專利名稱：一種利用硫酸鈣生產(chǎn)高濃度硫酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)硫酸的方法，尤其涉及ー種利用硫酸鈣生產(chǎn)高濃度硫酸的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)傳統(tǒng)的硫酸生產(chǎn)方法，是以硫磺或硫鐵礦為原料，經(jīng)高溫煅燒等步驟完成，其生產(chǎn)過(guò)程需要耗費(fèi)大量的燃料或電能，是ー種高能耗的生產(chǎn)過(guò)程。隨著硫磺和硫鐵礦資源的日趨枯竭，硫磺和硫鐵礦原料的價(jià)格也不斷上漲，硫酸生產(chǎn)成本逐漸提高，尋找新的原料、新的エ藝生產(chǎn)硫酸勢(shì)在必行。CN101513993A于2009年8月26日公開了ー種利用硫酸鎂生產(chǎn)硫酸的方法，該方法主要采用懸浮煅燒和ニ氧化硫煙氣回用對(duì)硫酸鎂原料進(jìn)行預(yù)加熱等手段，其存在的缺陷是整個(gè)過(guò)程中引入了新的燃 料，帶來(lái)雜質(zhì)，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。CN101774550A于2010年7月14日公開了ー種生產(chǎn)硫酸的新方法，該方法在傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法過(guò)程中増加了混合氣體的調(diào)質(zhì)過(guò)程，從而提高硫酸的吸收率，但是整個(gè)過(guò)程操作麻煩，不易控制。此外，現(xiàn)有硫酸的制備一般采用水或酸液噴淋的エ藝，所制備的硫酸的濃度都相對(duì)較低，不能滿足エ業(yè)的實(shí)際需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供ー種利用硫酸鈣生產(chǎn)高濃度硫酸的方法。該方法可解決現(xiàn)有硫酸過(guò)程中因采用水或酸液噴淋的エ藝而出現(xiàn)的制備硫酸濃度過(guò)低的技術(shù)難題，可控程度高，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是ー種利用硫酸鈣生產(chǎn)高濃度硫酸的方法，包括以下步驟
(1)將硫酸鈣粉末置于密閉的高溫煅燒窯內(nèi)，在1000-2000°C(優(yōu)選1400-1600°C )條件下高溫煅燒30-60min，將煅燒分解產(chǎn)生的ニ氧化硫、氧氣的混合氣體通入含有金屬鉬催化劑的氧化室，并在氧氣氛圍及400-600°C高溫下反應(yīng)20-40min，將ニ氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；
(2)將所得三氧化硫混合氣體通入吸收塔，利用吸收塔內(nèi)濃度為20-50wt%(優(yōu)選25-40wt%)的硫酸循環(huán)噴淋輸入的三氧化硫混合氣體，同時(shí)用電磁濃度計(jì)測(cè)量吸收三氧化硫后的硫酸濃度，當(dāng)硫酸的濃度> 80-90wt%時(shí)，將酸液導(dǎo)出，補(bǔ)充濃度為20-50wt% (優(yōu)選25-40wt%)的硫酸繼續(xù)對(duì)三氧化硫混合氣體進(jìn)行吸收；
(3)將導(dǎo)出的酸液通過(guò)內(nèi)置粉狀無(wú)水Ba(OH)2的管道，保持Ba(OH)2粉末的溫度為10-30 0C (優(yōu)選25-29で)，經(jīng)Ba (OH) 2粉末干燥后，即得濃硫酸；而內(nèi)置粉狀無(wú)水Ba (OH) 2的管道置于80-200°C的真空環(huán)境中脫去結(jié)晶水，重復(fù)利用。進(jìn)ー步，步驟(I)中，所述硫酸鈣粉末優(yōu)選白度> 80度、純度> 98wt%的硫酸鈣。
