CN108793089A - 一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺，具体以硫酸厂含三氧化硫烟气为原料，通过烟气过滤器过滤除杂后送吸收塔，利用浓硫酸吸收，并且利用超纯水调节硫酸浓度，利用硫酸的稀释热和热量对硫酸进行高温解吸，脱除硫酸中的氮氧化物和二氧化硫，制备出精制硫酸。根据烟气条件，精制硫酸产品可以是试剂硫酸或蓄电池用硫酸。本发明方法工艺简单，能耗小，投资省，适用于新建硫酸厂和老硫酸厂的改造。

Description

一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺
技术领域
本发明涉及一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺，具体属于化工技术领域。
背景技术
国内外生产精制硫酸主要有以下三种工艺：1）蒸馏法：对工业硫酸进行蒸馏再冷凝，以达到纯化的目的，制得的高纯度硫酸产品可达到其纯度电子级精制硫酸规格。此法产品附加值高，但工艺产量低，生产成本高。2）液体三氧化硫法：加热发烟硫酸，蒸出纯净的气态三氧化硫后冷凝，液体三氧化硫与超纯水混合制备精制硫酸。此法产品附加值较高，工艺产量高，但是生产成本也较高，而且需要配合发烟酸生产装置生产精制硫酸。3）直接吸收法：制备纯净的三氧化硫气体，用精制硫酸在吸收塔中进行吸收制备精制硫酸。此法生产工艺简单，生产成本相对较低，产品质量高，具有较好的商业利润，但是对原料品质和烟气预处理要求高。
工业硫酸生产中，受原料杂质和工艺条件的影响，都会含有砷、氯、氮氧化物、二氧化硫以及金属粒子等杂质，不同生产工艺的工业硫酸中杂质不同。如果能够降低成品硫酸中的杂质含量，则可以将产品品质提升到精制硫酸的标准。一直以来，由于精制硫酸（包含蓄电池用硫酸、试剂硫酸和电子级硫酸）市场需求量相对较小，因此生产规模小，生产工艺受限，能耗高。但是随着经济发展，特别是电子工业的发展，对蓄电池用硫酸、电子级硫酸等精制硫酸的需求量越来越大，结合硫酸厂的工业硫酸制酸装置生产精制硫酸，技术可靠，经济可行，有很大的发展空间。
发明内容
本发明的目的提出了一种工艺简单、生产成本低，质量高的精制硫酸生产工艺。本发明一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺包括如下步骤：
步骤1：含三氧化硫烟气过滤和吸收
含三氧化硫烟气通过烟气过滤器过滤后送吸收系统，所述的吸收系统包括吸收塔、吸收塔循环泵槽、吸收循环泵和第一酸冷却器；
过滤后的三氧化硫烟气从吸收塔的下部进入吸收塔，与吸收塔上部进入的浓硫酸在填料层逆流接触；
吸收了三氧化硫的浓硫酸进入吸收塔循环泵槽，在循环泵槽内通过添加超纯水调节酸浓度，再由吸收循环泵送出；吸收循环泵送出的高温浓硫酸主要经过第一酸冷却器冷却后返回吸收塔中，用于循环吸收塔中的三氧化硫烟气；富产的酸在进第一酸冷器之前，通过吸收循环泵送稀释槽；吸收塔吸收后的烟气依次经过纤维除雾器、烟气风机后返回工业硫酸装置；
步骤2：硫酸脱吸
进入稀释槽的高温浓硫酸经超纯水调节酸浓度，硫酸的温度同时达到90～160℃，其后再进入脱吸塔，并被同时进入的100～180℃热空气加热；高温浓硫酸在脱吸塔内脱吸，脱除氮氧化物和二氧化硫后的精制硫酸进入成品酸中间槽，经第二酸冷器冷却后得到成品精制硫酸；第二酸冷器出口设置了回流线，向成品酸中间槽内加入低温的成品精制硫酸，以控制成品酸中间槽内的硫酸温度低于90℃；脱吸塔中产生的脱吸烟气返回工业硫酸装置。
所述的步骤1中的吸收塔、吸收塔循环泵槽、稀释槽和脱吸塔、成品酸中间槽均采用钢衬聚四氟乙烯材质。
所述的步骤1中的纤维除雾器布置在吸收塔外或吸收塔内顶部。
所述的纤维除雾器布置在吸收塔内顶部，配套设置收集装置，收集除雾器捕集的酸雾形成的硫酸液滴，并引出吸收塔外。
本发明方法的有益效果：
1、本发明工艺属于直接吸收法生产精制硫酸，利用浓硫酸的热量和稀释热对浓硫酸进行脱吸，仅利用少量热空气带出杂质气体，能耗远远低于蒸馏法和液体三氧化硫法，产品生产成本低。
2、本发明工艺利用了硫酸厂转化工序烟气干燥并比较洁净的特点，减少了烟气预处理负荷，避开了传统直接吸收法生产精制硫酸的对三氧化硫气体品质要求较高的缺点。
3、本发明工艺适用于新建硫酸厂和老硫酸厂的改造，适用性强，不产发烟酸的硫酸厂同样适用。
4、本发明结合硫酸厂工业硫酸制备装置生产精制硫酸，降低了工业硫酸制备装置的生产负荷，提升了产品品质，有利于工厂提升产能，降低环保排放压力。
5、本发明工艺简单，流程短，装置占地少、投资小，不增加硫酸厂三废排放，具有环保、经济和节能的优势。
附图说明
图1为本发明生产精制硫酸的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺，所述的工艺流程为：1）抽取铜冶炼制酸装置的一次转化烟气，含三氧化硫约15%（V），经过烟气过滤器除去酸雾和烟尘后进入吸收塔，在吸收塔内利用约50℃的98.3%的硫酸喷淋，烟气经过纤维除雾器除雾后，由烟气风机送回铜冶炼制酸装置。吸收塔内的浓硫酸进入吸收塔循环泵槽，加入超纯水调节酸浓到98.3%，酸温约90℃。吸收塔循环泵槽通过吸收塔循环泵送酸冷器冷却到50℃回到吸收塔喷淋，吸收过程生产的硫酸不经过第一酸冷器冷却，直接送稀释槽；2）稀释槽加水控制酸浓到约93%，酸温约130℃，再用泵送脱吸塔，通过160℃热空气脱吸。脱吸气返回铜冶炼制酸装置，脱吸后的成品酸进入成品酸中间槽，与第二酸冷器后回流线返回的40℃的成品酸混合，控制酸温在约90℃，成品酸中间槽内约90℃的浓酸通过泵送第二酸冷器，冷却后的硫酸部分返回控制成品酸中间槽酸温，其余产出作为蓄电池用硫酸产品。
本实施例可产出《HG/T2692-2015 蓄电池用硫酸》规定的蓄电池用合格品浓硫酸。

