專利名稱：高純硫酸的工業化生產方法
技術領域：
本發明涉及實驗室用BV-IV(電子級)或AR(分析純)硫酸的エ業化生產エ藝，ー 種高純硫酸的エ業化生產方法。
背景技術：
電子、電池、印刷、機電、制藥等行業中需要高純硫酸，目前國內高純硫酸的生產ー 般采用エ業硫酸精餾法，裝置材質要求較高，且受設備、能源的限制，只適合于小規模生產。
發明內容
本發明_在提出一種高純硫酸的エ業化生產方法，能實現大規模エ業化生產，并且環境污染較小。這種高純硫酸的エ業化生產方法包括以下步驟a、用40%畑酸(發煙硫酸)蒸發出高純SO3,體將40%煙酸送入煙酸發生器加熱，蒸出的SO3氣體進入AR硫酸吸收塔，煙酸發生器中用的加熱氣體采用98%エ業硫酸生產中的冷熱交換器產生的高溫畑氣，此高溫煙氣經過煙酸發生器進行熱交換后，送回到生產煙酸的煙酸塔；b、AR硫酸吸收塔吸收SO3 =SO3氣體從AR硫酸吸收塔的下部進入塔內，與循環酸在填料表面進行逆流氣液二相傳質交換，循環吸收使酸濃度增高，通過塔底自流到AR硫酸泵槽，剩余的SO3尾氣從塔頂引出送往エ業硫酸生產裝置；c、AR硫酸泵槽冷卻和分流在AR硫酸吸收塔和AR硫酸泵槽之間的管道上加入脫鹽水或超純水，控制硫酸濃度在98. 5%，硫酸進入AR硫酸泵槽中，由冷卻水冷卻，從AR硫酸泵槽出來的酸一部分通過AR硫酸循環泵打到AR硫酸吸收塔頂部的分酸器作為循環酸吸收 SO3畑氣，另一部分酸進入成品酸泵槽；d、AR硫酸冷卻器冷卻成品酸泵槽中的AR硫酸冷卻器將進入的酸進行冷卻；e、過濾由AR硫酸冷卻器冷卻后的硫酸，用成品AR硫酸泵打到過濾器，過濾后成為成品，送至成品罐區。這種高純硫酸的エ業化生產方法用蒸發40%煙酸的方法制備高純度三氧化硫原料氣體，再用超純水或脫鹽水(或超純硫酸)吸收，制得高純的BV-IV或AR級硫酸，能實現大規模エ業化生產，且可充分利用前段エ業酸エ藝已有的硫酸、畑酸生產裝置，吸收塔吸收后的尾氣全部回エ業酸生產裝置，減少了排污量。
附圖為這種高純硫酸的エ業化生產方法的エ藝流程圖。
具體實施例方式如圖所示，這種高純硫酸的ェ業化生產方法包括以下步驟
a、用40%畑酸蒸發出高純SO3,體將來自煙酸循環槽的40%煙酸送入煙酸發生器9，加熱后蒸出的SO3氣體進入AR硫酸吸收塔5，煙酸發生器中用的加熱氣體采用98 % エ業硫酸生產中的冷熱交換器產生的高溫畑氣，此高溫煙氣經過煙酸發生器進行熱交換后，送回到生產煙酸的煙酸塔；40%畑酸蒸發出SO3,體后的剩余煙酸，經溢流ロ出來送往 22%畑酸生產裝置。b、AR硫酸吸收塔吸收SO3 =SO3氣體從AR硫酸吸收塔5的下部進入塔內，與循環酸在填料表面進行逆流氣液二相傳質交換，循環吸收使酸濃度增高，通過塔底自流到AR硫酸泵槽6，剰余的SO3尾氣從塔頂引出送往エ業硫酸生產裝置。C、AR硫酸泵槽冷卻和分流在AR硫酸吸收塔和AR硫酸泵槽之間的管道上加入脫鹽水或超純水，控制循環吸收酸濃度在98. 5%，硫酸進入AR硫酸泵槽6中，吸收中產生的熱量通過冷卻水在AR硫酸泵槽內的AR硫酸冷卻器帶走，從AR硫酸泵槽出來的酸一部分通過 AR硫酸循環泵4打到AR硫酸吸收塔頂部的分酸器作為循環酸吸收SO3畑氣，另一部分酸進入成品酸泵槽3。圖中所示的進入AR硫酸泵槽的來自公用酸冷卻器的98. 