JP2019507097A - 硫酸の製造のためのプロセスおよび装置 - Google Patents
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Abstract
Description
反応 反応熱
ΔHr°(25℃)[kWh/t 100%H2SO4]
S+O2→SO2 −850
SO2+1/2O2→SO3 −283
SO3+H2O→H2SO4 −368
したがって、このプロセスにおける全反応熱は、約−1500kWh/t 100%H2SO4である。第1の酸化設備における硫黄燃焼の燃焼熱を利用して高圧蒸気を発生させる場合、約600kWh/tの100%H2SO4の熱回収が達成される。さらに、高圧蒸気の過熱または高圧ボイラ供給水の加熱において、追加の約385kWh/t 100%H2SO4が回収される。プロセスの全反応熱と回収された熱との間の差は、約516kWh/t 100%H2SO4の残留熱を与える。
Claims (16)
- 硫酸を製造するためのプロセスであって、有用には、硫黄が、少なくとも1つの第1の酸化段階で、空気によって、より具体的には乾燥空気によって二酸化硫黄に酸化され、前記二酸化硫黄が、少なくとも1つの酸化段階で、より具体的には少なくとも1つの第2の酸化段階で三酸化硫黄に酸化され、三酸化硫黄が、少なくとも1つの吸収段階で吸収されて硫酸を生成し、より具体的には硫酸によって吸収され、加熱された硫酸が、前記吸収段階から引き出されてスチームの生成に使用され、これが、部分的に前記吸収段階に導入されるプロセス。
- 二酸化硫黄を含有し、三酸化硫黄を含有する、前記酸化段階からの、より具体的には前記第2の酸化段階からのプロセスガスが、中間吸収段階として設計された前記吸収段階に導入され、前記プロセスガスが、三酸化硫黄の吸収後、前記中間吸収段階から前記酸化段階、より具体的には前記第2の酸化段階に再循環され、前記加熱された硫酸が、前記中間吸収段階から引き出される、請求項1に記載のプロセス。
- 前記プロセスガスが、前記酸化段階、より具体的には前記第2の酸化段階を通って流れた後、少なくとも1つの最終吸収段階に導入され、前記酸化段階、より具体的には第2の酸化設備から生じる三酸化硫黄が、前記最終吸収段階で吸収され、好ましくは硫酸によって吸収される、請求項1または2に記載のプロセス。
- 前記吸収段階、より具体的には前記中間吸収段階から引き出された前記加熱された硫酸が、熱回収設備(8)に供給され、硫酸により運ばれる熱エネルギーが、より具体的には蒸気の形態で、好ましくは中圧蒸気の形態で回収され、このプロセスで冷却された硫酸は、前記スチームを生成するために少なくとも部分的に使用される、請求項1から3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記吸収段階、より具体的には中間吸収段階から、または前記熱回収設備(8)から引き出された硫酸が、スチーム生成設備(4)に供給され、水、より具体的にはボイラ供給水が、前記スチーム生成設備(4)内の硫酸によって加熱され、少なくとも部分的にスチーム、好ましくは低圧スチームに変換され、このスチーム、好ましくは低圧スチームは、前記吸収段階、より具体的には前記中間吸収段階に導入される、請求項1から4のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記スチーム生成設備(4)から引き出された冷却された硫酸が、前記最終吸収段階に供給され、三酸化硫黄が硫酸に対して向流で通過し、硫酸により吸収される、請求項1から5のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記スチーム生成設備(4)から引き出された冷却された硫酸が、前記第1の酸化段階で硫黄の酸化に必要な空気を乾燥させるために使用される、請求項1から6のいずれかに記載のプロセス。
- 前記スチーム生成設備(4)から引き出された冷却された硫酸が、三酸化硫黄の吸収のために、前記吸収段階に、より具体的には前記中間吸収段階に導入され、三酸化硫黄は、好ましくは、硫酸に対して向流で通過される、請求項1から7のいずれか一項に記載のプロセス。
- 硫酸を製造するため、より具体的には請求項1から8のいずれか一項に記載のプロセスを実行するための装置であって、有用には、二酸化硫黄を生成するための第1の酸化設備(1)が存在し、二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化するための、好ましくは前記第1の酸化設備に連結された酸化設備(2)、より具体的には第2の酸化設備(2)が存在し、少なくとも1つの吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)が、硫酸によって三酸化硫黄を吸収するために、前記酸化設備、より具体的には前記第2の酸化設備(2)に連結され、前記吸収設備、より具体的には前記中間吸収設備(3)が、スチーム生成設備(4)に連結されるが、但し、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)から引き出された硫酸は、スチームを生成する目的で前記スチーム生成設備(4)に供給され得、スチームは、前記スチーム生成設備(4)から少なくとも1つの供給ライン18を介して前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)に導入され得る装置。
