硫磺制備硫酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種硫磺制備硫酸的方法，屬于化工原料制作【技術(shù)領(lǐng)域】。硫磺制備硫酸的方法，本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：輸送機將硫磺輸送至快速熔硫槽加料口處；硫磺送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，液硫送到焚硫轉(zhuǎn)化工段的焚硫爐內(nèi)燃燒；空氣鼓風(fēng)機設(shè)在干燥塔上游，即硫磺焚燒及轉(zhuǎn)化所需空氣經(jīng)過濾器過濾、鼓風(fēng)機加壓后進入干燥塔塔底，用98％硫酸吸收掉空氣中的水分使出塔干燥空氣中水分0.1g/Nm3，經(jīng)塔頂除霧器除去酸霧后的干燥空氣進入焚硫爐；成品硫酸由干燥塔循環(huán)泵出口引出。以硫磺為原料制硫酸，其爐氣無需凈化，經(jīng)適當(dāng)降溫后便可進入轉(zhuǎn)化工段，轉(zhuǎn)化后經(jīng)吸收即可成酸。該流程無廢渣、污水排出，流程簡單，成本低。
【專利說明】硫磺制備硫酸的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工原料制作【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種硫磺制備硫酸的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]硫酸是重要的基本化工原料，用途極為廣泛，主要用于磷肥、氮肥等化肥生產(chǎn)(約占70—80%);同時在有機化工(如磺化、酸化、催化脫水、水合水解等)、無機化工(如制取芒硝、硫酸鋁、亞硫酸鈉等)、制藥、制革、石油煉制等都需要硫酸，在歷史上有“硫酸是化學(xué)工業(yè)之母”的重稱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種硫磺制備硫酸的方法，本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
(1)輸送機將硫磺輸送至快速熔硫槽加料口處；
(2)硫磺送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，液硫送到焚硫轉(zhuǎn)化工段的焚硫爐內(nèi)燃燒；
(3)空氣鼓風(fēng)機設(shè)在干燥塔上游，即硫磺焚燒及轉(zhuǎn)化所需空氣經(jīng)過濾器過濾、鼓風(fēng)機加壓后進入干燥塔塔底，用98%硫酸吸收掉空氣中的水分使出塔干燥空氣中水分0.1g/Nm3,經(jīng)塔頂除霧器除去酸霧后的干燥空氣進入焚硫爐；
(4 )成品硫酸由干燥塔循環(huán)泵出口引出。
[0004]以硫磺為原料制硫酸，其爐氣無需凈化，經(jīng)適當(dāng)降溫后便可進入轉(zhuǎn)化工段，轉(zhuǎn)化后經(jīng)吸收即可成酸。該流程無廢渣、污水排出，流程簡單，成本低。

【具體實施方式】
[0005]下面通過具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明；
(1)原料工段
固體硫磺由火車運至硫磺倉庫，采用人工上料方式，通過一大傾角膠帶式輸送機將硫磺輸送至快速熔硫槽加料口處；
(2)熔硫工段
來自原料工段的固體散裝硫磺由膠帶輸送機送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，經(jīng)熔化后的熔融液硫自溢流口自流至過濾槽中，由過濾泵送入帶助濾劑預(yù)涂層的液硫過濾器內(nèi)過濾后流入液硫中間槽內(nèi)，再由液硫輸送泵輸送到液硫貯罐內(nèi)，液硫由液硫貯罐經(jīng)精硫泵(屏蔽泵)送到焚硫轉(zhuǎn)化工段的焚硫爐內(nèi)燃燒?？焖偃哿虿邸⒅鸀V槽、液硫貯罐、精硫槽等內(nèi)均設(shè)有蒸汽加熱管，用0.5?0.6MPa蒸汽間接加熱，使硫磺保持熔融狀態(tài)。助濾槽內(nèi)設(shè)有助濾泵將助濾劑硅藻土預(yù)涂到液硫過濾器上；
