[发明专利]一种浓硫酸提纯设备及应用其的提纯工艺

说明书

一种浓硫酸提纯设备，用于浓硫酸的提纯，包括用于电加热对浓硫酸加热沸腾的石英玻璃组件、向石英玻璃组件提供原料酸的原料酸供应装置以及对石英玻璃组件提纯的酸液冷却的冷却槽；所述的石英玻璃组件采用石英玻璃制备，其SiO₂含量达99.97％以上，并采用全密闭现场焊接技术焊接而成，允许工作温度不低于1100℃，且此温度下石英玻璃组件的线膨胀系数不超过5.56×10^‑7。本发明所述的浓硫酸提纯设备日产量高，占地面积小，电耗低，可连续生产且工艺收率可达到95％；并且实现的可视化生产，抗气压、热压性能得到保证，并且消除了卡门涡街效应产生的呈现一定频率的力的冲击，维持了设备的使用寿命。

技术领域

本发明涉及浓硫酸提纯领域，具体涉及一种浓硫酸提纯设备，采用石英玻璃材质并采用全密闭现场焊接技术焊接制备，其SiO₂含量达99.97％以上，还涉及了一种基于此提纯设备的浓硫酸提纯工艺。

背景技术

浓硫酸，化学分子式为H₂SO₄，是一种具有高腐蚀性的强矿物酸，浓硫酸在浓度高时具有强氧化性，这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一，同时它还具有脱水性，强氧化性，强腐蚀性，难挥发性，酸性，吸水性等。现有硫酸提纯装置由加热蒸发器将硫酸加热后经热交换器换热冷却后得到纯化的硫酸。

基于浓硫酸的化学性质，现有的浓硫酸提纯设备均采用镍铬合金或陶瓷等材料制备，或采用搪瓷缸、聚四氟乙烯加衬的钢制成，例如申请号为2007101426410的一种用于提纯废硫酸的设备；此种设备具有很高的强度稳定性，但不具有可视性，且整体笨重占占地面积大，不适应现阶段的需要。

玻璃设备具有很高的耐腐蚀性和导热性，可以选用作为提纯设备，但用于提纯浓硫酸的玻璃设备的制备复杂，工艺难以保证，存在很多磨口。磨口处存在未消除的应力，在持续的生产过程中，管内气压、热压、管重的综合作用下，寿命短；为降低系统负荷，现有的玻璃制备的浓硫酸提纯的设备日产量都处于较低的水平。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种浓硫酸提纯设备及应用其的提纯工艺来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种浓硫酸提纯设备，用于浓硫酸的提纯，包括用于电加热对浓硫酸加热沸腾的石英玻璃组件、向石英玻璃组件提供原料酸的原料酸供应装置以及对石英玻璃组件提纯的酸液冷却的冷却槽；所述的石英玻璃组件采用石英玻璃制备，其SiO₂含量达99.97％以上，并采用全密闭现场焊接技术焊接而成，允许工作温度不低于1100℃，且此温度下石英玻璃组件的线膨胀系数不超过5.56×10^-7。

所述的石英玻璃组件包括内置有加热装置的加热管，加热管上端设置有膨大的缓冲腔，下端设置有容渣腔，其上设置有排渣阀；还包括有连通加热管的蒸汽管，蒸汽管靠下部位通过连通管连通在加热管顶部，其底部内置有原料管，原料管与蒸汽管底部留有间隙，原料管顶部贯穿蒸汽管连通到加热管，底部贯穿蒸汽管连通到换热管，蒸汽管的底部也连通换热管；蒸汽管顶部连通稀酸管，稀酸管一端连通尾气回收装置，另一端连接至冷却槽；在所述换热管内，设置有连通至蒸汽管底部的换热内管，换热管顶部通过桥管连通蒸汽管，底部连通至原料酸供应装置，换热内管贯穿换热管底部连接至冷却槽。

可选地，所述的石英玻璃组件的任一连接处，石英玻璃均不存在磨口。

可选地，所述换热内管为螺旋状，获取的浓硫酸于换热内管内向下流动，原料酸由换热管底部向顶部反向流动。

可选地，所述的石英玻璃组件为单组或采用多组连接在一起构成并联且同时工作的提纯系统，对于多组石英玻璃组件并联使用的系统，所述任意一组石英玻璃组件的换热管的底部连接至原料酸供应装置，由原料酸供应装置供应原料酸并分流至所有的石英玻璃组件。