濕法硫化氫制備硫酸的工藝系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種濕法硫化氫制備硫酸的工藝系統，包括順次連接的硫化氫燃燒，二氧化硫催化氧化、硫酸蒸汽冷凝、硫酸降溫及調制四個工序；硫化氫燃燒是指硫化氫酸性氣與空氣的混合物在酸氣燃燒爐中燃燒，硫化氫在燃燒過程中氧化轉化為二氧化硫；二氧化硫催化氧化是指二氧化硫在催化反應器中催化氧化為三氧化硫；硫酸蒸汽冷凝是指三氧化硫經過換熱器換熱降溫后再經過硫酸冷凝器進一步冷凝降溫成為濃硫酸；硫酸降溫及調制是指濃硫酸經過硫酸水冷器進一步降溫后調質后成為硫酸成品。通過將現有硫化氫制備硫酸工藝技術中的多個工藝設備進行改進，使得整體工藝設備更為簡單，熱能利用效率更高，硫化氫轉化率更高，并且整體經濟效益更好。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種硫化氫制備系統，尤其涉及一種濕法硫化氫制備硫酸的工藝系統。
技術介紹
硫化氫(H2S)是一種無機化合物。正常情況下是一種無色、易燃的酸性氣體，濃度低時帶惡臭，氣味如臭蛋；濃度高時反而沒有氣味(因為高濃度的硫化氫可以麻痹嗅覺神經)。硫化氫自然界存在于原油、天然氣、火山氣體和溫泉之中。硫化氫產生于天然氣凈化、石油煉制，以及制煤氣、制革、制藥、造紙、合成化學纖維等生產過程。硫化氫是無色氣體，有刺激性惡臭，易揮發，燃燒時呈藍色火焰。硫化氫是大氣的主要污染物之一，不僅危害人體 健康，還會嚴重腐蝕設備等。硫化氫廢氣不能直接排放于環境中，現有工藝技術中，一般采用克勞斯工藝處理硫化氫并回收得到硫磺，這種工藝方法，工藝條件比較復雜，流程長，設備也多，尾氣污染物殘留量高，不能滿足環保排放標準。申請號為200410047016. 4的中國專利“一種硫化氫干濕法組合制高濃度硫酸工藝”，公開了一種通過硫化氫制備硫酸的工藝，主要包括以下工藝步驟①硫化氫酸性氣體與經噴嘴機械霧化的高溫液硫和凈化空氣一起送入焚燒爐內混合焚燒，燃燒溫度600°C 1100°C，生成含二氧化硫、水等組分的高溫反應氣體，回收熱量使反應氣體的溫度降至410°C 430°C后，直接進入轉化工序；②反應氣體在干濕組合轉化器中進行轉化，在轉化器前三段采用濕法轉化，一次轉化氣溫度降至255°C 270°C，進入吸收工序除去三氧化硫和水，一次轉化氣經內部反應熱換熱至415°C進入轉化器后兩段，采用干法進行二次轉化，將余下的二氧化硫氣體轉化成三氧化硫；③一次轉化氣在干吸工序進入冷凝成酸塔、煙酸塔和第一吸收塔等系統，氣體中的水、三氧化硫被冷凝、吸收成酸，再經過除霧器除去其中的酸霧回到轉化工序；④二次轉化氣體被降溫至160°C后進入干吸工序第二吸收塔，在第二吸收塔中氣體中的三氧化硫被吸收后，尾氣經過除霧器除去其中的酸霧，經煙囪放空。該工藝方法中采用了干濕組合方法進行硫化氫制備硫酸，存在工藝較為復雜，轉化率不高的問題。現有技術中迫切希望找到一種能夠將硫化氫高效轉化為硫酸，而且工藝及設備都較為簡單，經濟效益較好的硫化氫制備硫酸的工藝系統。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種濕法硫化氫制備硫酸的工藝系統，通過將現有硫化氫制備硫酸工藝技術中的多個工藝設備進行改進，使得整體工藝設備更為簡單，熱能利用效率更高，硫化氫轉化率更高，并且整體經濟效益更好。為了達到上述目的，本技術提供了一種濕法硫化氫制備硫酸的工藝系統，所述系統包括順次連接的硫化氫燃燒，二氧化硫催化氧化、硫酸蒸汽冷凝、硫酸降溫及調制四個工序；所述硫化氫燃燒包括一用于將硫化氫酸性氣與空氣的混合物進行燃燒的酸氣燃燒爐；所述酸氣燃燒爐上還連接有一用于硫化氫燃燒熱量回收的廢熱鍋爐，所述酸氣燃燒爐與所述廢熱鍋爐一體連接；所述二氧化硫催化氧化包括一用于將硫化氫燃燒過程中產生的二氧化硫催化氧化為三氧化硫的催化反應器；所述催化反應器為臥式多段催化反應器，至少包括三個反應床層，所述反應床層之間通過換熱器連接；所述硫酸蒸汽冷凝包括一用于將氧化后的三氧化硫換熱降溫的換熱器，以及一用于將三氧化硫進一步冷凝降溫成為濃硫酸的硫酸冷凝器；所述硫酸降溫及調制包括一用于將冷凝降溫后的濃硫酸進一步降溫后調質后成為硫Ife成品的硫Ife水冷器。進一步優選地，所述硫酸冷凝器出口連接有一用于聚集硫酸不凝氣送至煙 進行排放的酸霧捕集器。進一步優選地，所述硫酸冷凝器為立式結構，包括一殼體，所述殼體的頂部設有一不凝氣排放口，所述殼體的底部設有一出液口，在所述殼體內沿所述殼體的長軸方向、在兩側之間跨設有若干用于流通冷卻介質的玻璃管，所述玻璃管位于該冷卻介質上有的一端為首端，位于該冷卻介質下游的一端為尾端，在該冷卻介質的上游和下游之間相鄰的所述玻璃管首尾相連通從而形成至少一條單向導流的冷卻介質流道。