【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及三氧化硫制備，具體涉及一種串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝。
技術介紹
1、在當前的化工行業中，純三氧化硫的生產主要依賴于發煙硫酸法，這一方法深深植根于傳統的硫磺/硫鐵礦制酸工藝之中。盡管這一流程經過長時間的優化與改進，但在純三氧化硫的產率與純度提升上仍面臨諸多挑戰。
2、傳統工藝中，硫磺或硫鐵礦在高溫下與氧氣反應，生成二氧化硫，隨后在催化劑的作用下，二氧化硫被進一步氧化為三氧化硫。然而，這一轉化過程中生成的三氧化硫，大部分并未直接以純品形式收集，而是與干吸系統中加入的脫鹽水結合，轉化為硫酸或發煙硫酸。這一步驟雖然有效利用了反應產物，但卻限制了純三氧化硫的產量，因為從硫酸或發煙硫酸中再提取純三氧化硫，需要經過復雜的蒸餾和冷卻液化過程，不僅能耗高，而且收率難以令人滿意。更為棘手的是，當使用空氣作為氧化劑與硫磺反應時，生成的煙氣中除了三氧化硫外，還含有大量的氮氣、氧氣以及不可避免的氮氧化物等副產物。這些雜質的存在，使得從煙氣中直接分離并提純三氧化硫變得異常困難。傳統的分離技術往往難以達到理想的純度要求，同時還會增加生產成本和環境污染風險。
技術實現思路
1、基于
技術介紹
存在的問題，本專利技術提供了一種串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，以純氧與液體硫磺為原料，連續化生產三氧化硫成品，無副產物產生，成品收率接近100％。
2、本專利技術通過以下技術方案實施：
3、一種串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備
4、s1.二氧化硫制備：液體硫磺罐中的液體硫磺和純氧罐中純氧進入一級焚硫爐和二級焚硫爐內混合，液體硫磺在爐內充分燃燒，生成二氧化硫，一級焚硫爐出口氣體進入一級燃燒熱回收器內冷卻，冷卻后進入二級焚硫爐，與單獨進入二級焚硫爐的液體硫磺和純氧混合燃燒，二級焚硫爐出口的氣體進去二級燃燒熱回收器內冷卻；
5、s2.三氧化硫制備：二級燃燒熱回收器出口氣體與純氧罐中純氧混合，進入轉化器一段，進行二氧化硫催化氧化反應，轉化器一段出口氣體進入高溫熱回收器換熱，再進入轉化器二段，進行二段催化氧化反應，轉化器二段出口氣體進入溫熱回收器再次換熱，溫熱回收器出口氣體依次進入省煤器、換熱器換熱；
6、s3.三氧化硫冷凝分離：換熱器出口氣體進入壓縮機內進行壓縮，氣體體積減小，溫度提升，升溫后氣體進入熱回收冷凝裝置內進行壓縮機機械熱能回收與成品純三氧化硫冷凝，氣體在熱回收冷凝裝置內分離為純三氧化硫成品，進入純三氧化硫罐中；
7、s4.回收不凝氣進入下一個循環：熱回收冷凝裝置中剩余未冷凝氣體作為不凝氣，通過熱回收冷凝裝置氣相出口管道重新進入一級焚硫爐和二級焚硫爐內，參與工藝系統下一循環，形成氣相密閉循環系統。
8、進一步地，步驟s1中液體硫磺和純氧進入一級焚硫爐內，包括步驟s4中熱回收冷凝裝置氣相出口的不凝氣，一級焚硫爐內純氧總物質的量和液體硫磺的物質的量比值為(1.1-1.3)：1；
9、液體硫磺和純氧進入二級焚硫爐，二級焚硫爐內純氧總物質的量和液體硫磺的物質的量比值為(1-1.1)：1，二級焚硫爐內純氧氣濃占比低于一級焚硫爐中。
10、進一步地，步驟s1一級燃燒熱回收器將氣體溫度降至650±20℃；二級燃燒熱回收器將氣體溫度降至400±10℃。
11、進一步地，步驟s2中二級燃燒熱回收器出口氣體與純氧按體積比(2.05-2.2)：1混合。
12、進一步地，步驟s2中轉化器一段出口氣體進入高溫熱回收器換熱后，氣體溫度降至450±10℃。
13、進一步地，步驟s2中轉化器二段出口氣體進入溫熱回收器再次換熱后，氣體溫度降至200±10℃。
14、進一步地，步驟s2中溫熱回收器出口氣體依次進入省煤器、換熱器換熱，氣體溫度降至45-50℃。
15、進一步地，步驟s3中換熱器出口氣體進入壓縮機內壓縮至2-3mpa，氣體溫度達到200-250℃。
16、進一步地，步驟s4中熱回收冷凝裝置氣相出口管道去往焚燒爐的途中增設尾氣泄放流程，小部分不凝氣可持續或間歇地泄放至尾氣吸收系統處理。
17、進一步地，在步驟s1中，液體硫磺罐的出口處連接有過濾組件，液體硫磺罐中的液體硫磺通過過濾組件進入一級焚硫爐和二級焚硫爐內；
18、進一步地，過濾組件包括過濾箱，過濾箱內設置有隔板，隔板將過濾箱分隔為兩個過濾腔，過濾腔內均滑動設置有過濾板，過濾板右側設置有兩個斜板，兩個斜板用于將液體硫磺聚合，斜板固定安裝在過濾腔內，斜板右側設置有兩個上下前后對稱的轉動桿，轉動桿與過濾腔轉動連接，轉動桿上固定設置有若干吸附板，轉動桿右側設置有轉動軸，轉動軸與過濾腔轉動連接，轉動軸上固定設置有若干吸附條，若干吸附條的另一端固定設置有轉動筒，轉動筒上設置有若干通槽，通槽與吸附條交錯分布，轉動筒與過濾腔內壁貼合，過濾腔上還貫通連接有出液管，兩個出液管連通后分別與一級焚硫爐和二級焚硫爐相連通。
19、進一步地，過濾箱右側固定設置有l型板，l型板上設置有壓力傳感器，l型板上固定設置有前后對稱的彈簧，彈簧的另一端固定連接移動桿，移動桿滑動延伸進過濾腔內，移動桿與過濾板固定連接，過濾箱下側壁上開設有凹槽，移動桿滑動設置于凹槽內；