本發(fā)明通過(guò)電磁濃度計(jì)來(lái)表征監(jiān)控稀酸液吸收三氧化硫后的濃度，當(dāng)酸液的濃度彡80-90wt%時(shí)，酸液自動(dòng)排出，經(jīng)Ba(OH)2粉末干燥后，即得高濃度硫酸，高達(dá)99wt% ;該生產(chǎn)過(guò)程可控程度高，節(jié)能環(huán)保。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步還說(shuō)明。實(shí)施例1
本實(shí)施例包括以下步驟
(1)將Ikg硫酸鈣粉末(白度85度，純度98.5wt%)置于密閉的高溫煅燒窯內(nèi)，在1450°C條件下高溫煅燒40min，將煅燒分解產(chǎn)生的ニ氧化硫、氧氣的混合氣體通入含有金屬鉬催化劑的氧化室，并在氧氣氛圍及480°C高溫下反應(yīng)20min，將ニ氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；
(2)將所得三氧化硫混合氣體通入吸收塔，利用吸收塔內(nèi)的濃度為30wt%的硫酸循環(huán)噴淋輸入的三氧化硫混合氣體，同時(shí)用電磁濃度計(jì)測(cè)量吸收三氧化硫后硫酸的濃度，當(dāng)硫酸的濃度達(dá)到85wt%時(shí)，將酸液導(dǎo)出，補(bǔ)充濃度為30wt%的硫酸繼續(xù)對(duì)三氧化硫混合氣體進(jìn)行吸收；
(3)將導(dǎo)出的酸液通過(guò)內(nèi)置IOkg粉狀無(wú)水Ba(OH)2的管道，保持Ba(OH)2粉末的溫度為28 ± I °C，經(jīng)Ba (OH) 2粉末干燥后，得400g濃度為98. 5wt%的濃硫酸；內(nèi)置粉狀無(wú)水Ba (OH) 2的管道置于110°C的真空環(huán)境中脫去結(jié)晶水，重復(fù)利用。實(shí)施例2
本實(shí)施例包括以下步驟
(1)將Ikg硫酸鈣粉末(白度88度，純度98.8wt%)置于密閉的高溫煅燒窯內(nèi)，在1500°C條件下高溫煅燒45min，將煅燒分解產(chǎn)生的ニ氧化硫、氧氣的混合氣體通入含有金屬鉬催化劑的氧化室，并在氧氣氛圍及500°C高溫下反應(yīng)30min，將ニ氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；
(2)將所得三氧化硫混合氣體通入吸收塔，利用吸收塔內(nèi)的濃度為25wt%的硫酸循環(huán)噴淋輸入的三氧化硫混合氣體，同時(shí)用電磁濃度計(jì)測(cè)量吸收三氧化硫后硫酸的濃度，當(dāng)酸液的濃度達(dá)到80wt%時(shí)，將酸液導(dǎo)出，補(bǔ)充濃度為25wt%的硫酸溶液繼續(xù)對(duì)三氧化硫混合氣體進(jìn)行吸收；
(3)將導(dǎo)出的酸液通入內(nèi)置15kg粉狀無(wú)水Ba(OH)2的管道內(nèi)，保持Ba(OH)2粉末的溫度為29± I°C，經(jīng)Ba(OH)2粉末干燥后，得415g濃度為99wt%的濃硫酸；內(nèi)置粉狀無(wú)水Ba(OH)2的管道置于110°C的真空環(huán)境中脫去結(jié)晶水，重復(fù)利用。實(shí)施例3
本實(shí)施例包括以下步驟
(1)將Ikg硫酸鈣粉末(白度90度，純度99wt%)置于密閉的高溫煅燒窯內(nèi)，在1500°C條件下高溫煅燒50min，將煅燒分解產(chǎn)生的ニ氧化硫、氧氣的混合氣體通入含有金屬鉬催化劑的氧化室，并在氧氣氛圍及510°C高溫下反應(yīng)30min，將ニ氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；
