高含烃酸性气湿法制硫酸工艺与装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111689477A(43)申请公布日2020.09.22(21)申请号202010703326.6B01D53/50(2006.01)(22)申请日2020.07.21(71)申请人株洲宏大高分子材料有限公司地址412007湖南省株洲市天元区仙月环路869号2号厂房101号(72)发明人伍俊文曾维楚唐明成彭建国尹武涛(74)专利代理机构株洲湘知知识产权代理事务所(普通合伙)43232代理人吴志勇(51)Int.Cl.C01B17/76(2006.01)C01B17/80(2006.01)B01D45/16(2006.01)B01D53/78(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称高含烃酸性气湿法制硫酸工艺与装置(57)摘要一种高含烃酸性气湿法制硫酸工艺与装置，高含烃酸性气在焚烧炉内燃烧后形成含有SO2的工艺气，对工艺气进行冷却降温，将冷却降温后的工艺气分成两路，一路经转化冷凝洗涤吸收形成成品硫酸，另一路与助燃气混合形成混合气后进入再次进入焚烧炉，形成部分工艺气的循环。通过将焚烧炉内产生的SO2气体经热量交换单元换热降温后部分返回入焚烧炉内，避免了通入空气量低时炉内温度过高而导致氮氧化物生成速率急剧增加，或者加大通入空气量来控制炉内温度时又导致工艺气内SO2含量过低及尾气排放量加大的问题。CN111689477ACN111689477A权利要求书1/2页1.一种高含烃酸性气湿法制硫酸工艺，高含烃酸性气在焚烧炉（1）内燃烧后形成含有SO2的工艺气，对工艺气进行冷却降温，其特征在于：将冷却降温后的工艺气分成两路，一路经转化冷凝洗涤吸收形成成品硫酸，另一路与助燃气混合形成混合气（34）后进入再次进入焚烧炉（1），形成部分工艺气的循环。2.如权利要求1所述的高含烃酸性气湿法制硫酸工艺，其特征在于：混合气（34）中SO2的摩尔含量为2%-6%。3.如权利要求1所述的高含烃酸性气湿法制硫酸工艺，其特征在于：焚烧炉（1）内温度为950-1000oC；燃烧后的工艺气经过废热锅炉（21）和蒸汽过热器（22）两次冷却降温，经废热锅炉（21）冷却至440-480oC后，再经蒸汽过热器（22）冷却至410-430oC；混合气（34）温度为180-220oC。4.如权利要求1所述的高含烃酸性气湿法制硫酸工艺，其特征在于：工艺气依次经过第一催化剂床层（41）、第二催化剂床层（43）和第三催化剂床层（45）三次转化形成富含SO3的工艺气，且在每次转化后都进行冷却降温；第一催化剂床层（41）入口温度405-420oC，第二催化剂床层（43）入口温度400-440oC，第三催化剂床层（45）入口温度390-400oC；转化冷却后出口温度为280-300oC；冷凝温度为85-100oC。5.一种高含烃酸性气湿法制硫酸装置，其特征在于：包括通过工艺气管路依次连接的焚烧炉（1）、热量交换单元（2）、转化反应器（4）、酸冷凝器（5）和洗涤单元（6），焚烧炉（1）设有进气管，其进气管同时与含烃酸性气管路及助燃气管路连通，且焚烧炉（1）的出气管通过热量交换单元（2）后分成两路，一路连接至转化反应器（4）、另一路连接至助燃气管路形成循环；助燃气管路上设有空气混合单元，助燃气与SO2气体经空气混合单元形成混合气（34）。6.如权利要求5所述的高含烃酸性气湿法制硫酸装置，其特征在于：热量交换单元（2）包括通过工艺气管路连通的废热锅炉（21）和蒸汽过热器（22），废热锅炉（21）和蒸汽过热器（22）还分别通过换热管路与汽包（23）连通，且与蒸汽过热器（22）连接的换热管路还经过转化反应器（4）。7.如权利要求6所述的高含烃酸性气湿法制硫酸装置，其特征在于：转化反应器（4）包括相连通的第一催化剂床层（41）、第二催化剂床层（43）和第三催化剂床层（45），第一催化剂床层（41）处有转化反应器（4）的工艺气管路入口，且第一催化剂床层（41）和第二催化剂床层（43）之间设有第一级间冷却器（42），第二催化剂床层（43）和第三催化剂床层（45）之间设有第二级间冷却器（44），第三催化剂床层（45）与转化反应器（4）的工艺气管路出口之间设有工艺气冷却器（46）；工艺气冷却器（46）的出入口都通过换热管路与汽包（23）连通，第二级间冷却器（44）的入口端通过换热管路与汽包（23）连接、出口端通过换热管路与第一级间冷却器（46）的入口端连接，第一级间冷却器（46）的出口端为高温蒸汽排出口。8.如权利要求7所述的高含烃酸性气湿法制硫酸装置，其特征在于：在酸冷凝器（5）内设有陶瓷耐酸填料（52）和旋流除雾器（51），其中陶瓷耐酸填料（52）设于工艺气管路入口处，旋流除雾器（51）设于工艺气管路出