Claims (4)

1.一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺，其特征在于：所述的工艺包括如下步骤：
步骤1：含三氧化硫烟气过滤和吸收
含三氧化硫烟气通过烟气过滤器过滤后送吸收系统，所述的吸收系统包括吸收塔、吸收塔循环泵槽、吸收循环泵和第一酸冷却器；
过滤后的三氧化硫烟气从吸收塔的下部进入吸收塔，与吸收塔上部进入的浓硫酸在填料层逆流接触；
吸收了三氧化硫的浓硫酸进入吸收塔循环泵槽，在循环泵槽内通过添加超纯水调节酸浓度，再由吸收循环泵送出；吸收循环泵送出的高温浓硫酸主要经过第一酸冷却器冷却后返回吸收塔中，用于循环吸收塔中的三氧化硫烟气；富产的酸在进第一酸冷器之前，通过吸收循环泵送稀释槽；吸收塔吸收后的烟气依次经过纤维除雾器、烟气风机后返回工业硫酸装置；
步骤2：硫酸脱吸
进入稀释槽的高温浓硫酸经超纯水调节酸浓度，硫酸的温度同时达到90～160℃，其后再进入脱吸塔，并被同时进入的100～180℃热空气加热；高温浓硫酸在脱吸塔内脱吸，脱除氮氧化物和二氧化硫后的精制硫酸进入成品酸中间槽，经第二酸冷器冷却后得到成品精制硫酸；第二酸冷器出口设置了回流线，向成品酸中间槽内加入低温的成品精制硫酸，以控制成品酸中间槽内的硫酸温度低于90℃；脱吸塔中产生的脱吸烟气返回工业硫酸装置。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺，其特征在于：所述的步骤1中的吸收塔、吸收塔循环泵槽、稀释槽和脱吸塔、成品酸中间槽均采用钢衬聚四氟乙烯材质。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺，其特征在于：所述的步骤1中的纤维除雾器布置在吸收塔外或吸收塔内顶部。
4.根据权利要求3所述的一种硫酸厂生产精制硫酸的工艺，其特征在于：所述的纤维除雾器布置在吸收塔内顶部，配套设置收集装置，收集除雾器捕集的酸雾形成的硫酸液滴，并引出吸收塔外。
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