[发明专利]一种高纯硫酸的连续生产方法

权利要求书

1.一种高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，所述方法包括依次进行的以下工序：

（1）发烟硫酸的解析工序：解析发烟硫酸获得三氧化硫，其中控制发烟硫酸的浓度、温度和解析气压，获得二氧化硫质量含量低于0.4%的三氧化硫；

（2）三氧化硫的精制工序：对所述解析工序获得的三氧化硫进行精馏获得精制三氧化硫，控制所述精制三氧化硫中单项金属阳离子的质量含量在5ppt以下、二氧化硫质量含量在20ppm以下；

（3）三氧化硫的吸收工序：吸收所述精制工序获得的三氧化硫，获得硫酸；

（4）真空等离子体脱二氧化硫工序：采用装有填料并配备等离子激发装置以及连接有抽真空装置的脱气塔，将所述吸收工序获得的硫酸自上而下通过脱气塔，其中使硫酸在填料表面形成降膜，并另外一边自下而上通入氧气，一边利用抽真空装置抽出脱气塔内的气体，控制所述脱气塔内的气压为负压并且使氧气在所述等离子激发装置的激发作用下产生位于所述硫酸表面及渗透进入硫酸中的氧等离子体，将硫酸中含有的二氧化硫氧化为三氧化硫，经所述脱气塔，获得所述高纯硫酸，所述高纯硫酸中单项金属阳离子的质量含量在5ppt以下，二氧化硫的质量含量在200ppb以下，除硫酸根离子外的单项阴离子的质量含量在50ppb以下。

2.根据权利要求1所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，发烟硫酸的解析工序中，所采用的发烟硫酸符合GB/T 534-2014标准，其中铁的质量含量在50ppm以下，铅的质量含量在50ppm以下，砷的质量含量在1ppm以下。

3.根据权利要求1所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，发烟硫酸的解析工序中，所采用的发烟硫酸中三氧化硫的质量含量为25%~35%，解析的解析温度为110~135摄氏度，解析气压为10~90千帕，解析所获得的三氧化硫中，二氧化硫质量含量在200ppm以下。

4.根据权利要求1所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，所述精制工序中采用减压精馏，控制精馏压力为70-90千帕，回流比为1.5~2.0，塔顶温度为45~50摄氏度，塔底温度为65~80摄氏度。

5.根据权利要求1或4所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，所述精制工序中，还包括将精馏获得的三氧化硫进行加热气化后，依次进行除雾和精密过滤，获得三氧化硫气体。

6.根据权利要求1所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，所述吸收工序中，先用吸收剂吸收三氧化硫，然后加水调节浓度，所述吸收剂为所述高纯硫酸，所用的水为单项阴离子质量含量在10ppb以下、单项金属阳离子质量含量在5ppt以下的高纯水。

7.根据权利要求6所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，所述吸收工序中，作为所述吸收剂的高纯硫酸的质量分数为95.5%~97%。

8.根据权利要求1所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，所述真空等离子体脱二氧化硫工序中，使硫酸在填料表面形成的降膜的厚度为0.1~2000微米。

9.根据权利要求1所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，所述真空等离子体脱二氧化硫工序中，所述填料的高度为2~7米，所述硫酸通过脱气塔的时间为10~2000秒。

10.根据权利要求1所述的高纯硫酸的连续生产方法，其特征在于，所述真空等离子体脱二氧化硫工序中，控制所述脱气塔内气压为0.01~100千帕，控制等离子激发频率为1Hz-10GHz，温度为70~90摄氏度，使所述脱气塔内等离子体密度为每立方厘米10⁸-10¹³个，等离子体产生的臭氧当量浓度为1-1000ppm。