5%硫酸是串酸用的，用來維持AR硫酸泵槽的酸濃度，使其穩定在98. 5%。d、AR硫酸冷卻器冷卻成品酸泵槽3中的AR硫酸冷卻器將進入的酸進行冷卻。e、過濾由成品酸泵槽3的AR硫酸冷卻器冷卻后的硫酸，用成品AR硫酸泵2打到過濾器1，過濾后成為成品，送至成品罐區。過濾器里面的過濾袋可定期更換。這種高純硫酸的エ業化生產方法中，a步中的煙酸發生器9所蒸出的SO3氣體也可以分成兩路，一路進入AR硫酸吸收塔5，另一路進入SO3冷凝器7，冷凝成液體S03，SO3的冷凝采用與脫鹽水進行間接換熱冷凝，調節冷卻用脫鹽水的水量控制脫鹽水的溫度在38 40°C，以保證SO3.會結晶。冷凝成的液體SO3進入液體三氧化硫貯槽8。再用液體SOjI 壓泵10外供。這樣的設置，既可獲得液體SO3產品，還可使高純硫酸的生產更靈活。這種高純硫酸的エ業化生產方法中可以采用如下規格的設備成品酸泵槽3 1950*800*1500，材質碳鋼；AR酸吸收塔5 容積22m3，直徑2016*8mm，高度7780mm，主要材料為鋼襯F40 ；AR硫酸泵槽6:為a，b，c三個小槽串聯結構，規格分別為1300*1300*1500， 2500*1400*1500，2500*1400*1500，材質為碳鋼；S03冷凝器7 列管式，換熱面積145m2 ；液體S03貯槽8 容積14. 81m3,直徑2000*10mm,長度5070mm，主要材料為16MnR ；煙酸發生器9 換熱面積:361m2,換熱管規格Φ63*3. 5*10530/184，材質:304L， 筒體Φ 1900*12，設備總長:15010mm ；過濾器采用納米級濾網過濾。上述設備的生產能力為1. 5萬噸/年BV-IV級或2萬噸/年AR級硫酸。實施例1將來自煙酸循環槽的40%煙酸送至煙酸發生器9，由來自冷熱交換器的煙氣間接加熱，煙酸發生器中的煙酸鍋爐蒸發溫度103°c，100% SO3,體被蒸出，一路進入SO3冷凝器 7冷凝，冷凝溫度38°C，SO3氣體進入SO3冷凝器被脫鹽水冷卻后，冷凝成液體SO3,進入液體三氧化硫貯槽，經液體SO3增壓泵外供。另一路SO3氣體進入AR硫酸吸收塔5，從AR硫酸吸收塔的下部進入塔內，與循環酸在填料表面進行逆流氣液二相傳質交換，循環吸收使酸濃度隨之增高，吸收酸溫69°C，通過塔底自流到AR硫酸泵槽6，在AR硫酸吸收塔和硫酸泵槽之間的管道的加水裝置加入脫鹽水或超純水，控制循環吸收酸濃度在98. 5%。吸收中產生的熱量在AR硫酸泵槽內由AR硫酸冷卻器的冷卻水帶走，AR硫酸泵槽出ロ酸溫38°C，AR硫酸泵槽內的酸一部分通過AR硫酸循環泵4打到AR硫酸吸收塔內的分酸器作為循環酸吸收SO3煙氣，上塔循環吸收酸流量 113m3/h左右，一部分酸經過成品酸泵槽3的冷卻器冷卻，成品酸泵槽酸溫34. 3°C，通過成品AR硫酸泵打到過濾器過濾后送至成品罐區，產酸流量1. 0m3/h。系統運行M小時后，得到AR級硫酸44. 16t，產品含量98. 21%。實施例2系統運過程與實施例1相同，主要參數為煙酸鍋爐蒸發溫度106°C，SO3冷凝器冷凝冷凝溫度40 0C，AR硫酸吸收塔吸收酸溫68 °C，AR硫酸泵槽出ロ酸溫38. 