[发明专利]一种基于磷石膏炉法的硫酸生产系统以及生产工艺

说明书

一种基于磷石膏炉法的硫酸生产系统，包括前端给料组件、中间炉法反应组件以及后端硫酸制备组件，中间炉法反应组件包括炉法反应器，炉法反应器包括还原区与氧化区，所述还原区设置有一次空气进口、燃烧气进口以及固体物料进口，所述氧化区设置有二次空气进口，所述一次空气进口连接有一次空气装置；本发明还公开了一种基于磷石膏炉法的硫酸生产工艺。与现有技术相比，本发明通过一次风、二次风和燃气装置，使还原区和氧化区格隔离完全，以保证磷石膏的燃烧还原反应能在独立的还原区进行。本发明提高联瑞磷石膏的分解率达到98％，同时使排出的SO₂浓度达到6‑15％，为硫酸及水泥生产打下来坚实基础。

技术领域

本发明涉及化工产品加工技术领域，特别涉及一种基于磷石膏炉法的硫酸生产系统。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸工业的副产物，每生产1吨磷(以P₂O₅计算)约产生4.5～5.5吨磷石膏。据统计，我国全年生产磷肥约1669.93万吨，而历年来磷石膏的堆放量累计超过3亿，企业每年为此花费大量的经费用于建设渣场及其运行管理。同时磷石膏含未分解磷矿、硫化物、氟化物等杂质，大量堆放会带来环境问题，污染土壤、大气和水体。

现有的磷石膏综合利用技术主要有3类，一是将磷石膏制成石膏粉、石膏板、石膏砌块等石膏建材制品；二是将磷石膏制成水泥缓凝剂；三是分解磷石膏制硫酸联产水泥，但由于大都天然石膏资源丰富且磷石膏品质不高并含有磷、氟、硫化物等杂质，因此作为水泥缓凝剂和石膏建材制品消耗的磷石膏量相当有限；而磷石膏制硫酸联产水泥工艺流程复杂、设备繁多、能耗高、经济效益不高，因此国内磷石膏制硫酸联产水泥技术推广缓慢。目前，磷石膏的综合利用率只有30％，磷石膏的利用如制备建筑材料缺乏经济适用的预处理工艺，依然存在着提纯困难、能耗高等缺陷。磷石膏制硫酸联产水泥技术存在着生产过程复杂、能耗高、投资大、分解率低、生产规模小的难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于磷石膏炉法的硫酸生产系统以及生产工艺，以解决现有技术利用磷石膏生产硫酸中产生的硫酸钙分解率低，二氧化硫浓度低，以及生产消耗能耗过高等技术性缺陷。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于磷石膏炉法的硫酸生产系统，包括前端给料组件、中间炉法反应组件以及后端硫酸制备组件，所述中间炉法反应组件包括炉法反应器，所述炉法反应器包括还原区与氧化区，所述还原区设置有一次空气进口、燃烧气进口以及固体物料进口，所述氧化区设置有二次空气进口，所述一次空气进口连接有一次空气装置，所述燃烧气进口连接有燃烧气装置，所述固体物料进口连接前端给料组件的物料出口，所述二次空气进口连接有二次空气装置，所述氧化区上部设置有SO₂气体出口，所述SO₂气体出口连接后端硫酸制备组件的气体进口。

优选地，所述前端给料组件包括磷石膏的脱水烘干机，前端给料组件同时包括三组分别破碎磷石膏、焦炭、硅石的破碎磨粉机和单料料仓，各组的破碎磨粉机的物料出口连接对应的单料料仓，所述单料料仓的物料出口均连接将原料均匀混合的混合机，所述混合机的出料口连接造粒机，所述造粒机的出料口连接将原料预热至200-400℃的预热器，所述预热器的出料口连接混合料仓，所述混合料仓的出料口通过连续给料器连接至还原区的固体物料进口，所述脱水烘干机的物料出口对应磷石膏破碎磨粉机的进口。

优选地，所述后端硫酸制备组件包括将SO₂气体转化为SO₃的净化系统、接触室以及吸收塔、成品料仓，所述净化系统的进气口连接氧化区的SO₂气体出口，所述净化系统设置有文氏管、泡沫塔和电除雾器，所述吸收塔的进气口连接接触室的SO₃出气口，所述吸收塔的出液口通过管道连接成品料仓。