一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的方法和裝置，該方法包括使排放的含硫煙氣進入雙氧水法脫硫裝置，所產生的稀硫酸進入多效濃縮裝置以制取濃硫酸，可以直接獲取設定濃度的濃硫酸。本發明專利技術的裝置可以利用雙氧水法脫硫實現副產濃硫酸，解決某些煙氣脫硫行業稀硫酸不能回用和外售的問題，拓寬雙氧水法脫硫的使用范圍，充分利用硫資源。

【技術實現步驟摘要】
一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的方法及裝置
本專利技術涉及硫酸制造、鋼鐵、冶金、有色冶煉、化工等行業與環保
，具體地說是一種雙氧水法尾氣脫硫并制取高濃度硫酸的方法及裝置。
技術介紹
硫酸是一種重要的工業原料，我國是當前世界硫酸產量最高的國家，據2013年數據，年產量達8500萬噸。硫酸的工業制法主要是接觸法，即將硫原料經過氧化燃燒生成二氧化硫，二氧化硫在催化劑存在下與氧氣接觸生成三氧化硫，三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收，再用水或稀硫酸稀釋獲得商業用酸。硫原料主要有硫磺、硫鐵礦、冶煉煙氣等，國外以硫磺居多，我國則以硫鐵礦為主。但是，我國的硫資源不足，硫酸生產所需的硫資源近半需要從國外進口。另一方面，我國每年又有將近兩千萬噸二氧化硫以工業廢氣的形式排放到大氣中，形成大氣污染物，資源浪費的同時又對環境造成危害。現有的利用冶煉煙氣或廢二氧化硫制酸的原理仍然是接觸法，在接觸氧化的過程中，仍然會產生大量的含硫廢氣，產生循環污染，實際上現有制酸廠的含硫廢氣也有很大部分來源于接觸步驟的廢氣。二氧化硫是大氣污染物中的主要污染因素，二氧化硫的排放會造成酸雨對水體、農作物、環境、建筑物等造成酸化和腐蝕，造成巨大的經濟損失。我國鋼鐵、冶金、有色冶煉、化工等行業的高速發展，帶來了嚴重的二氧化硫污染，環境負荷難以承受，近幾年各行業的排放標準步步緊縮，給各行業的發展帶來制約。目前含硫尾氣處理主要有氨法、有機胺法、鈉堿法、活性焦法、氧化鋅法、雙氧水法等。其中雙氧水法是近幾年發展濕法脫硫方法之一，具有脫硫效率高、流程短、投資相對較低等優勢。其中涉及雙氧水法脫除煙氣中二氧化硫、并回收硫酸的專利有，CN100463847C以煙道氣制備硫酸的方法，CN100354028C通過與過氧化氫反應從廢氣中脫除二氧化硫的方法，CN202070285U一種脫除硫酸工業尾氣中二氧化硫、回收硫酸裝置等。以上專利均對過氧化氫（雙氧水）與二氧化硫反應，產生硫酸的方法機理和裝置進行了描述，但是實際應用過程中因副產的是20-40%的稀硫酸，在某些沒有工業硫酸生產裝置的行業，這部分稀硫酸無法回到制硫酸系統，或稀硫酸濃度低直接外售困難，致使其綜合利用受到制約，影響該方法的適用范圍。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服上述現有雙氧水法脫硫在某些行業應用時存在的不足和潛在問題，提供一種運行穩定、副產高濃度硫酸的煙氣脫硫方法和裝置，拓寬雙氧水法煙氣脫硫的適用范圍，解決當前脫硫技術中副產物應用價值不高的問題，充分利用硫資源。具體來說，本專利技術采用以下技術方案來解決以上所述的問題：一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的裝置，包括雙氧水脫硫器和稀硫酸濃縮裝置，其中稀硫酸濃縮裝置包括預熱器、閃蒸室和閃蒸加熱器，其特征在于，閃蒸室和閃蒸加熱器有至少一套，終端的一效閃蒸加熱器由終端飽和蒸汽供熱，而二效閃蒸加熱器由一效閃蒸室的閃蒸汽作為熱源供熱，以此類推，最后的末效閃蒸室的閃蒸汽作為預熱器的熱源，雙氧水脫硫器的稀硫酸輸出管線與稀硫酸預熱器連接，而一效閃蒸室具有濃硫酸出口，該出口與濃酸冷卻器相連以輸出濃硫酸。優選地，所述裝置還包括真空冷凝器、真空換熱器、冷卻器、液封槽及返回泵，其中各效閃蒸加熱器的排液端接入真空冷凝器冷凝為液體，并形成系統真空，真空冷凝器的未凝氣，經真空換熱器冷卻后經真空泵吸引排放，設置液封槽保持真空換熱器真空密閉，實現整個系統真空狀態，真空冷凝器中冷凝產生的液體經過冷卻器冷卻后進入液封槽，通過返回泵匯集回收，作為雙氧水法脫硫裝置的平衡補充用水，從而無三廢排放。優選地，稀硫酸輸出管線在進入稀硫酸預熱器之前還設置有還原器，還原器中設置有還原劑，稀硫酸在進入稀硫酸預熱器之前先與還原劑接觸以對該稀硫酸產物進行還原處理。本專利技術還公開了一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：1）使含硫煙氣進入雙氧水脫硫塔進行脫硫，生成稀硫酸；2）使生成的稀硫酸進入硫酸濃縮裝置，生成濃硫酸，所述硫酸濃縮裝置包括稀硫酸預熱器和至少一效閃蒸作用以產生不同濃度的硫酸。