[发明专利]一种制取硫酸的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种制取硫酸的工艺，特别是采用以氨为碱源的，HPF等醌、钴、铁类组合物为催化剂的焦炉煤气湿式氧化脱硫工艺产生的低品质硫磺及含有硫元素的盐类废液为原料，通过焚烧、余热回收、湿法净化、湿接触法转化及冷凝成酸工序制取硫酸的工艺。

背景技术

煤气中含有的硫化氢是一种有害物质。未经脱硫的煤气用于炼钢及民用时，不仅会降低钢的质量，而且燃烧产生的二氧化硫会破坏环境，影响人的健康。因此，为满足冶金工业的需要，减少煤气燃烧后对大气的污染，必须对煤气中的硫化氢进行脱除。

以HPF、PDS、ZL等醌钴铁类复合型催化剂为代表的焦炉煤气湿式氧化脱硫工艺，是我国焦化行业自己开发、具有完全自主知识产权的煤气脱硫新工艺。该工艺具有脱硫脱氰效率高、不需外加碱源、投资及运行费用较低等优点，因而在我国焦化行业获得了广泛应用。但该脱硫工艺目前仍不完善：第一，脱硫后生成的产品硫磺纯度低、质量差，销售困难；第二，脱硫过程中产生的废液缺乏较完善的处理工艺，容易造成新的环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用以焦炉煤气经湿式氧化脱硫生成的低品质硫磺及含有硫元素的盐类废液为原料，经焚烧制取硫酸的工艺，以彻底解决以HPF、PDS、ZL等醌钴铁类物质为催化剂的焦炉煤气湿式氧化脱硫工艺产生的脱硫废液处理及低品质硫磺出路问题，使该脱硫工艺得以完善；生产出的硫酸既可用做本厂煤气脱氨，生产硫酸铵的原料，也可作为商品硫酸外销，实现了资源再利用和环境保护的双重目标。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种制取硫酸的工艺，该工艺是以焦炉煤气湿式氧化脱硫后生成的低品质硫磺及含有硫元素的盐类废液为原料，通过焚烧、余热回收、湿式净化、湿式接触转化、冷凝成酸工艺过程，制取浓硫酸。

所述的焚烧过程是：将焦炉煤气湿式氧化脱硫后生成的低品质硫磺及含有硫元素的盐类废液混合形成的浆液送至焚烧炉，经压缩空气雾化后，在1000～1200℃温度下进行焚烧，使原料中的单质硫和含有硫元素的盐类燃烧生成SO₂。

所述的余热回收过程是：硫磺及废液焚烧后产生的高温过程气，经废热锅炉进行余热回收，废热锅炉出口过程气温度降至400～600℃，回收的余热用于产生蒸汽。

所述的湿式净化过程是：从废热锅炉出来的400～600℃的过程气，依次通过动力波增湿塔、冷却塔及电除雾器，对高温过程气进行增湿降温、冷却及净化除雾，在此过程中，可除去过程气中含有的矿尘、酸雾及砷、硒、氟等对催化剂有害的杂质元素。

所述的湿式接触转化过程是：从净化工序出来的含有水汽的低温SO₂过程气经与高温工艺气换热升温至转化适宜后，进入SO₂湿法转化器，在湿法转化催化剂作用下，SO₂与O₂反应，转化为SO₃，总转化率大于99.7%。

所述的冷凝成酸过程是：从转化器出来的SO₃过程气及气态H₂SO₄经与过程气、蒸汽或其他冷却介质换热冷却至一定温度后，进入立式或卧式酸气冷凝冷却器，采用冷空气对其进行间接冷却，使气态H₂SO₄及SO₃经过水合、冷凝、浓缩，在酸汽冷凝冷却器底部生成浓度大于90%的浓硫酸。控制冷凝器顶部出口尾气温度，使尾气夹带酸雾为最小，洁净尾气通过烟囱排入大气。

与现有处理上述脱硫工艺产生的低品质硫磺及含有硫元素的盐类废液技术相比，本发明的优点是：

1）将低品质硫磺及含有硫元素的盐类废液经预处理后作为制取硫酸的原料，经焚烧制取硫酸，彻底解决了现有脱硫工艺生产的低品质硫磺销路难及脱硫废液后处理产生的环保问题，实现了硫资源循环利用及环境保护的双重目标；

2）与现已公开的采用类似原料制取硫酸的工艺路线：焚烧→余热回收→湿式净化→干燥→干接触法一次转化→一次吸收成酸→尾气除害

或：焚烧→余热回收→湿式净化→干燥→干接触法一次转化→一次吸收成酸→干接触法二次转化→二次吸收成酸工艺相比，本发明采用的制酸工艺路线为：焚烧→余热回收→湿式净化→湿接触法一次转化→冷凝成酸工艺，其特点为：工艺流程短，运行费用低，SO2转化率高，尾气夹带酸雾少，环保效果好。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明详细叙述本发明的具体实施例。