[实用新型]用于在硫酸中吸收三氧化硫的文氏管吸收器管和用于生产硫酸的设备

说明书

本实用新型涉及一种用于在硫酸中吸收三氧化硫的文氏管吸收器管，所述文氏管具有：收敛部分(20)、喉部部分(30)和发散部分(40)；以及在它的顶部处的第一管道(21)，包含三氧化硫的热处理气体通过该第一管道(21)而被引入；用于通过与三氧化硫气流并流地喷射硫酸而引入硫酸的装置(22)；用于抽取液体部分的管道(52)；以及用于抽取气体部分的管道(51)；内部装置(60)位于发散部分(40)中或该发散部分(40)的下面，该内部装置(60)是筛盘、多文氏管阵列或自支承圆顶，所述自支承圆顶具有凸形形状。

技术领域

本发明涉及一种用于在硫酸中吸收三氧化硫的文氏管吸收器管，其中，所述文氏管有收敛部分、喉部部分和发散部分，并有在它的顶部处的第一进口(包含三氧化硫的热处理气体通过该第一进口而引入)，还有用于与三氧化硫气流并流地喷射硫酸的装置、用于抽取液体部分的第一出口和用于抽取气体部分的第二出口、以及在发散部分中的内部安装件。

背景技术

硫酸是具有化学式H₂SO₄的硫化合物。它是油性的、非常粘稠和吸湿的液体，在室温下无色，是最强的酸之一，具有很高的腐蚀性。

用于硫酸生产的起始物质大部分是元素硫，该元素硫在天然气和原油的脱硫或软化过程中大量获得，例如通过Claus方法来生产硫。这样获得的硫与空气中存在的氧气燃烧，从而获得二氧化硫(SO₂)：

S+O₂→SO₂

然后通过通常利用钒催化剂的多相催化，由二氧化硫来产生三氧化硫(SO₃)。

用于生产硫酸的另一起始物质是由硫化矿石进行火法冶金生产有色金属(例如铜、锌、镍、铅、钼)的废气。

这样获得的三氧化硫随后通过在浓硫酸中吸收而转变成硫酸 (H₂SO₄)，这导致中间形成焦硫酸(H₂S₂O₇)。包含和/或添加的水 (H₂O)导致形成硫酸的反应：

SO₃+H₂SO₄→H₂S₂O₇

H₂S₂O₇+H₂O→2H₂SO₄

这种方法并不是利用100％的硫酸，而是利用98-99.6％的H₂SO₄，取决于处理参数和共沸混合物的位置。其余的是水。

显然，目前的单个硫酸设备的生产能力很大，且将来由于经济原因还将更大，因为更大的单生产线设备生产每吨酸的成本更低。目前最大的设备规模为大约5000mtpd的Mh(每天多少公吨的一水合物 (Mh＝100％H₂SO₄))。因此，倾向于有更大的设备，尽管有更高的操作/应用风险。

特别是在非常大的设备中，热回收概念是提高设备的经济效益的一个主要方面。

用于从吸收部分回收热量的方法实例可在WO2006/087150A2和 WO2016/096867A1中找到，该方法涉及用于通过从接触气中浓缩硫酸而除去SO₃的两级吸收装置的布置方式，还涉及相关的酸冷却器。