(2)將所得三氧化硫混合氣體通入吸收塔，利用吸收塔內(nèi)的濃度為30wt%的硫酸循環(huán)噴淋輸入的三氧化硫混合氣體，同時(shí)用電磁濃度計(jì)測(cè)量吸收三氧化硫后硫酸的濃度，當(dāng)硫酸的濃度達(dá)到85wt%時(shí)，將酸液導(dǎo)出，補(bǔ)充濃度為30wt%的硫酸繼續(xù)對(duì)三氧化硫混合氣體進(jìn)行吸收；(3)將導(dǎo)出的酸液通過(guò)內(nèi)置18kg粉狀無(wú)水Ba(OH)2的管道，保持Ba(OH)2粉末的溫度為25 ± I °C，經(jīng)Ba (OH) 2粉末干燥后，得430g濃度為99. 2wt%的濃硫酸；內(nèi)置粉狀無(wú)水Ba (OH) 2的管道置于108°C的真空環(huán)境中脫去 結(jié)晶水，重復(fù)利用。
權(quán)利要求
1.ー種利用硫酸鈣生產(chǎn)高濃度硫酸的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將硫酸鈣粉末置于密閉的高溫煅燒窯內(nèi)，在1000-2000で條件下高溫煅燒30-60min，將煅燒分解產(chǎn)生的ニ氧化硫、氧氣的混合氣體通入含有金屬鉬催化劑的氧化室，并在氧氣氛圍及400-600°C高溫下反應(yīng)20-40min，將ニ氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫； (2)將所得三氧化硫混合氣體通入吸收塔，利用吸收塔內(nèi)濃度為20-50wt%的硫酸循環(huán)噴淋輸入的三氧化硫混合氣體，同時(shí)用電磁濃度計(jì)測(cè)量吸收三氧化硫后的硫酸濃度，當(dāng)硫酸的濃度> 80-90wt%時(shí)，將酸液導(dǎo)出，補(bǔ)充濃度為20-50wt%的硫酸繼續(xù)對(duì)三氧化硫混合氣體進(jìn)行吸收； (3)將導(dǎo)出的酸液通過(guò)內(nèi)置粉狀無(wú)水Ba(OH)2的管道，保持Ba(OH)2粉末的溫度為10-30°C，經(jīng)Ba(OH)2粉末干燥后，即得濃硫酸；而內(nèi)置粉狀無(wú)水Ba(OH)2的管道置于80-2000C的真空環(huán)境中脫去結(jié)晶水，重復(fù)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫酸鈣生產(chǎn)高濃度硫酸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫酸鈣粉末的白度> 80度、純度> 98wt%。
全文摘要
一種利用硫酸鈣生產(chǎn)高濃度硫酸的方法，包括以下步驟(1)將硫酸鈣粉末置于密閉的高溫煅燒窯內(nèi)高溫煅燒，將煅燒分解產(chǎn)生的二氧化硫、氧氣的混合氣體通入含有金屬鉑催化劑的氧化室，并在氧氣氛圍下將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；(2)將所得三氧化硫混合氣體通入吸收塔，利用吸收塔內(nèi)硫酸循環(huán)噴淋輸入的三氧化硫混合氣體，同時(shí)用電磁濃度計(jì)測(cè)量吸收三氧化硫后的硫酸濃度，當(dāng)硫酸的濃度≥80-90wt%時(shí)，將酸液導(dǎo)出，補(bǔ)充濃度為20-50wt%的硫酸繼續(xù)對(duì)三氧化硫混合氣體進(jìn)行吸收；(3)對(duì)導(dǎo)出的酸液進(jìn)行干燥，得濃硫酸。利用本發(fā)明，可制得高達(dá)99wt%的濃硫酸，且生產(chǎn)過(guò)程可控程度高，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)C01B17/74GK103058148SQ20131000465
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀(jì)鳴 申請(qǐng)人:劉立文