(3)焚硫及轉(zhuǎn)化工段
液硫由精硫泵加壓經(jīng)磺槍機械霧化而噴入焚硫爐焚燒，硫磺燃燒所需的空氣經(jīng)空氣過濾器過濾后，再經(jīng)空氣鼓風(fēng)機加壓、干燥塔干燥后送入焚硫爐；
(4)干吸及成品工段空氣鼓風(fēng)機設(shè)在干燥塔上游，即硫磺焚燒及轉(zhuǎn)化所需空氣經(jīng)過濾器過濾、鼓風(fēng)機加壓后進入干燥塔塔底，用98%硫酸吸收掉空氣中的水分使出塔干燥空氣中水分0.1g/Nm3，經(jīng)塔頂除霧器除去酸霧后的干燥空氣進入焚硫爐。從干燥塔出來的濃度約97.8%的硫酸流入干吸塔循環(huán)槽中，與來自第一吸收塔的吸收酸混合后，經(jīng)干燥塔酸循環(huán)泵加壓后送入干燥塔酸冷卻器中，經(jīng)冷卻至約70°C后送到塔頂進行噴淋。
[0006]由轉(zhuǎn)化器第三段出口的氣體經(jīng)冷熱換熱器和省煤器II回收熱量、溫度降為172°C后一部分進入第一吸收塔塔底，塔頂用來溫度75°C、濃度為98.0%的硫酸噴淋，吸收氣體中S03后的酸自塔底流出進入干吸塔循環(huán)槽中，與來自干燥塔的干燥酸進行混合并用工藝水調(diào)節(jié)循環(huán)酸濃度至98%后，再由一吸塔酸循環(huán)泵依次送入一吸塔酸冷卻器冷卻后，送至一吸塔塔頂進行噴淋。另一部分一次轉(zhuǎn)化氣進入煙酸塔。塔內(nèi)用104.5%發(fā)煙硫酸進行噴淋，吸收轉(zhuǎn)化器中的S03后，由塔底流入發(fā)煙酸循環(huán)槽，通過來自一吸塔酸冷卻器出口的98%硫酸調(diào)節(jié)濃度為104.5%，然后經(jīng)煙酸塔循環(huán)泵送入煙酸塔酸冷卻器，冷卻后的發(fā)煙酸一部分作為產(chǎn)品送至成品工段，另一部分送入煙酸塔塔頂進行噴淋。吸收后的爐氣與另一部分氣體混合后再進入第一吸收塔。
[0007]由轉(zhuǎn)化器四段出來的二次轉(zhuǎn)化氣經(jīng)低溫過熱器/省煤器I換熱降溫后進入第二吸收塔塔底。該塔用溫度為75°C，濃度為98%的硫酸噴淋，吸收S03后的硫酸自塔底流入吸收塔循環(huán)槽。而后經(jīng)二吸塔酸循環(huán)泵加壓，并經(jīng)二吸塔酸冷卻器冷卻后進入第二吸收塔噴淋。
[0008]98%成品硫酸由干燥酸循環(huán)泵出口引出，再經(jīng)成品酸冷卻器冷卻至40°C后進入成品酸貯罐。
[0009]目前，處理硫酸裝置尾氣(低濃度S02煙氣)的方法較多，有氨法、鈣法、鈉堿法、氧化鋅法等。氨法脫硫是根據(jù)氨與S02、水反應(yīng)生成脫硫產(chǎn)物的基本機理進行的，氨是一種良好的堿性吸收劑，氨的堿性強于鈣基吸收劑，而且氨吸收煙氣中S02是氣一液或氣一氣反應(yīng)，反應(yīng)速度快、反應(yīng)完全、吸收劑利用率高，能夠達到很高的脫硫效率，相對于鈣基脫硫工藝來說操作系統(tǒng)簡單、設(shè)備體積小、能耗低。本工藝采用(NH4)2S03 — NH4HS03溶液三段吸收硫酸尾氣中的S02，工藝過程中設(shè)有三級復(fù)噴復(fù)擋裝置，每一段復(fù)噴復(fù)擋裝置由復(fù)擋吸收器、復(fù)擋除沫器、循環(huán)槽、母液泵組成一個脫硫吸收單元。通過三段復(fù)噴復(fù)擋裝置的氣液相傳質(zhì)，使尾氣中的S02得到充分的吸收并加以利用。最終通過煙囪排放的S02體積百分濃度降至100X10-6，以下，而經(jīng)三段吸收后的吸收液分別在各段循環(huán)槽中加入NH3.H20得到再生，循環(huán)使用。濕式氨法脫硫?qū)嶋H上是利用(NH4)2S03 — NH4HS03溶液不斷循環(huán)的過程來吸收尾氣中的S02，吸收液的吸收能力將會下降，需向吸收液補充氨，補充氨并不是用來吸收S02，而是為了保持吸收液中(NH4)2S03濃度的相對穩(wěn)定。在亞硫酸銨制造工段(NH4) 2S03—NH4HS03溶液經(jīng)氣氨中和，冷卻水間接冷卻后，溫度降至35°C以下結(jié)晶，再經(jīng)離心分離和干燥，得到純度大于90%的水合亞硫酸銨固體。氨法吸收脫除尾氣S02的工藝流程為:從硫磺制酸裝置二次吸收塔頂出來的含硫尾氣依次進入一、二、三段氨法脫硫復(fù)噴復(fù)擋裝置。