一种利用铅冶炼烟气生产化学试剂硫酸的装置的制作方法

文档序号:12899604阅读:340来源:国知局

本实用新型涉及有色冶炼尾气制酸技术领域,具体涉及利用铅冶炼烟气生产化学试剂硫酸的装置。



背景技术:

生产硫酸的原料有硫磺、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫磺、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。近年,随着国内有色工业的逐步发展壮大,冶炼烟气制酸在全国硫酸产量中的比重越来越大,冶炼烟气制酸的生产过程为,熔炼炉烟气→废热锅炉→净化→干吸→转化。其在有色冶炼过程中硫酸为副产品,由于原料费用低生产成本低,但由于有色金属矿物成分复杂,冶炼烟气制酸的产品相对硫磺制酸和硫铁矿制酸杂质成分高,质量略差,用途单一,大部分只能用于工业及化肥原料。

为提高冶炼烟气制硫酸品质,需要精制硫酸,目前国内精制硫酸的生产方法有蒸馏法和吸收法两种。

蒸馏法一般采用ω(H2SO4)98%的工业硫酸为原料,经预处理后在石英玻璃装置中加热蒸馏提纯,是一种工业硫酸的后处理物理提纯过程。经过反复蒸馏的硫酸,其纯度最高可以达到GB/T625—2007《化学试剂硫酸》优级纯标准。蒸馏法所用热源主要为电能,也有使用燃煤和煤气的。蒸馏法精制硫酸的最大缺点是能耗高。

吸收法工艺是以纯净的气体为原料,此气体来至转化工段,混有 SO3、N、SO2等气体,用ω(H2SO4)98%的试剂级硫酸做为循环吸收剂,并向系统中加入纯净水以平衡酸浓度。吸收发生产试剂级硫酸是以控制原、辅料和生产过程中杂质的混入为主要手段,通过精确的工艺控制,直接生产出所需纯度的试剂级硫酸产品。其工艺特点是吸收ω (SO3)100%的气体SO3,即从蒸发器至冷凝器的100%气态SO3管线上引出一部分气态SO3,通入精制硫酸吸收塔,被循环喷淋的精制硫酸循环吸收,吸收液增浓后加入纯净水调节酸浓,将合格后的成品送至精制酸槽。出吸收塔的尾气送入制酸系统烟囱排空。

但在对吸收法的研究和实践过程中,发明人发现:利用铅冶炼烟气生产化学试剂硫酸精制硫酸的颜色以及SO2含量不能达到GB/T625 —2007《化学试剂硫酸》国家标准。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于解决现有铅冶炼烟气制酸,只能生产工业级硫酸的不足,提供一种利用铅冶炼烟气生产化学试剂硫酸的装置,能够提高硫酸品级,改变铅冶炼烟气只能生产工业级硫酸的现状。

本实用新型铅冶炼烟气生产化学试剂硫酸的装置是通过下列结构完成的:装置主要包括有纤维除雾器(2)、吸收塔(3)、循环酸储槽(5)、循环酸泵(6)、板式换热器(7)和管道构成;其中纤维除雾器(2)采用圆筒型锥底结构,纤维除雾器(2)内部填有填充纤维丝,纤维除雾器(2)的顶部开有烟气入口(1),纤维除雾器(2)的锥底开有净化后烟气出口,烟气出口通过管道与吸收塔(3)连通;吸收塔(3)为圆筒双锥结构,吸收塔(3)的顶部锥口处开有尾气出口(4),吸收塔(3)的内壁上部设有数个循环酸喷淋喷头,吸收塔 (3)内填充有中间填充物,吸收塔(3)的底部锥口处开有吸收液出口,吸收液出口通过管道与循环酸储槽(5)连通,循环酸储槽(5) 的顶部开有高纯水补水口(8)和成品酸出口(9),循环酸泵(6)入口与循环酸储槽(5)底部出口通过管道连通,循环酸泵(6)的出口与板式换热器(7)底部入口通过管道连接,板式换热器(7)顶部通过管道与吸收塔(3)连接。

所述纤维除雾器(2)内的填充纤维填充物为1~4μm石英纤维丝和有机合成纤维丝。

所述吸收塔(3)填充物为直径1~3cm的高纯石英粗颗粒。

所述纤维除雾器(2)、吸收塔(3)、循环酸储槽(5)采用逐级高差下降连接。

有益效果是:可以解决铅冶炼烟气只能生产工业级硫酸的问题,可生产出化学试剂级硫酸。

附图说明

图1是本实用新型一种铅冶炼烟气生产化学试剂硫酸的装置示意图;

图中:1—烟气入口,2—纤维除雾器,3.—吸收塔,4—吸收后尾气出口,5—循环酸储槽,6—循环酸泵,7—板式换热器,8—高纯水补水口,9—成品酸出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

本实施例提供一种铅冶炼烟气生产化学试剂硫酸的装置。以下分别进行详细说明。

一种铅冶炼烟气生产化学试剂硫酸的装置,主要包括、纤维除雾器2、吸收塔3、循环酸储槽5、循环酸泵6、板式换热器7等。纤维除雾器2为圆筒型锥底结构,其内填充纤维丝,顶部为烟气入口1,锥底有净化后烟气出口,并与吸收塔3相连接,吸收塔为圆筒双锥结构,顶部有吸收后尾气出口4,内部上部设有循环酸喷淋喷头,中间填充高纯石英粗颗粒,底部有吸收液出口,并与循环酸储槽5连接,循环酸储槽5顶部有高纯水补水口8和成品酸出口9,循环酸泵6与循环酸储槽5连接,并与板式换热器相连接。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

实施例1:

图1中,温度为190~220℃铅冶炼烟气从烟气入口1进入纤维除雾器2,烟气中的细微雾被纤维除雾器2中填充的纤维捕获,形成液滴,当液滴增大到一定程度后,在自身重力作用下,从纤维除雾器出口流到吸收塔3内,烟气中的酸泥、铁屑等杂质被纤维捕获、过滤和净化,因此烟气在压力作用下穿过纤维层后变的洁净,洁净的烟气进入到吸收塔3,洁净的烟气自上而上通过吸收塔3中的高纯石英粗颗粒的间隙向上运动,循环酸喷淋喷头喷出的浓度为98~99%的循环酸从上至下流下来,循环酸与洁净的烟气发生相互接触,循环酸对洁净的烟气充分进行吸收,高纯石英粗颗粒起到减缓烟气和循环酸的流速,并分散气体和液体,使得气体和液体相互充分接触,提高吸收效率,没有被吸收的少量烟气从吸收后尾气出口4流出,送去制酸转化工段;吸收烟气后的循环酸通过重力作用自流到循环酸槽5,初始循环酸通过用化学试剂和电子级高纯水配成98~99%浓度,温度控制在80℃以下,循环酸泵6把循环酸槽5内的循环酸输送到板式换热器7内进行降温到65± 10℃后,再流入吸收塔3的顶部,循环酸吸收烟气的过程为放热反应,循环酸吸收放热反应中热量后温度升高到80℃左右,达到系统热平衡,循环酸经多次循环吸收后,浓度达到化学试剂硫酸质量标准。此时,通过循环酸槽5顶部的成品酸出口9,抽出10%的酸做成品化学试剂硫酸,再通过循环酸槽5顶部的高纯水补水口8,补入一些高纯水调制成循环酸,如此循环进行生产。

基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

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