用于联产工业硫酸和液体二氧化硫的设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工、有色冶金领域，具体涉及一种用于联产工业硫酸和液体so2的设备及方法。
【背景技术】
[0002]液体S02是重要的化工原料，被广泛应用于农药、医药、人造纤维、染料、制糖、制酒、金属提炼、石油加工、环境保护等行业。近年来，随着市场对液体so2需求量的不断增长，我国的液体so2的产量和消费量都稳步增长，技术装备水平也大有提高。在液体so2的各种消费领域中，纸浆和造纸是最有发展前景的。随着国家纸张循环利用量的日益增加，漂白处理所用的液体so2量将随之增长。未来几年我国的纸浆和造纸将会以较快速度增长，年增长率为8%，预计纸浆和造纸行业对液体S02的需求量达到70kt/年。我国对保险粉的需求较为旺盛，每年的产量增长率在10%左右，此部分对液体S02的需求量在290kt/年，在食品和农业中，随着国内玉米加工量的快速增长，此部分的液体S02需求量在80kt/年。
[0003]目前我国化工、有色冶金等以硫酸为产品或副产品的企业对尾气S02的排放要求日益严格，同时硫酸市场产能过剩的现状导致硫酸价格低迷。
[0004]因而，目前的工业硫酸和液体S02的生产工业仍有待改进。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于针对需要生产硫酸和液体S02的企业提供一种高效节能的联产工业硫酸和液体302的手段，该手段余热回收率高，综合能耗低，尾气S02浓度可以低于国家排放要求，生产的液体S02的质量满足优等品要求。
[0006]需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的:
[0007]目前通过专门造气再压缩制取液体S02的常见工艺多存在装置规模较小、产品单一、能耗较高的问题。且目前我国化工、有色冶金等以硫酸为产品或副产品的企业对尾气so2的排放要求日益严格，需要增设尾气脱硫设施，同时硫酸市场产能过剩的现状导致硫酸价格低迷，迫切寻求一种即节能减排又增加企业效益的技术途径。发明人发现，联产工业硫酸和液体S02不失为一种选择。
[0008]另外，在湿法有色冶金领域，在需要大量工业硫酸用于酸浸工艺的同时，一些有色金属的提取过程中还需要高纯so2气体作为还原剂，因此也需要联产工业硫酸和液体so2。
[0009]因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于联产工业硫酸和液体二氧化硫的设备。根据本发明的实施例，该设备包括:二氧化硫转化装置，所述二氧化硫转化装置用于将二氧化硫气体转化成三氧化硫，以便获得包含二氧化硫和三氧化硫的混合气体；三氧化硫吸收装置，所述三氧化硫吸收装置与所述二氧化硫转化装置相连，用于从所述二氧化硫转化装置接收所述包含二氧化硫和三氧化硫的混合气体并制备工业硫酸，以便分别获得工业硫酸和含二氧化硫的烟气;尾气脱硫装置，所述尾气脱硫装置与所述三氧化硫吸收装置相连，用于从三氧化硫吸收装置接收含二氧化硫的烟气，并利用吸收-解吸法进行脱硫处理，获得高浓度二氧化硫气体；以及液体二氧化硫制备装置，所述液体二氧化硫制备装置与所述尾气脱硫装置相连，用于从所述尾气脱硫装置接收所述高浓度二氧化硫气体，制备液体二氧化硫。
[0010]发明人惊奇地发现，利用本发明的设备能够高效节能的联产工业硫酸和液体S02，且余热回收率高，综合能耗和生产成本低，尾气S02浓度可以低于国家排放要求，生产的液体so2的质量满足优等品要求。
[0011]另外，根据本发明上述实施例的用于联产工业硫酸和液体S02的设备还可以具有如下附加的技术特征:
[0012]根据本发明的实施例，进一步包括液体二氧化硫产量调节装置，所述液体二氧化硫产量调节装置与所述二氧化硫转化装置相和所述三氧化硫吸收装置并联，用于向所述尾气脱硫装置补充二氧化硫气体，以便调节液体二氧化硫的产量。由此，能够有效调节液体so2的产量，适应生产需求。
