[实用新型]一种使用酸性气体生产硫酸的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种酸性气体的处理系统，具体涉及一种使用酸性气体生产硫酸的系统。

背景技术

酸性气产生于煤化工煤气化、焦化焦炉煤气净化、炼油酸性水汽提、纤维黏胶等生产过程中，其主要成分为硫化氢，同时还含有羰基硫，二硫化碳等其他含硫化合物，而硫化氢是具有刺激性和窒息性的无色有毒气体，是大气的主要污染物之一，不仅危害人体健康，还会严重腐蚀设备。

目前对酸性气的处理一般采用克劳斯工艺生产硫磺，工艺原理为：酸性气在焚烧炉内与空气反应，约三分之一的硫化氢氧化成二氧化硫，工艺气在克劳斯反应器内催化剂的作用下，摩尔比为2:1的硫化氢和二氧化硫进行催化转化反应生成硫磺。但是克劳斯制硫磺工艺存在着工艺操作复杂、流程长，硫回收率低等缺点，随着环保形势的严峻，克劳斯装置尾气中硫化物的处理面临较大问题，需另行配套建设庞大的克劳斯尾气处理装置，但投资成本较高，运行成本高，操作困难。另外市场上的硫磺用来制酸的比例在70～90％，因此若能将酸性气直接制取硫酸会降低装置投资与运行成本。

采用“两转两吸”工艺制硫酸的方法是目前制酸较为成熟的工艺之一，该工艺中先把硫化氢焚烧为二氧化硫，经降温、干燥后进行SO₂的催化转化，后用92％～95％的硫酸进行吸收，该工艺又被称为干法制酸。干法制酸工艺流程复杂，占地面积大，适合于处理酸性气量大、产酸量高的场合。

本实用新型的目的在于提供一种相对于干法制酸的湿法制酸工艺，硫化氢转化为二氧化硫后直接进行催化氧化，工艺更为简单且可副产高品质蒸汽，工艺装置占地面积小，操作简单。通过对现有湿法制酸工艺及设备的优化设计，提高热量利用率，并对尾气进行洁净化处理，尾气中酸雾含量小于5mg/m³，二氧化硫含量小于35mg/m³，是一种节能环保型硫酸生产工艺。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工艺简单、操作方便，将将酸性气体处理为硫酸和高品质水蒸汽的的使用酸性气体生产硫酸的系统。

为了达到上传目的，本实用新型所采用的方案为：

一种使用酸性气体生产硫酸的系统，其包括焚烧炉、催化转化器、冷凝器、收集装置和尾气处理装置，所述焚烧炉、催化转化器、冷凝器和收集装置依次连接，尾气处理装置与冷凝器出风口相连；所述焚烧炉设有三条物料管道分别供空气、酸性气体和燃料气通入；所述催化转化器设有装有湿法制硫酸专用催化剂的催化剂床层。所述系统还包括汽包，催化转化器内设有换热管；所述汽包设有进口管和出口管，进口管连接至锅炉，出口管经催化转化器换热管后连接至蒸汽管，蒸汽管和催化转化器入口间设有蒸汽回流管。

该方案的系统，将酸性气体处理后生产硫酸，产生硫酸和高品质的水蒸汽；其通过对现有工艺系统的优化设计，实现能量的合理利用，并对制酸尾气进行洁净化处理，降低尾气中酸雾及SO₂含量，满足最新环保要求。

优选地，所述系统还包括换热器，所述换热器设置于焚烧炉与催化转化器之间，所述汽包还包括第一循环管，所述第一循环管与换热器相连。换热器对焚烧炉产生的热量进行回收，一方面可以提高能量的使用效率，另一方面还可以降低工艺气进入催化转化器时的温度，有利于后续催化转化反应的进行。

优选地，所述换热器与焚烧炉是分别制造后安装在一起的或是一体化制造的。

优选地，所述催化转化器的换热管有三个，自二氧化硫的催化转化器的入口到出口依次为第一换热管、第二换热管和第三换热管，所述汽包出口管依次经第二换热器和第一换热器后连接至蒸汽管；所述汽包还包括第二循环管，所述第二循环管与二氧化硫的催化转化器的第三换热器相连。将催化转化器的换热管分为三个，从而可以更有效地利用催化反应的热量，利用催化转化器入口处放热较多的特点产生高品质的水蒸汽。

优选地，所述系统还包括热风回流管路，所述热风回流管路连接冷凝器空气出口和焚烧炉空气入口，热风回流管路上还设有吹风机。将用于冷凝冷凝器的高温空气部分引回焚烧炉，可以提高焚烧炉原料的温度，有利于减少焚烧炉的能量消耗，提升整个系统的能效。

优选地，所述催化剂为耐水型的钒基和/或铯基催化剂。

进一步地，所述催化剂床包括3个床层，第一床层、二床层内装的为含钒基的高温催化剂，第三床层则为含铯基的低温催化剂。根据各层反应温度的不同，有针对性地选择旋转的催化剂，可以提高催化反应的效率。