2 °C，上塔循環吸收酸流量115m3/h左右，成品酸泵槽酸溫34. 3 0C，產酸流量0.8m3/h。系統運行50小時后，得到AR級硫酸73. 6t，產品含量98. 23%。實施例3系統運過程與實施例1相同，主要參數為煙酸鍋爐蒸發溫度104°C，SO3冷凝器冷凝冷凝溫度36 0C，AR硫酸吸收塔吸收酸溫67で，AR硫酸泵槽出ロ酸溫39. 3 °C，上塔循環吸收酸流量117m3/h左右，成品酸泵槽酸溫;34. 8°C，產酸流量1. 4m3/h。系統運行120小時后，得到AR級硫酸309. 12t，產品含量98. ；34%。
權利要求
1.一種高純硫酸的エ業化生產方法，其特征是包括以下步驟a、用40%畑酸蒸發出高純SO3,體將40%煙酸送入煙酸發生器(9)加熱，蒸出的SO3 氣體進入AR硫酸吸收塔(5)，煙酸發生器中用的加熱氣體采用98%エ業硫酸生產中的冷熱交換器產生的高溫畑氣，此高溫煙氣經過煙酸發生器進行熱交換后，送回到生產煙酸的煙酸塔；b、AR硫酸吸收塔吸收SO3=SO3氣體從AR硫酸吸收塔(5)的下部進入塔內，與循環酸在填料表面進行逆流氣液二相傳質交換，循環吸收使酸濃度增高，通過塔底自流到AR硫酸泵槽(6)，剰余的SO3尾氣從塔頂引出送往エ業硫酸生產裝置；c、AR硫酸泵槽冷卻和分流在AR硫酸吸收塔和AR硫酸泵槽之間的管道上加入脫鹽水或超純水，控制硫酸濃度在98. 5%，硫酸進入AR硫酸泵槽(6)中，由冷卻水冷卻，從AR硫酸泵槽出來的酸一部分通過AR硫酸循環泵(4)打到AR硫酸吸收塔頂部的分酸器作為循環酸吸收SO3煙氣，另一部分酸進入成品酸泵槽(3)；d、AR硫酸冷卻器冷卻成品酸泵槽(3)中的AR硫酸冷卻器將進入的酸進行冷卻；e、過濾由AR硫酸冷卻器C3)冷卻后的硫酸，用成品AR硫酸泵( 打到過濾器(1)， 過濾后成為成品，送至成品罐區。
2.如權利要求1所述的高純硫酸的エ業化生產方法，其特征是a步中的煙酸發生器 (9)所蒸出的SO3氣體分成兩路，一路進入AR硫酸吸收塔( ，另一路進入SO3冷凝器(7)， 冷凝成液體S03，SO3的冷凝采用與脫鹽水進行間接換熱冷凝，通過調節冷卻脫鹽水的循環水量來控制脫鹽水的溫度在38 40°C，冷凝成的液體SO3進入液體三氧化硫貯槽(8)。
全文摘要
一種高純硫酸的工業化生產方法，包括以下步驟a、用煙酸發生器(9)將40％煙酸蒸發出高純SO3氣體；b、用AR硫酸吸收塔(5)吸收SO3；c、由AR硫酸泵槽冷卻和分流，在AR硫酸吸收塔和AR硫酸泵槽之間的管道上加入脫鹽水或超純水，控制硫酸濃度在98.5％，從AR硫酸泵槽出來的酸一部分打到AR硫酸吸收塔的分酸器作為循環酸吸收SO3煙氣，另一部分酸進入成品酸泵槽(3)；d、成品酸泵槽(3)中的AR硫酸冷卻器將進入的酸進行冷卻；e、由過濾器(1)過濾后成為成品。本方法能實現大規模工業化生產，且可充分利用前段工藝已有的硫酸、煙酸生產裝置，吸收塔吸收后的尾氣全部回工業酸生產裝置，減少了排污量。
文檔編號C01B17/74GK102530885SQ20111044795
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者劉立國, 姚衛峰, 楊楨, 林傳克 申請人:浙江嘉化能源化工股份有限公司