CN1147425C - 高浓二氧化硫三转三吸制酸工艺 - Google Patents
高浓二氧化硫三转三吸制酸工艺Info
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Abstract
高浓二氧化硫三转三吸制酸工艺，属无机化工技术领域，根据原始烟气SO2的浓度将其稀释到含SO2浓度为大于16%至小于等于23%的优化浓度，采用三次转化三次吸收方法生产硫酸。最终转化率≥99.96%，排入大气中的二氧化硫的浓度≤0.01%-0.015%。本发明投资省，能耗低，可完全采用国产催化剂而毋需引进，适应于各种高浓二氧化硫炉气。
Description
高浓二氧化硫三转三吸制酸工艺，属无机化工技术领域，具体涉及一种以含二氧化硫30～80％的高浓烟气为原料，用空气稀释至含二氧化硫浓度大于16％至小于等于23％的优化浓度，采用三次转化三次吸收的硫酸生产方法。
八十年代以来冶金工业开发采用了富氧或纯氧熔炼、吹炼技术，目前已发展到将技术开发重点放在闪速熔炼、闪速吹炼和烟气制酸最佳组合上，以进一步降低生产成本。闪速熔炼和闪速吹炼相结合的联合烟气其二氧化硫浓度可达60～80％。不断研究如何合理利用这类高浓度二氧化硫烟气生产硫酸就有了很现实的意义。
为了达到允许的排放标准，采用高浓度二氧化硫烟气制酸就要求有更高的转化率，鉴于高浓二氧化硫有充裕的反应热可保证转化系统的热平衡，并由于浓度高可在同样的产量下降低基建投资、运营费用，采用三次转化三次吸收的方法就能充分利用特点发扬优势，符合社会发展的要求。
一九九五年本人对富氧冶炼烟气净化后用空气稀释到二氧化硫为16％浓度的烟气采用三次转化三次吸收的硫酸生产方法进行了探索论证， 并于一九九五年六月二十二日申请发明专利，该申请已于二000年五月十八日获得中国发明专利权，专利号：95111082.9。
本发明的目的是在上述专利的基础上，提出一种对烟气浓度有更大适用范围的三转三吸硫酸生产方法。
本发明是这样来实现的：根据原料气中不同的二氧化硫浓度将其优化稀释至SO2大于16％至小于等于23％，经过六至七台换热器换热，分别与转化器内催化剂进行三次转化三次吸收，反应温度控制在410-600℃，第一次第三段转化后的气体经过一台或串联地经过后面的两台换热器。最终转化率≥99.96％，排入大气中的二氧化硫的浓度≤0.01％-0.015％。
附图1为本发明的工艺流程简图。
下面结合附图1与实施例对本发明加以详细描述。
湿法净化后的烟气根据原始炉气组份的不同经空气稀释至含二氧化硫浓度大于16％至小于等于23％，以20％浓度的炉气为例，炉气(1)入干燥塔(2)，在塔内被浓度为93％的硫酸干燥至水分＜0.1g/Nm3，出塔的二氧化硫气体(3)，经鼓风机(4)升压后此气体(5)进入换热器(6)，出换热器(6)的气体(7)进入换热器(8)预热到425℃，此气体(9)入转化器(10)的第一催化剂层进行第一次第一段转化，出口气体(11)温度升到597℃进入换热器(8)，冷却到455℃，此气体(12)进入转化器(10)的第二催化剂层进行第一次第二段转化，出口气体(13)温度升到596℃，进入换热器(14)冷却到455℃，此气体(15)进入转化器(10)的第三催化剂层进行第一次第三段转化，出口气体(16)经过换热器(17)，出口气体(18)再经过换热器(6)由566℃冷却到260℃，此气体(19)去第一吸收塔进行SO3吸收。由第一吸收塔出口的冷SO2气体(20)进入换热器(21)，出口气体(22)再进入换热器(14)预热到435℃，出口气体(23)进入转化器(10)的第四催化剂层进行第二次第一段转化，出口气体(24)温度为559℃，进入换热器(25)冷却到445℃，此气体(26)进入转化器(10)的第五催化剂层进行第二次第二段转化。经过第二次第二段转化后的气体(27)温度为464℃，进入换热器(21)换热冷却到230℃，此气体(28)去第二吸收塔吸收SO3。在第二吸收塔被吸收SO3后的气体(29)进入换热器(30)预热至267℃，此气体(31)进入换热器(25)预热至385℃，出口气体(32)再进入换热器(17)预热至430℃，出口气体(33)再进入转化器(10)的第六催化剂层进行第三次转化，经过第三次转化，出口气体(34)温度为437℃，经过换热器(30)冷却到180℃，此气体(35)去第三吸收塔吸收SO3后，尾气排入大气。
前述流程的转化工艺参数可参见表1。
表1 转化工艺参数表
| 参数 | 气体组分(起始)SO2、O2 | 催化剂层序 | 入口温度℃ | 转化率 | 出口温度℃ | |
| 入口 | 出口 | |||||
| 入转化器炉气条件 | SO2＝20％O2＝15.29％ | I | 425 | 0 | 0.34 | 597 |
| II | 455 | 0.34 | 0.62 | 596 | ||
| III | 475 | 0.62 | 0.80 | 566 | ||
| SO2＝5.263％O2＝9.592％ | IV | 435 | 0 | 0.82 | 559 | |
| V | 445 | 0.82 | 0.95 | 464 | ||
| SO2＝0.284％O2＝7.667％ | VI | 430 | 0 | 0.975 | 437 | |
经过三次转化三次吸收后尾气中排放的SO2量可根据要求达到≤0.01～0.015％。本发明经转化、换热参数适当优化调整后可适用于其它原始二氧化硫浓度高于30％并经空气稀释后浓度大于16％至小于等于23％的炉气。
本发明与中国专利95111082.9号相比具有如下优点：
(1)可适应浓度更高的富氧冶炼副产的高浓SO2烟气；
(2)转化工段主鼓风机动力更为节约；
(3)换热面积更节省；
(4)转化率可≥99.96％；
(5)可完全采用国产催化剂，毋需引进；
本发明还可用于富氧焙烧硫或其他硫化物所产生的高浓度二氧化硫气体。
Claims (1)
1.一种高浓二氧化硫三转三吸硫酸生产方法，以高浓度二氧化硫气为原料稀释后，分别与转化器内催化剂进行三次转化三次吸收，反应温度控制在410-600℃，采用六至七台换热器换热，其特征在于根据原料气中不同的二氧化硫浓度将其优化稀释至SO2大于16％至小于等于23％。
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