[实用新型]一种用浓硫酸制备发烟浓硫酸的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在原硫酸生产装置基础上，用浓硫酸额外制备发烟硫酸的新工艺，属于硫酸工艺技术领域。

背景技术

现有的硫酸装置制烟酸通常采用燃烧原料硫磺的方式，将产生的SO₃通过吸收塔以发烟硫酸作为吸收剂进行吸收，同时通入一定比例的工艺水混合制成特定浓度的发烟硫酸。例如湖南巴陵石化现有的硫磺制酸装置设计年产量15万吨，全年投硫磺(固磺或液硫)3万吨，工艺加水量达1500余吨，循环水用量1300万立方；浙江巴陵恒逸现有的硫磺制酸装置设计年产量30万吨，全年投硫磺(固磺或液硫)6万吨，由于装置所在地区空气湿度相对南方较小，工艺加水量达4000余吨，循环水用量2500万立方，水与SO₃的结合剧烈放热，对高工业价值的SO₃烟气是一种变相损失与浪费，且这种工艺特点是，来自外部的加水量大，通过水反应能耗损失大，生产成本相对较高。中国专利CN201410437855.0公开了一种发烟硫酸生产设备，具体包括烟酸塔、浓硫酸吸收塔、循环槽和循环泵，烟酸塔由三级吸收塔组成，浓硫酸吸收塔由两级吸收塔组成，自转化器出来的三氧化硫进入烟酸塔的三级吸收塔和浓硫酸吸收塔的二级吸收塔，发烟硫酸的吸收率提高了30％，发烟硫酸的产量增大一倍，浓硫酸作为发烟硫酸稀释酸，或作为成品酸销售。中国专利CN201010003826.5公开了一种发烟硫酸系统两级吸收工艺及其设备，其利用带有两级吸收塔的烟酸塔，将制酸工段转化器三段出来的三氧化硫先进入烟酸塔的第一级吸收塔，然后进入第二级吸收塔，残余的三氧化硫气体进入第一吸收塔，在烟酸塔第一、二级吸收塔中采用烟酸循环吸收三氧化硫气体，吸收三氧化硫气体后的烟酸根据浓度的高低分别进入浓烟酸循环槽、稀烟酸循环槽，进行烟酸循环吸收和烟酸蒸发。通过实行二级吸收，三氧化硫吸收率由50-55％提高到60-65％，全年增加三氧化硫产量7000吨。这些烟酸制备装置及工艺虽然提高了发烟硫酸的生产量，但是没有解决工业供水量大，能量损耗大的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是在于提供一种用浓硫酸制备发烟浓硫酸的装置，该装置简单、能有效提高发烟硫酸的产能，且降低发烟硫酸的生产能耗及成本。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了一种用浓硫酸制备发烟浓硫酸的装置，该装置包括酸循环槽、酸循环泵、酸冷却器和吸收塔；所述酸循环槽设有外部循环管道；所述酸循环泵、酸冷却器和吸收塔依次串联在所述外部循环管道上；所述酸循环槽一端设有水进料管，另一端设有浓硫酸通入管。

优选的方案，所述浓硫酸通入管上设有调节阀和流量计。较优选的方案，所述调节阀设置在流量计和酸循环槽之间。为使装置在接收浓硫酸过程中时便于控制与观察，在浓硫酸通入管上设置流量计。同时，为合理控制浓硫酸加入量及系统酸浓度的稳定性，在流量计后设置一个远程流量调节阀。调节阀的信号与流量计连接，实现实时自动操控与调节。

较优选的方案，所述调节阀和所述流量计之间的浓硫酸通入管上设有导淋管。

优选的方案，所述酸冷却器和吸收塔之间的循环管道上设有发烟硫酸出料管。通过设置有发烟硫酸出料管使一部分达到要求的发烟硫酸通过发烟硫酸出料管送出装置。

优选的方案，所述吸收塔下部设有三氧化硫进料管。

本装置中调节阀的内衬材料为聚四氟乙烯。

现有的装置生产发烟硫酸的过程主要为炉气(SO₃)与水按特定比例进行结合生成发烟硫酸，其反应过程为xSO₃+yH₂O(外部添加的水)＝(x-y)SO₃·yH₂SO₄。而本实用新型通过改进装置从而改变发烟硫酸的制备途径，利用额外补充进装置的98％浓硫酸中包含的少量水与三氧化硫反应，从而提高这部分98％浓硫酸的浓度，在装置原产能基础上，转化成额外的发烟硫酸，如xH₂SO₄+zSO₃+yH₂O(少量98％浓硫酸中的水，也可以外部添加适量水，根据发烟硫酸的浓度而定)＝(z-y)SO₃·(y+x)H₂SO₄。

本装置采用的浓硫酸质量百分比浓度为93％～98％；最优选采用98％浓硫酸。

本装置的酸循环系统中酸温度维持在40～80℃。

本装置制备发烟硫酸为含游离三氧化硫20％的104.5％发烟硫酸。