制备硫酸的方法_2

文档序号:8453042阅读:来源:国知局
四段转化单元的进口温度为360~440摄氏度,所述四段转化单元的出 口温度为465~650摄氏度,并且所述四段转化单元的进口温度低于所述四段转化单元的 出口温度。
[0023] 根据本发明的实施例,本发明的制备硫酸的系统进一步包括:干燥装置,所述干 燥装置分别与所述净化装置和所述转化装置相连,用于在对所述第二烟气进行转化处理之 前,预先对所述第二烟气进行干燥处理;其中,所述干燥装置为干燥塔,所述干燥塔的进口 温度为29~42摄氏度,出口温度为40~70摄氏度。该条件下可以有效对第二烟气进行 干燥,防止烟气中的水分进入转化器影响30 2的转化。
[0024] 通过本发明的制备硫酸的系统制备的硫酸可以有效降低含杂量,使生产的硫酸中 杂质含量达到国家标准要求。甚至,本发明人发现,通过本发明的系统制备的硫酸的含杂量 也符合食品添加剂国标的要求,特别是汞、砷含量达到并低于国家标准要求,可以安全用于 食品添加剂使用。
【附图说明】
[0025] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解,其中:
[0026] 图1显示了根据本发明的一个实施例,制备硫酸的方法的流程示意图;
[0027] 图2显示了根据本发明的另一个实施例,制备硫酸的方法的流程示意图
[0028] 图3显示了根据本发明的一个实施例,制备硫酸的方法的配料流程示意图;
[0029] 图4显示了根据本发明的一个实施例,制备硫酸的系统结构示意图;
[0030] 图5显不了根据本发明的另一个实施例,制备硫酸的系统结构不意图;
[0031] 图6显示了根据本发明的一个实施例,制备硫酸的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0032] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0033] 根据本发明的一个方面,本发明提供了一种制备硫酸的方法。根据本发明的实施 例,参照图1,该方法包括:
[0034] SlOO :筛选
[0035] 根据本发明的实施例,将硫化锌精矿与硫精矿混合、干燥、破碎,过200目筛以便 得到混合矿,其中,按重量百分比计,混合矿中含有Zn 40. 00%~42. 5%、S 26. 00 %~ 32%、Fe 11. 00%~15. 00%、Se 0.001%~0.01%、Pb 2. 25%~4. 50%、Sb 0.001%~ 0. 10%,水分4~6%,外观无杂物。
[0036] 根据本发明的实施例,参见图3,筛选工序首先进行配料;其次,将配备好的原料 输送至加料平台,在干燥窑中于250~1000摄氏度条件下进行干燥;然后进行破碎,过200 目振动筛,对筛上物回收重新进行破碎,筛下物输送至矿仓备用。
[0037] 根据本发明的实施例,硫化锌精矿与硫精矿按1:3的重量比混合,由此可以提高 烟气中的SO 2浓度,生产出更多的硫酸。
[0038] S200 :沸腾焙烧
[0039] 根据本发明的实施例,使混合矿在沸腾炉进行沸腾焙烧,以产生高温烟气。发明 人发现,沸腾焙烧在低于大气压〇~50Pa、800~1000°C的条件下进行,即微负压条件下操 作,有利于提高硫化锌精矿的脱硫效果,同时利于职工操作环境的粉尘减少,有效延长沸 腾炉的炉壁使用寿命。沸腾焙烧期间发生的化学反应有:ZnS+l. 502= Zn0+S02。
[0040] S300:电除尘
[0041] 根据本发明的实施例,高温烟气经冷却后通过电除尘器进行除尘处理,以排出第 一烟气;其中,电除尘器的进口温度为250~450°C,出口温度为150~400°C ;电除尘器的 一次电流为2~50A,二次电流为5~200mA ;电除尘器的一次电压为2~250V,二次电压 为2~100KV。电除尘器是借助电极产生电晕放电,当含尘气体通过电除尘室时,带负荷 的粒子在运动中不断与粉尘粒碰撞而被吸附,使粉尘荷电,荷电后的粉尘,在电场力的作用 下,在短时间内先后到达阳极板,放出负电荷,沉积在阳极上,借助于振打机构,使其上的粉 尘下落至电除尘器的集灰斗中,从而完成对含尘气体的净化。发明人发现,将电除尘器的参 数控制在上述范围内,可以有效除去烟气中的杂质,从而提高制备硫酸的纯度。