所產生的濃硫酸的濃度可以在50-95%范圍內調節，優選地，所產生濃硫酸的濃度為60-95%，更優選為93-95%。優選地，在步驟2）使生成的稀硫酸進入硫酸濃縮裝置進行濃縮之前還包括使生成的稀硫酸與還原劑接觸的步驟。有益效果：利用本專利技術的方法和裝置，可以極大地減少硫的排放，充分地利用現有硫資源，實現經濟效益和社會效益。附圖說明圖1為本專利技術的雙氧水法尾氣脫硫并制取高濃度硫酸的方法及裝置結構示意圖。在圖中：1雙氧水槽，2雙氧水泵，3穩定器，4雙氧水脫硫器，5循環吸收泵，6還原器，7預熱器，8三效閃蒸室，9三效加熱器，10二效閃蒸室，11二效加熱器，12一效閃蒸室，13一效加熱器，14三效循環泵，15二效循環泵，16一效循環泵，17濃酸冷卻器，18真空冷凝器，19真空換熱器，20冷卻器，21液封槽，22返回泵，23真空泵，24冷凝泵。具體實施方式本專利技術公開了一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的方法和裝置，該方法包括使排放的含硫煙氣進入雙氧水法脫硫裝置，所產生的稀硫酸進入多效濃縮裝置以制取濃硫酸，可以直接獲取設定濃度的濃硫酸。本專利技術的裝置可以利用雙氧水法脫硫實現副產濃硫酸，解決某些煙氣脫硫行業稀硫酸不能回用和外售的問題，拓寬雙氧水法脫硫的使用范圍，充分利用硫資源。本專利技術第一部分的技術方案雙氧水法得到稀硫酸副產品，第二部分在稀硫酸基礎上，采取多效濃縮工藝，制取濃硫酸。一種雙氧水法尾氣脫硫并制取高濃度硫酸的方法及裝置，所述方法及裝置主要包含兩個步驟和兩個部分。第一步驟和第一部分為雙氧水法脫硫步驟和裝置，第二步驟和第二部分為濃硫酸制備步驟及裝置。第一步驟和第一部分，包括雙氧水槽1、雙氧水泵2、雙氧水脫硫器4及出料分離循環裝置，雙氧水脫硫器上具有煙氣進料口，煙氣進料口連接進料管線，雙氧水脫硫器的頂部具有排空口，下部為循環槽，循環槽經循環泵5連接至出料分離循環裝置的管線。在一個優選實施方案中，在循環槽還設置有一個穩定器3，穩定器在作用在于可用于在尾氣脫硫裝置初始開車或開停車時，使新加入的雙氧水與穩定劑接觸而發揮穩定劑的穩定作用，達到穩定新加入的雙氧水不分解的目的。在一種情況下，穩定器是一個管道，管道開口在循環槽，管道另一端與穩定劑源連接。需要時，穩定劑源通過該管道開口將穩定劑添加到循環槽中，所添加的穩定劑即與雙氧水接觸而達到穩定目的。在另一種情況下，穩定器中容納用于防止雙氧水分解的穩定劑，需要時穩定器打開，使得穩定劑釋放到循環槽中。這兩種情況都是穩定劑釋放，達成穩定劑與雙氧水接觸。通過這種方式起作用的穩定劑可以是液態或固態，例如穩定劑溶液或顆粒狀穩定劑。穩定劑可以采用能夠防止雙氧水分解的各種試劑。一般來說，雙氧水在弱酸性和中性條件下比較穩定，而在堿性條件下活化，在重金屬離子存在下會快速分解。涉及到雙氧水應用的領域中采用的能夠阻止雙氧水無控制地分解所添加的試劑稱為雙氧水穩定劑。雙氧水穩定劑的類型有多種，例如吸附型、螯合型或混合型等，它們可以將重金屬離子通過吸附和螯合等方式隔離，避免對雙氧水產品影響。常用的雙氧水穩定劑還有含硅或不含硅等類型。含硅穩定劑包含例如硅酸鈉、硅酸鎂穩定劑等硅酸鹽，它們具有優良的吸附能力，對金屬離子具有很本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的裝置，包括雙氧水脫硫器和稀硫酸濃縮裝置，其中稀硫酸濃縮裝置包括預熱器、閃蒸室和閃蒸加熱器，其特征在于，閃蒸室和閃蒸加熱器有至少一套，終端的一效閃蒸加熱器由終端飽和蒸汽供熱，而二效閃蒸加熱器由一效閃蒸室的閃蒸汽作為熱源供熱，以此類推，最后的末效閃蒸室的閃蒸汽作為預熱器的熱源，雙氧水脫硫器的稀硫酸輸出管線與稀硫酸預熱器連接，而一效閃蒸室具有濃硫酸出口，該出口與濃酸冷卻器相連以輸出濃硫酸。

【技術特征摘要】
1.一種以排放二氧化硫為原料制取硫酸的裝置，包括雙氧水脫硫器和稀硫酸濃縮裝置，其中稀硫酸濃縮裝置包括預熱器、閃蒸室和閃蒸加熱器，其特征在于，閃蒸室和閃蒸加熱器有至少一套，終端的一效閃蒸加熱器由終端飽和蒸汽供熱，而二效閃蒸加熱器由一效閃蒸室的閃蒸汽作為熱源供熱，以此類推，最后的末效閃蒸室的閃蒸汽作為預熱器的熱源，雙氧水脫硫器的稀硫酸輸出管線與稀硫酸預熱器連接，而一效閃蒸室具有濃硫酸出口，該出口與濃酸冷卻器相連以輸出濃硫酸，所述裝置還包括真空冷凝器、真空換熱器、冷卻器、液...

【專利技術屬性】
技術研發人員：花序，
申請(專利權)人：南京澄天環境科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32