首先進入氨法尾氣脫硫裝置的一級復(fù)噴吸收器，含硫尾氣溫度<65°C，在器內(nèi)與呈噴霧狀的(NH4) 2S03—NH4HS03溶液逆流充分接觸，大部分S02被吸收脫除。然后再經(jīng)一級復(fù)擋除沫器除沫，氣液分離后尾氣進入二級復(fù)噴吸收器，進一步用(NH4) 2S03—NH4HS03溶液脫除S02，隨后進入二級復(fù)擋除沫器除沫，氣液分離后，尾氣進入三級復(fù)噴吸收器進行最后一次脫硫，吸收后尾氣中的S02含量降至很低，已能達到排放標準，再經(jīng)三級復(fù)擋除沫器除沫，氣液分離后尾氣S02濃度彡0.01%，酸度彡40mg/m3，經(jīng)平行煙道從煙囪排入大氣。一、二、三級復(fù)噴吸收器內(nèi)的吸收了 S02的母液分別自然流入一、二、三級復(fù)擋除沫器，母液在復(fù)擋除沫器內(nèi)形成液封，氣液得到分離，母液進入一、二、三級循環(huán)槽。在循環(huán)槽內(nèi)，通過加入氨和水使母液得到再生，變成了新的吸收液，同時維持吸收液的正常的密度和堿度，保證其再次使用時具有良好的吸收性能。加氨量為380.71kg/h，加水量為2642.5kg/h。各段的吸收液再由母液泵分別送入各級復(fù)噴吸收器，用于循環(huán)吸收脫除尾氣中的S02。3段吸收液以各自的堿度單獨循環(huán)，分別在各循環(huán)槽中補充氨氣和水并進行串液。3個循環(huán)槽都通過加水和控制串液量來保持正常的液位，當(dāng)一級循環(huán)槽母液的密度達到1.30?1.32g/L和堿度達到一定指標時，由一級母液泵引出部分母液送到亞硫酸銨制造工段中和槽內(nèi)，用氨氣中和(NH4) 2S03后即得到大量(NH4) 2S03結(jié)晶。Z 通過蛇管冷卻器來控制結(jié)晶溫度，從中和槽底部引出含(NH4)2S03.Η20晶體的懸浮液送入離心機，通過離心分離、干燥制得工業(yè)亞硫酸銨或硫酸銨，母液返回吸收系統(tǒng)以保證較高的S02吸收率和兼顧生產(chǎn)出合格的固體亞硫酸銨產(chǎn)品，一級循環(huán)液保持較高的濃度和堿度。同時為了減少氨的損失，三級循環(huán)液控制在較低的堿度。一般情況下，尾氣中S02濃度越高，母液中的亞硫酸鹽的濃度也越高。我國硫磺制酸在借鑒國內(nèi)外先進成熟的硫磺制酸尾氣處理工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合制酸生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的尾氣條件，對原料來源、產(chǎn)品銷路及環(huán)境保護、經(jīng)濟效益進行分析，選擇了適合該裝置情況的三級氨法脫硫吸收工藝來處理硫磺制酸尾氣，吸收液氨源可用公司其他裝置產(chǎn)生的廢氨水，通過回收低濃度S02尾氣，既降低了運行成本，又實現(xiàn)達標排放，并副產(chǎn)固體亞硫酸銨2萬t/a，大大減少S02排放，實現(xiàn)了硫磺制酸裝置的節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展。
【權(quán)利要求】
1.一種硫磺制備硫酸的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)輸送機將硫磺輸送至快速熔硫槽加料口處； (2)硫磺送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，液硫送到焚硫轉(zhuǎn)化工段的焚硫爐內(nèi)燃燒； (3)空氣鼓風(fēng)機設(shè)在干燥塔上游，即硫磺焚燒及轉(zhuǎn)化所需空氣經(jīng)過濾器過濾、鼓風(fēng)機加壓后進入干燥塔塔底，用98%硫酸吸收掉空氣中的水分使出塔干燥空氣中水分0.1g/Nm3,經(jīng)塔頂除霧器除去酸霧后的干燥空氣進入焚硫爐； (4 )成品硫酸由干燥塔循環(huán)泵出口引出。
【文檔編號】C01B17/74GK104229755SQ201310252170
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】王荷琴 申請人:王荷琴