[实用新型]用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于无机化工领域，一种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置。

背景技术

氯磺酸作为一种重要的化工原料，广泛运用于制造磺胺药物、活性染料、洗涤剂、塑料、农药、以及国防工业原料等。传统的氯磺酸合成方法是采用HCl、SO₃气相合成法，原料气Cl₂，H₂在HCl合成炉中燃烧，合成HCl体，经冷却脱水后，与SO₃气体混合，进入氯磺酸合成塔，合成的气相氯磺酸冷却成液体后，经辅吸塔与HCl进一步反应后流入成品罐，传统的氯磺酸生产工艺中，SO₃由焙烧硫磺或硫铁矿先制取SO₂，SO₂经催化氧化得SO₃，因此所生成SO₃的质量浓度较低，一般只有7％左右，最高不超过9％，此方法因系统中还有大量的SO₂气体以及非反应的惰性气体存在，造成合成塔、冷凝器及环保处理设备硫酸吸收塔、水吸收塔及碱吸收塔的庞大，也造成日常生产中维护复杂化，不利于环境，尾气治理费用较高，同时浓度低影响产品的质量。

发明内容

本实用新型旨在提出一种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置，能得到优等级的氯磺酸，并能实现大规模工业化生产。

这种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置包括烟酸塔、脱吸塔、再沸器、双效换热器、三氧化硫蒸发器、螺旋板换热器、烟酸循环槽、第一个两级冷凝器、氯磺酸合成塔、第二个两级冷凝器、辅助吸收塔、除沫器、旋风分离器、成品酸换热器、氯磺酸成品地槽、循环泵、水洗塔、酸洗塔和HCl洗涤塔；烟酸塔中部有一个三氧化硫原料气体进口，烟酸塔的下部的发烟硫酸(简称“烟酸”)出口与烟酸循环槽的发烟硫酸进口相连，烟酸循环槽的出口与烟酸塔的上部的喷淋头的进口相连，烟酸循环槽的出口还通过螺旋板换热器的受热室与三氧化硫蒸发器的进口相连，三氧化硫蒸发器的蒸发气体出口与氯磺酸合成塔下部的第一进口相连，三氧化硫蒸发器的回流液出口通过螺旋板换热器的加热室与烟酸循环槽的回流液进口相连；双效换热器的第二级换热器的管程进口为浓盐酸进口，双效换热器的第二级换热器的管程出口与脱吸塔上部的浓盐酸进口相连，再沸器的管程进口与脱吸塔下端的侧壁的出液口相连，再沸器的管程进口与脱吸塔下部的进气口相连，脱吸塔顶部的气体出口通过第一个两级冷凝器的管程与HCl洗涤塔下部的进口相连，HCl洗涤塔顶部的气体出口与氯磺酸合成塔下部的第二进口相连，氯磺酸合成塔顶部的气体出口与第二个两级冷凝器的管程进口相连，第二个两级冷凝器的管程的液体出口与氯磺酸成品地槽的第一进口相连，HCl洗涤塔顶部的气体出口还与辅助吸收塔下部的进气口相连，氯磺酸成品地槽的出口与成品酸换热器的管程进口相连，成品酸换热器的管程出口与辅助吸收塔顶部的喷淋头进口相连，辅助吸收塔底部的液体出口与氯磺酸成品地槽的第二进口相连，成品酸换热器的管程出口还与一个成品酸输出阀相接；第二个两级冷凝器的管程的气体出口与旋风分离器的进口相连，旋风分离器的液体出口与氯磺酸成品地槽的第一进口相连，旋风分离器的气体出口与除沫器的进口相连，除沫器的液体出口与氯磺酸成品地槽的第一进口相连，除沫器的气体出口与酸洗塔的气体进口相连，酸洗塔的气体出口与水洗塔的气体进口相连，水洗塔的气体出口为尾气出口。

这种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置运行时，先将SO₃气体由烟酸塔制成发烟硫酸，并将烟酸浓度提高至40％，用40％烟酸蒸发出高纯纯品SO₃气体，与HCl气体在氯磺酸合成塔中反应生成粗品氯磺酸，再由辅助吸收塔循环吸收HCl气体，制得优等级的氯磺酸，并能实现大规模工业化生产，因纯品SO₃内不含SO₂气体，尾气少，有利于保护环境，纯品SO₃中不含其他杂质，副反应减少，提高了产品质量。

附图说明

附图1为用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置的结构原理图。

具体实施方式