- 空気を乾燥させるための乾燥設備(5)があり、この空気は、硫黄を二酸化硫黄に酸化させるために前記第1の酸化設備(1)に導入され得、前記乾燥設備(5)は、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)に接続されるが、但し、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)からの過剰の硫酸は、空気を乾燥させるために前記乾燥設備(5)に導入され得る、請求項9に記載の装置。
- 前記酸化設備(2)、より具体的には前記第2の酸化設備(2)は、多段階、好ましくは2段階の変換器として構成され、第1の変換器段(6)は、少なくとも1つのプロセスガス排出ライン(14)を介して前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)に接続され、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)は、少なくとも1つのプロセスガス供給ライン(15)を介して、前記酸化設備(2)、より具体的には前記第2の酸化設備(2)の第2の変換器段(7)に接続され、したがって前記酸化設備(2)、より具体的には前記第2の酸化設備(2)の前記第1の変換器段(6)からのプロセスガスは、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)を通過され得、かつ前記第2の変換器段(7)に導入され得る、請求項9または10に記載の装置。
- 前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)が、少なくとも1つのボイラ(9)を有する、好ましくは少なくとも1つの中圧ボイラを有する熱回収設備(8)に連結され、前記吸収段階、より具体的には中間吸収段階(3)からの加熱された硫酸は、蒸気、好ましくは中圧蒸気を生成する目的で前記ボイラ(9)に導入され得、前記ボイラ(9)からの冷却された硫酸は、排出され得、かつ前記吸収段階、より具体的には中間吸収段階(3)に再循環され得、かつ/または前記スチーム生成設備(4)に供給され得る、請求項9から11のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スチーム生成設備(4)は、水、好ましくはボイラ供給水が加熱され、少なくとも部分的に蒸発される少なくとも1つの冷却設備(10)を備え、前記冷却設備(10)は、それに連結された少なくとも1つの水容器(11)、好ましくはボイラ供給水容器を有し、この水容器(11)においては、前記スチームが、前記水、より具体的には前記ボイラ供給水からフラッシュ蒸発により分離され、前記水容器(11)は、スチームが前記水容器(11)から前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備に通過され得るように、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)に連結されている、請求項9から12のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スチーム生成設備(4)は、前記最終吸収設備(12)に接続され、かつ/または前記乾燥設備(5)に接続されて、前記第1の酸化設備(1)に供給される空気を乾燥させ、したがって、前記スチーム生成設備(4)から引き出された冷却された硫酸は、空気を乾燥させるために前記乾燥設備(5)に導入され得、かつ/または三酸化硫黄を吸収するために前記最終吸収設備(12)に通過され得る、請求項9から13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スチーム生成設備(4)は、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)に連結されているが、但し、前記スチーム生成設備(12)から引き出された冷却された硫酸は、三酸化硫黄を吸収するために、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備に導入され得る、請求項9から14のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スチーム生成設備(4)から引き出された前記スチームは、前記酸化設備(2)、より具体的には前記第2の酸化設備(2)から引き出された前記プロセスガスと共に、前記吸収設備、より具体的には中間吸収設備(3)に導入され得る、請求項9から15のいずれか一項に記載の装置。
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