進一步優選地，相鄰的所述玻璃管之間通過“U”形管道連通。進一步優選地，所述酸霧捕集器中設有靜態高效纖維除霧器。進一步優選地，所述廢熱鍋爐的鍋爐與汽包為一體成型。本專利系統的公布了硫化氫制備硫酸的工藝流程以及具體設備，其主要的工藝特點在于首先將空氣通過風機引入到硫酸冷凝器中對后續制備而成的硫酸進行冷凝換熱，換熱升溫后的空氣經過二次風機的牽引與硫化氫酸性氣進行混合，然后進入酸氣燃燒爐中進行燃燒反應，這樣，不但利用常溫空氣對硫酸冷凝器進行了冷凝，還通過將常溫空氣的溫度提升，從而使得進入到酸氣燃燒爐中的混合氣體的溫度也升高，從而更有利于燃燒反應的完全。同時本專利采用將酸氣燃燒爐與廢熱鍋爐一體設計的方案，同時鍋爐與汽包一體化設計，并改良管板的焊接工藝，采用陶瓷套管；由于硫化氫氣體燃燒反應是一個放熱反應，反應過程中放出大量的熱量，通過廢熱鍋爐對燃燒熱量進行回收，可以產出大量的中壓高溫蒸汽，從而滿足生產或者生活需要。本專利的催化反應器采用臥式多段催化反應器，不使用高框架，方便制造、安裝、維護操作，并且在反應床層之間通過換熱器連接，從而將反應過程中產生的大量熱量回收。本專利采用的硫酸冷凝器采用立式結構，并采用玻璃管橫向布置，酸性氣走殼程，克服了一般設備中玻璃管垂直布置而產生的長玻璃管容易斷裂以及生產成本高的問題，有利于設備生產制作。本專利中酸霧控制器克服了現有設備中采用燃燒硅油容易產生凝結核、控制難度大、效果差的問題，本專利不采用燃燒硅油操作，而增設有靜態高效纖維除霧器，從而完美的解決了這個問題。總體而言，本專利工藝系統硫化氫轉化效率高，排放的不凝氣中硫化氫的濃度低于lOppmv，顯著優于現行環保標準，工藝流程布局合理，簡單且經濟效益顯著，綜合能量利用率高，整體設備造價低，節能環保。附圖說明通過以下結合附圖對其示例性實施例進行的描述，本技術上述特征和優點將會變得更加清楚和容易理解。圖I是本技術專利工藝系統的簡單示意圖；圖2是本技術專利工藝系統的整體結構示意圖；圖3是本技術專利的硫酸冷凝器的結構示意圖；附圖符號說明I-殼體11-排放口 12-進氣口 13-出液口 2-硫酸冷凝器21-—次風機·介質出口 53-第一管箱54-第二管箱55-第三管箱56-第四管箱6-換熱器61-第一組玻璃管單元62-第二組玻璃管單元63-第三組玻璃管單元7-硫酸儲液罐71-酸霧捕集器72-煙 73-硫酸泵74-硫酸水冷器具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步詳細說明。如圖1、2所示，一種濕法硫化氫制備硫酸的工藝系統，系統包括順次連接的硫化氫燃燒，二氧化硫催化氧化、硫酸蒸汽冷凝、硫酸降溫及調制四個工序；硫化氫燃燒是指硫化氫酸性氣與空氣的混合物在酸氣燃燒爐4中燃燒，硫化氫在燃燒過程中氧化轉化為二氧化硫；酸氣燃燒爐4上還連接有一用于硫化氫燃燒熱量回收的廢熱鍋爐，酸氣燃燒爐4與廢熱鍋爐一體連接為一個整體，廢熱鍋爐的鍋爐與汽包為一體成型。二氧化硫催化氧化是指硫化氫燃燒過程中產生的二氧化硫在催化反應器5中催化氧化為三氧化硫；催化反應器5為臥式多段催化反應器，至少包括三個反應床層，反應床層之間通過換熱器連接，譬如可以為三床層兩換熱器結構，即三個反應床層之間通過兩個換熱器進行串接。硫酸蒸汽冷凝是指氧化后的三氧化硫經過換熱器6換熱降溫后再經過硫酸冷凝器2進一步冷本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種濕法硫化氫制備硫酸的工藝系統，其特征在于所述系統包括順次連接的硫化氫燃燒，二氧化硫催化氧化、硫酸蒸汽冷凝、硫酸降溫及調制四個工序； 所述硫化氫燃燒包括一用于將硫化氫酸性氣與空氣的混合物進行燃燒的酸氣燃燒爐；所述酸氣燃燒爐上還連接有一用于硫化氫燃燒熱量回收的廢熱鍋爐，所述酸氣燃燒爐與所述廢熱鍋爐一體連接； 所述二氧化硫催化氧化包括一用于將硫化氫燃燒過程中產生的二氧化硫催化氧化為三氧化硫的催化反應器；所述催化反應器為臥式多段催化反應器，至少包括三個反應床層，所述反應床層之間通過換熱器連接； 所述硫酸蒸汽冷凝包括一用于將氧化后的三氧化硫換熱降溫的換熱器，以及一用于將三氧化硫進一步冷凝降溫成為濃硫酸的硫酸冷凝器； 所述硫酸降溫及調制包括一用于將冷凝降溫后的濃硫酸進一步降溫后調質后成為硫Ife成品的硫Ife水冷器。2.根據權利要求I所述的濕法硫化氫制備硫酸的工藝系統，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周人，黃銳，
申請(專利權)人：上海科洋科技發展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：