20、進一步地，轉動桿向上轉動延伸出過濾箱，轉動桿設置為中空，轉動桿上設置有若干氣孔，轉動桿上端轉動貫通連接有水管，水管固定安裝于過濾箱上，水管上貫通連接有連接管，連接管的另一端連接有水泵，水泵固定安裝于過濾箱上，水管上還貫通連接有前后對稱的清潔管，清潔管的另一端貫通連接有噴出管，過濾箱上側壁上設置有兩個開口，噴出管轉動安裝于開口處，噴出管上設置有弧形齒條，噴出管上設置有若干噴口；
21、進一步地，過濾腔左側均開設有進液孔，過濾箱左側壁上滑動設置有滑板，滑板上貫穿安裝有進液管，進液管上貫通連接有存液箱，存液箱與滑板固定連接，存液箱內滑動設置有升降板，存液箱上端固定設置有直線驅動件一，直線驅動件一的下側輸出端滑動延伸進存液箱內，直線驅動件一的下側輸出端固定連接升降板，過濾箱上設置有前后對稱的直線驅動件二，直線驅動件二右側輸出端固定連接齒桿，齒桿與弧形齒條嚙合連接，過濾箱左側壁上固定連接有直線驅動件三，直線驅動件三的輸出端與滑板固定連接，直線驅動件三與壓力傳感器電性連接；
22、進一步地，轉動桿上固定設置有齒輪一和扇形齒輪，位于同一過濾腔上的兩個齒輪一嚙合連接，位于同一過濾腔上的兩個扇形齒輪沿兩個齒輪一的嚙合位置的切線方向中心對稱分布，過濾箱上側壁上滑動設置有前后對稱的齒塊，齒塊與兩個扇形齒輪交替嚙合，轉動軸向上轉動延伸出過濾箱，轉動軸上固定設置有齒輪二，齒塊與齒輪二嚙合連接。
23、本專利技術的有益效果：
24、1.本專利技術中以純氧與液體硫磺為原料，相比于空氣氧化，減少了不必要的氮氣等惰性氣體的參與，提高了氧氣的利用率和反應速率，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟S1中液體硫磺和純氧進入一級焚硫爐(3)內，包括步驟S4中熱回收冷凝裝置(14)氣相出口的不凝氣，一級焚硫爐(3)內純氧總物質的量和液體硫磺的物質的量比值為(1.1-1.3)：1；
3.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟S1中一級燃燒熱回收器(4)將氣體溫度降至650±20℃；二級燃燒熱回收器(6)將氣體溫度降至400±10℃。
4.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟S2中二級燃燒熱回收器(6)出口氣體與純氧按體積比(2.05-2.2)：1混合。
5.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟S2中轉化器一段(7)出口氣體進入高溫熱回收器(8)換熱后，氣體溫度降至450±10℃。>
6.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟S2中轉化器二段(9)出口氣體進入溫熱回收器(10)再次換熱后，氣體溫度降至200±10℃。
7.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟S2中溫熱回收器(10)出口氣體依次進入省煤器(11)、換熱器(12)換熱，氣體溫度降至45-50℃。
8.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟S3中換熱器(12)出口氣體進入壓縮機(13)內壓縮至2-3MPa，氣體溫度達到200-250℃。
9.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟S4中熱回收冷凝裝置(14)氣相出口管道去往焚燒爐的途中增設尾氣泄放流程。
10.根據權利要求9所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，小部分不凝氣可持續或間歇地泄放至尾氣吸收系統(15)處理。
...【技術特征摘要】
1.一種串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟s1中液體硫磺和純氧進入一級焚硫爐(3)內，包括步驟s4中熱回收冷凝裝置(14)氣相出口的不凝氣，一級焚硫爐(3)內純氧總物質的量和液體硫磺的物質的量比值為(1.1-1.3)：1；
3.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟s1中一級燃燒熱回收器(4)將氣體溫度降至650±20℃；二級燃燒熱回收器(6)將氣體溫度降至400±10℃。
4.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟s2中二級燃燒熱回收器(6)出口氣體與純氧按體積比(2.05-2.2)：1混合。
5.根據權利要求1所述的串聯雙爐二段轉化法高效純氧制備高純度三氧化硫的生產工藝，其特征在于，步驟s2中轉化器一段(7)出口氣體進入高溫熱回收器(8)換熱后，氣體溫度降至450±...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧博天，劉祖根，倪一丹，
申請(專利權)人：江西和元安全科學技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。