[0042] S400 :净化
[0043] 根据本发明的实施例,使第一烟气依次通过空塔、泡沫塔、文氏管和电除雾器进行 净化处理,以排出第二烟气。其中,空塔的进口温度为45~65摄氏度,出口温度为35~70 摄氏度;所述泡沫塔的出口温度为21-42摄氏度;文氏管的出口温度为31-41摄氏度;电除 雾器的出口温度为28~41摄氏度;空塔的进口压力为2. 5~3. 8kPa ;泡沫塔的进口压力为 2. 7~4. 3kPa ;文氏管的进口压力为3. 8~5. 7kPa ;电除雾器的进口压力为5. 1~7. 5kPa, 出口压力为4. 5~6. 3kPa ;电除雾器的一次电流为2~50A,二次电流为45~IOOmA ;电除 雾器的一次电压为2~250V,二次电压为32~60KV。
[0044] 根据本发明的实施例,空塔的出口温度与泡沫塔的进口温度相同,泡沫塔的出口 温度与文氏管的进口温度相同,文氏管的出口温度与电除雾器的进口温度相同。同理,空塔 的出口压力与泡沫塔的进口压力相同,泡沫塔的出口压力与文氏管的进口压力相同,文氏 管的出口压力与电除雾器的进口压力相同。
[0045] 经电除尘后的含SO2烟气进入空塔顶部,与塔顶喷淋下来的稀硫酸并流接触,进 行热交换,并达到降温除尘的作用;又进入泡沫塔与喷淋稀硫酸接触并洗涤,使烟气进一 步除尘降温;再通过文氏管,该文氏管配有复档除沫器,以除去带有杂质的酸性泡沫;最 后,烟气自下而上进入电除雾器,在高压静电作用下,进一步除去烟气中的矿尘、酸雾、砷、 氟、硒等杂质,为转化工序提供合格的烟气。由此,按重量百分比计,经净化后的烟气中水 分< 0· 1 %,酸雾< 0· 03%,污水酸度< 2_g/L,含尘 0· 1 ~3_g/L,砷< I. 2_g/L,氟 < 0· 25_g/L,采< 0· lmmg/L〇
[0046] 根据本发明的一些实施例,电除雾器的绝缘箱温度设置为100~150摄氏度。
[0047] 根据本发明的另一些实施例,喷淋稀硫酸量的喷淋密度分别为:在空塔中的喷淋 密度为35~78m 3/h,在泡沫塔中的喷淋密度为25~85m3/h,喷淋的流量均为16m3/m 2. h。
[0048] 根据本发明的另一些实施例,空塔、泡沫塔、文氏管可分别配有相连接的循环槽, 并且这些循环槽与沉降池相连通,从而利于烟气的循环净化以及酸的循环利用,同时从空 塔循还槽排出的吸收了烟气中杂质的稀酸作为污水,通过沉降池排出至污水站。其中,污水 总酸度及污水排放指标控制在:15~25m 3/8h,循环酸固相尘控制在I. 6g/L以下,稀硫酸浓 度在5%以下,原则上在保证完成净化指标的前提下尽量减少污水排放量,总酸度< 50g/ L0
[0049] S500 :转化
[0050] 根据本发明的实施例,使第二烟气在转化器中进行转化,并采用浓硫酸吸收转化 后的烟气,以得到硫酸,其中转化为两转两吸式转化。
[0051] 本发明中,术语"两转两吸"应作广义理解,转化采用的段数不受特别限制,只要可 以获得高的转化率即可。例如,可以是S0 2g2~3段转化后(第一次转化)经过第一吸收 塔吸收其中的303后,未发生转化的SO 2再进入转化器内经1~2段转化(第二次转化), 然后再去第二吸收塔吸收其中的SO3后排放。即,第一、二次转化段数可以为"3+1"、"2+2" 和"3+2"的形式。
[0052] 根据本发明的实施例,两转两吸式转化为四段转化,其中:一段转化的进口温度为 380~460摄氏度,一段转化的出口温度为470~780摄氏度,并且所述一段转化的进口温 度低于所述一段转化的出口温度;二段转化的进口温度为400~500摄氏度,二段转化的出 口温度为540~670摄氏度,并且二段转化的进口温度低于二段转化的出口温度;三段转化 的进口温度为380~490摄氏度,三段转化的出口温度为495~680摄氏度,并且三段转化
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