[发明专利]一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO2烟气生产SO3气体的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及接触法制硫酸工艺，具体地说是一种能够将高浓度SO₂气体转化为高浓度SO₃气体且生产强度高、清洁节能的可调式应用惰性触媒处理高浓度SO₂烟气生产SO₃气体的工艺。

背景技术

烟气制硫酸行业，所用烟气主要来自硫铁矿、硫磺、有色金属冶炼及冶金、燃煤、石化等行业环保装置回收的SO₂气体，尤其是富氧空气燃烧富氧空气冶炼的迅速发展及回收法环保技术的发展，烟气SO₂浓度可能达到13%至93%，传统的烟气制酸二转二吸，无论是3+1或3+2工艺，还是1+3+1或4+1也只能处理SO₂浓度达到13%至18%烟气，都难以处理SO₂浓度达到13%至32%烟气；硫酸行业许多单位及专家积极创新工艺方法解决这一问题，如：CN10532220A组合式非定态二氧化硫转化器、CN102079511A适用于含硫高浓度二氧化硫烟气的制酸系统、CN102910592A一种准等温文丘里热能置换转化器、CN104084094A一种转化SO₂浓度的装置及SO₂转化系统及转化方法、CN103011092A SO₂的非衡态高浓度两次转化制硫酸的技术等；上述技术都需要采用大量空气稀释才能应用传统转化工艺，因而投资过高且能源不能有效利用，故经济高效节能地处理高浓度SO₂气体工艺气生产高浓度SO₃气体的转化工艺技术仍是热门科题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够将高浓度SO₂气体转化为高浓度SO₃气体且生产强度高、清洁节能的可调式应用惰性触媒处理高浓度SO₂烟气生产SO₃气体的工艺，该工艺能够处理含S0₂浓度（容积比）在13%～32%范围内波动的烟气、且能够处理气量波动在40%～100%范围内的烟气；以解决烟气中SO₂浓度高、气量波动大而需要采用大量空气稀释才能应用传统转化工艺技术所涉及投资过高、能源不能有效利用等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种可调式应用惰性触媒处理高浓度SO₂烟气生产SO₃气体的工艺，其特征在于：该工艺的步骤如下：

a、对含SO₂浓度为13%～32%的烟气进行初步加热；

b、将初步加热后的烟气送入惰性触媒转化层进行准绝热放热反应使得部分SO₂气体生成SO₃气体，烟气达到设定温度后从惰性触媒转化层排出；

c、测量排出的高温烟气中SO₂浓度并将排出的高温烟气经余热利用器进行换热降温；

d、当步骤（c）中测得的经惰性触媒转化层处理后的高温烟气中的SO₂浓度高于11%时，则重复进行步骤（b）和步骤（c）；至步骤（c）测得的经惰性触媒转化层处理后的高温烟气中的SO₂浓度为7%～11%时，则将换热后的低温烟气输入传统活性触媒层以生产高浓度SO₃气体。

所述步骤（b）和步骤（d）中的惰性触媒转化层最多有三层，使得步骤（d）最多重复步骤（b）和步骤（c）两次即可将经惰性触媒转化层处理后的高温烟气中SO₂浓度降至7%～11%。

所述步骤（b）中的惰性触媒转化层和步骤（c）中的余热利用器一一对应设置；且所述余热利用器前侧的管道上皆设有相应的旁路控温阀连通前一工艺的惰性触媒转化层的出口管道和下一工艺的进气管道，以调节进入下一工艺的反应气体的温度。

所述的旁路控温阀对经过前一工艺的惰性触媒转化层处理后的高温烟气的分流量为0%～50%。

所述步骤（b）和步骤（d）中的惰性触媒转化层采用的低活性触媒为能够促进SO₂气体转化成SO₃气体的含V₂O_X为2.0%～9.5%的钒系催化剂、或者含Fe₂O_X为35%～85%的铁系催化剂、或者上述钒系催化剂和铁系催化剂的分层混装物。