[发明专利]利用转化气余热连续生产液体SO3和65％SO3发烟硫酸的体系

说明书

本发明涉及一种生产液体三氧化硫(SO₃)和65％三氧化硫(SO₃)发烟硫酸的体系。

目前，工业生产液体SO₃和65％SO₃(游离)发烟硫酸，均采用20％SO₃(游离)普通发烟硫酸为原料，经过2-3个串联的蒸馏锅，用煤加热，一锅一锅间断地把SO₃蒸出来，经冷凝制成液体SO₃或65％SO₃发烟酸，每锅蒸后的硫酸再放回系统。以后重新在锅内加入20％SO₃发烟酸继续生产。该方法生产出来的产品质量差，设备结构复杂，投资大，且是间断操作，需消耗大量燃料煤既不安全，产量又低。此外，在用转化气生产硫酸的工艺中，通常采用两转两吸的工艺设备，即它有两个吸收塔，用两次转化气进行两次吸收生产硫酸。该设备虽不需耗煤，但无法生产纯SO₃和65％SO₃发烟酸，无法满足人们的需要。

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种设备结构简单，投资小，安全可靠的利用转化气余热连续生产液体SO₃和65％SO₃发烟硫酸的体系。

本发明的技术解决方案：

一种利用转化气余热连续生产液体SO₃和65％SO₃发烟硫酸的体系，它包括有20％SO₃发烟硫酸吸收塔1和98％硫酸吸收塔2，其中吸收塔1的出口与循环槽6-2相连，吸收塔2的出口与循环槽6-3、相连，循环槽6-2和6-3通过泵(9)相连通，排管冷却器7接98％硫酸吸收塔2的喷淋酸进口，螺旋冷却器8接20％SO₃发烟硫酸吸收塔1的喷淋酸进口，其特征在于循环槽6-2的另一出口通过泵10与薄膜蒸发器3的液体进口相连，薄膜蒸发器3的气体进口接由转化器送来的具有一定温度的转化气，转化气同时通过阀门11与薄膜蒸发器3的气体出口连通并一同接20％SO₃发烟硫酸吸收塔1的气体进口，薄膜蒸发器3的液体出口接循环槽6-2的进口，形成薄膜蒸发器3的循环系统，薄膜蒸发器3的蒸发出口与冷凝器4的气体进口相连，冷凝器4的进、出水口接冷却水，在其冷凝液出口可得到纯液体SO₃，冷凝器4的气体出口接65％SO₃发烟硫酸吸收塔5的气体进口，65％SO₃发烟硫酸吸收塔5的气体出口通过阀门12接98％硫酸吸收塔2的气体进口，其液体出口接自身的循环槽6-1，循环槽6-1通过泵13和螺旋冷却器14接65％SO₃发烟硫酸吸收塔5的喷淋酸进口，循环槽6-2还通过泵15与循环槽6-1、6-3连通。

本发明体系先进合理，结构简单，投资小，既可单独生产液体SO₃或65％SO₃发烟酸，也可同时连续生产液体SO₃和65％SO₃发烟酸。本发明设备利用转化气废热来工作，故设备经久耐用，无需耗费燃料煤，生产成本每吨要比传统方法生产的产品低100％之多，且整个设备生产是在连续密闭条件下进行的，所接触的介质浓度是一个平稳的范围，设备受腐蚀情况很微弱，产品质量高，在外观和含渣量等方面要优越得多。

图1是本发明体系的结构原理图。

图1中虚线部分为原有的硫酸典型生产设备流程的一部分，图1中的实线部分为本发明制造液体SO₃和65％游离SO₃发烟硫酸所增加的设备部分。

如图1，温度为200～290℃的转化气(该转化气体由SO₃转化器送出，它为8％左右的SO₃气体)首先送入薄膜蒸发器3，此时由200％SO₃发烟硫酸吸收塔1通过循环槽6-2和泵10向薄膜蒸发器3输送的20％游离SO₃发烟硫酸就被转化气本身的热量加热蒸发，热交换后的转化气送入20％SO₃发烟硫酸吸收塔1制酸，SO₃薄膜蒸发器3蒸发后液体回到循环槽6-2，与20％SO₃发烟硫酸吸收塔1送出的浓度高于20％游离SO₃发烟硫酸混合后再送入SO₃薄膜蒸发器3，形成循环。在薄膜蒸发器3的蒸发出口得到的SO₃蒸发气体送到SO₃冷凝器4冷凝，从冷凝器4的冷凝液出口就得到冷凝后的纯液体SO₃，没有冷凝下来的SO₃气体又送到65％SO₃发烟硫酸吸收塔5进行吸收，吸收后送入循环酸槽6-1，循环酸槽6-1通过泵13送入螺旋冷却器14冷却，冷却后送回吸收塔5的液体进口通过吸收SO₃气体增加浓度，同时可从螺旋冷却器14的出口得到65％SO₃发烟硫酸成品。为保证循环酸槽6-2进行串酸调节，即浓度高时，送至循环槽6-2，若量少时，又从循环槽6-2出口通过泵15返送至循环槽6-1，保证连续生产。65％SO₃发烟硫酸吸收塔5中的没有吸收的气体从其出口送至98％硫酸吸收塔2再次吸收用于制酸。