度净化为采用氮化硅多孔陶瓷过滤器对含硫烟气进行过滤除尘。
较佳地，所述氮化硅多孔陶瓷过滤器选用氮化硅、氧化硅及氧化锆组成的氮化硅泡沫陶瓷材料制造而成，所述氮化硅、氧化硅及氧化锆的质量比为80：3-5：10-15。
较佳地，所述除尘后含硫烟气的含尘量为0.08-0.12g/Nm3。
较佳地，在步骤(1)，所述降温后，含硫烟气的温度控制为280-320℃。
较佳地，在步骤(2)，所述催化剂为V2O5，所述转化反应的温度为300-450℃。
较佳地，在步骤(3)，所述浓硫酸的质量分数为85-98％。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明对经深度净化的含硫烟气进行降温和干燥处理，利于后续的转化反应，降低能量损耗；同时，采用氮化硅多孔陶瓷过滤器进行深度净化，可有效进行过滤除尘净化，烟气中粉尘95％以上被除去，再通过含催化剂床层的转化器，使烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫，并通过吸收塔内的浓硫酸吸收后，得到产物硫酸，提高了硫酸的纯度和品质。
(2)本发明的含硫烟气制酸，可实现硫元素回收率>94％，企业增加了产品收入，减少了环保成本支出，经济效益明显。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
一种冶炼烟气制备硫酸的方法，由以下步骤组成：
(1)将经过深度净化的含硫烟气进行降温和干燥处理，所述干燥处理为采用浓度为35％的稀硫酸进行干燥，使含硫烟气中的水分转移到该稀硫酸中；所述深度净化为采用氮化硅多孔陶瓷过滤器对含硫烟气进行过滤除尘，氮化硅多孔陶瓷过滤器选用氮化硅、氧化硅及氧化锆组成的氮化硅泡沫陶瓷材料制造而成，所述氮化硅、氧化硅及氧化锆的质量比为80：4：12；除尘后含硫烟气的含尘量为0.10g/Nm3；降温后，含硫烟气的温度控制为300℃；
(2)然后将经干燥处理后的含硫烟气送入含V2O5催化剂床层的转化器，使烟气通过转化器进行热交换，并使烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫；转化反应的温度为350℃；
(3)将转化器排出的转化气进入吸收塔与质量分数为90％的浓硫酸直接接触，通过充分的吸收，吸收后的硫酸和尾气分别排出；
(4)将步骤(3)排出的尾气经达标处理后，进行排空。
采用本实施例制得的硫酸纯度高，含硫烟气中粉尘95％以上被除去，硫元素回收率为94.2％。
实施例2
一种冶炼烟气制备硫酸的方法，由以下步骤组成：
(1)将经过深度净化的含硫烟气进行降温和干燥处理，所述干燥处理为采用浓度为30％的稀硫酸进行干燥，使含硫烟气中的水分转移到该稀硫酸中；所述深度净化为采用氮化硅多孔陶瓷过滤器对含硫烟气进行过滤除尘，氮化硅多孔陶瓷过滤器选用氮化硅、氧化硅及氧化锆组成的氮化硅泡沫陶瓷材料制造而成，所述氮化硅、氧化硅及氧化锆的质量比为80：3：10；除尘后含硫烟气的含尘量为0.08g/Nm3；降温后，含硫烟气的温度控制为280℃；
(2)然后将经干燥处理后的含硫烟气送入含V2O5催化剂床层的转化器，使烟气通过转化器进行热交换，并使烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫；转化反应的温度为300℃；
(3)将转化器排出的转化气进入吸收塔与质量分数为85％的浓硫酸直接接触，通过充分的吸收，吸收后的硫酸和尾气分别排出；
(4)将步骤(3)排出的尾气经达标处理后，进行排空。
采用本实施例制得的硫酸纯度高，含硫烟气中粉尘95％以上被除去，硫元素回收率为94.6％。
实施例3
一种冶炼烟气制备硫酸的方法，由以下步骤组成：
(1)将经过深度净化的含硫烟气进行降温和干燥处理，所述干燥处理为采用浓度为45％的稀硫酸进行干燥，使含硫烟气中的水分转移到该稀硫酸中；所述深度净化为采用氮化硅多孔陶瓷过滤器对含硫烟气进行过滤除尘，氮化硅多孔陶瓷过滤器选用氮化硅、氧化硅及氧化锆组成的氮化硅泡沫陶瓷材料制造而成，所述氮化硅、氧化硅及氧化锆的质量比为80：5：15；除尘后含硫烟气的含尘量为0.12g/Nm3；降温后，含硫烟气的温度控制为320℃；
(2)然后将经干燥处理后的含硫烟气送入含V2O5催化剂床层的转化器，使烟气通过转化器进行热交换，并使烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫；转化反应的温度为450℃；
(3)将转化器排出的转化气进入吸收塔与质量分数为98％的浓硫酸直接接触，通过充分的吸收，吸收后的硫酸和尾气分别排出；
(4)将步骤(3)排出的尾气经达标处理后，进行排空。
采用本实施例制得的硫酸纯度高，含硫烟气中粉尘95％以上被除去，硫元素回收率为94.4％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种冶炼烟气制备硫酸的方法，其特征在于：由以下步骤组成：
(1)将经过深度净化的含硫烟气进行降温和干燥处理，所述干燥处理为采用浓度为30-45％的稀硫酸进行干燥，使含硫烟气中的水分转移到该稀硫酸中；
(2)然后将经干燥处理后的含硫烟气送入含催化剂床层的转化器，使烟气通过转化器进行热交换，并使烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫；
(3)将转化器排出的转化气进入吸收塔与浓硫酸直接接触，通过充分的吸收，吸收后的硫酸和尾气分别排出；
(4)将步骤(3)排出的尾气经达标处理后，进行排空。
2.根据权利要求1所述的冶炼烟气制备硫酸的方法，其特征在于：在步骤(1)，所述深度净化为采用氮化硅多孔陶瓷过滤器对含硫烟气进行过滤除尘。
3.根据权利要求2所述的冶炼烟气制备硫酸的方法，其特征在于：所述氮化硅多孔陶瓷过滤器选用氮化硅、氧化硅及氧化锆组成的氮化硅泡沫陶瓷材料制造而成，所述氮化硅、氧化硅及氧化锆的质量比为80：3-5：10-15。
4.根据权利要求2所述的冶炼烟气制备硫酸的方法，其特征在于：所述除尘后含硫烟气的含尘量为0.08-0.12g/Nm3。
5.根据权利要求1所述的冶炼烟气制备硫酸的方法，其特征在于：在步骤(1)，所述降温后，含硫烟气的温度控制为280-320℃。
6.根据权利要求1所述的冶炼烟气制备硫酸的方法，其特征在于：在步骤(2)，所述催化剂为V2O5，所述转化反应的温度为300-450℃。
7.根据权利要求1所述的冶炼烟气制备硫酸的方法，其特征在于：在步骤(3)，所述浓硫酸的质量分数为85-98％。
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