[0013]根据本发明的实施例，所述二氧化硫气体以含二氧化硫不小于3.5体积％的干燥烟气的形式提供。
[0014]根据本发明的实施例，进一步包括三氧化硫吸收余热回收装置，所述三氧化硫吸收余热回收装置分别与所述三氧化硫吸收装置和所述尾气脱硫装置相连，用于回收所述三氧化硫吸收装置中产生的低温位余热并制备低压蒸汽，并输送至所述尾气脱硫装置。由此，能够有效回收利用余热，降低综合能耗和生产成本。
[0015]根据本发明的实施例，进一步包括二氧化硫转化余热回收装置，所述二氧化硫转化余热回收装置与所述二氧化硫转化装置相连，用于回收所述二氧化硫转化装置中产生的中温位余热以制备中压蒸汽。由此，能够有效回收余热，降低生产成本。
[0016]根据本发明的实施例，进一步包括减温减压装置，所述减温减压装置分别与所述二氧化硫转化余热回收装置和所述尾气脱硫装置相连，用于接收所述二氧化硫转化余热回收装置中的中压蒸汽并进行减温减压处理以获得低压蒸汽，然后输送至所述尾气脱硫装置。由此，能够有效降低综合能耗和生产成本。
[0017]根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种联产工业硫酸和液体二氧化硫的方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤:
[0018](1)将二氧化硫气体转化成三氧化硫，以便获得包含二氧化硫和三氧化硫的混合气体；
[0019](2)利用所述包含二氧化硫和三氧化硫的混合气体制备工业硫酸，以便分别获得工业硫酸和含二氧化硫的烟气；
[0020](3)利用吸收-解吸法将所述含二氧化硫的烟气进行脱硫处理，以便获得高浓度二氧化硫气体；以及
[0021 ] (4)利用所述高浓度二氧化硫气体制备液体二氧化硫。
[0022]由此，利用本发明的方法能够高效节能的联产工业硫酸和液体S02，且余热回收率高，综合能耗和生产成本低，尾气S02浓度可以低于国家排放要求，生产的液体S02的质量满足优等品要求。
[0023]另外，根据本发明上述实施例的联产工业硫酸和液体二氧化硫的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0024]根据本发明的实施例，进一步包括:在进行步骤(3)的所述脱硫处理时补充二氧化硫气体，以便调节液体二氧化硫的产量。由此，能够有效调节液体S02的产量，适应生产需求。
[0025]根据本发明的实施例，所述二氧化硫气体以含二氧化硫不小于3.5体积％的干燥烟气的形式提供。
[0026]根据本发明的实施例，进一步包括:回收步骤(2)中产生的低温位余热并制备低压蒸汽，并提供给所述脱硫处理步骤。由此，能够有效回收利用余热，降低综合能耗和生产成本。
[0027]根据本发明的实施例，进一步包括:回收步骤(1)中产生的中温位余热并制备中压蒸汽。由此，能够有效回收余热，降低生产成本。
[0028]根据本发明的实施例，进一步包括:接收所述中压蒸汽并进行减温减压处理以获得低压蒸汽，然后提供给所述脱硫处理步骤。由此，能够有效降低综合能耗和生产成本。
[0029]根据本发明实施例的用于联产工业硫酸和液体二氧化硫的设备及方法至少具有下列优点之一:
[0030]1、能够高效节能的联产工业硫酸和液体S02，液化率高、生产的液体S02的质量满足优等品要求；
[0031]2、尾气中S02浓度可以低于国家排放要求；
[0032]3、工艺流程简单、设备规格小、建设投资低，运行能耗低、且余热回收率高，生产成本低，推广前景好。
[0033]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0034]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:
[0035]图1是根据本发明一个实施例的用于联产工业硫酸和液体二氧化硫的设备的结构示意图；