制備硫酸的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出用于制備硫酸的設(shè)備，該設(shè)備包括：依次相連的高濃度煙氣供給裝置、二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置、三氧化硫吸收裝置、吸收裝置以及解吸裝置、二氧化硫液化裝置，吸收裝置中設(shè)置有二氧化硫吸收劑用于吸收高濃度煙氣中的二氧化硫；解吸裝置用于通過提高溫度而釋放二氧化硫；二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置用于將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；三氧化硫吸收裝置用于通過硫酸吸收三氧化硫獲得硫酸以及含有二氧化硫的制酸尾氣；二氧化硫液化裝置用于將氣體二氧化硫進行液化。該煙氣凈化設(shè)備能夠提供從煙氣中富集和回收二氧化硫，并最終得到硫酸或液體二氧化硫。
【專利說明】制備硫酸的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工領(lǐng)域，具體地，本實用新型涉及一種用于制備硫酸的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]煙氣是氣體和煙塵的混合物，是污染居民區(qū)大氣的主要原因。煙氣的成分很復(fù)雜，氣體中包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等。煙氣對環(huán)境的污染是多種毒物的復(fù)合污染?？梢詫煔庵械亩趸蜣D(zhuǎn)化為三氧化硫進行用硫酸吸收制備硫酸。然而，由于煙氣中的二氧化硫濃度較低(波動較大)，因而無法滿足接觸法制備硫酸的需要。
[0003]因而，目前的用于制備硫酸的手段仍有待改進。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中上述缺陷之一。
[0005]本實用新型一個方面在于提供一種用于制備硫酸的設(shè)備，其能夠利用含有二氧化硫的煙氣制備硫酸。
[0006]為此，本實用新型提供了一種用于制備硫酸的設(shè)備，其包括:高濃度煙氣供給裝置，二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置，所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置與所述高濃度煙氣供給裝置相連，用于將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；三氧化硫吸收裝置，所述三氧化硫吸收裝置與所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置相連，用于通過硫酸吸收三氧化硫獲得硫酸以及含有二氧化硫的制酸尾氣；吸收裝置，所述吸收裝置中設(shè)置有二氧化硫吸收劑用于吸收對所述制酸尾氣中的二氧化硫；解吸裝置，所述解吸裝置與所述吸收裝置相連，用于對所吸收的二氧化硫進行再生，以便獲得高濃度二氧化硫；二氧化硫液化裝置，所述二氧化硫液化裝置與所述解吸裝置相連，用于對所述高濃度二氧化硫氣體進行液化，以便獲得液體二氧化硫。由此，利用該設(shè)備能夠有效地從含有二氧化硫的煙氣制備硫酸。
[0007]另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的制備硫酸的設(shè)備還可以具有下列附加技術(shù)特征:
[0008]在本實用新型中，上述制備硫酸的設(shè)備進一步包括低濃度煙氣供給裝置，所述低濃度煙氣供給裝置與所述吸收裝置相連，并且向所述吸收裝置供給低濃度煙氣，以便在所述吸收裝置中對所述低濃度煙氣進行脫硫處理。
[0009]在本實用新型中，上述制備硫酸的設(shè)備進一步包括:除塵凈化裝置，所述除塵凈化裝置與所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置相連，用于對所述高濃度煙氣在輸入二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置之前進行凈化除塵處理。
[0010]在本實用新型中，所述二氧化硫液化裝置與選自所述高濃度煙氣供給裝置、所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置和所述除塵凈化裝置的至少之一通過閥門相連。
[0011]在本實用新型中，上述制備硫酸的設(shè)備進一步包括二氧化硫濃度監(jiān)控裝置，所述二氧化硫濃度監(jiān)控裝置與所述二氧化硫液化裝置、所述高濃度煙氣供給裝置、所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置和所述除塵凈化裝置的至少之一相連。[0012]在本實用新型中，上述制備硫酸的設(shè)備進一步包括閥門控制裝置，所述閥門控制裝置分別與所述閥門和所述二氧化硫濃度監(jiān)控裝置相連，用于基于所述二氧化硫濃度監(jiān)控裝置的監(jiān)控結(jié)果，對所述閥門進行控制。
[0013]為了方便了解，下面對利用上述制備硫酸的設(shè)備制備硫酸的方法進行詳細描述，該方法可以包括:對高濃度煙氣中的二氧化硫進行轉(zhuǎn)化處理，以便獲得三氧化硫；以及利用硫酸對所獲得的三氧化硫進行吸收處理，以便獲得硫酸和制酸尾氣；利用二氧化硫吸收劑對所述制酸尾氣進行吸收，以便得到吸收產(chǎn)物；將所述吸收產(chǎn)物進行解吸，以便獲得高濃度二氧化硫氣體；將所述高濃度二氧化硫氣體進行液化，以便獲得液體二氧化硫。由此，利用該方法，能夠有效地從煙氣制備硫酸。
[0014]在本實用新型中，上述方法中采用的高濃度煙氣中二氧化硫的含量為3%_11%。
[0015]在本實用新型中，在將所述制酸尾氣進行吸收之前，將所述制酸尾氣與低濃度煙氣混合。
[0016]在本實用新型中，上述方法中采用的低濃度煙氣中二氧化硫含量低于1%。
[0017]在本實用新型中，在將所述高濃度煙氣進行轉(zhuǎn)化處理之前，對所述高濃度煙氣進行除塵凈化處理，并將經(jīng)過除塵凈化處理的煙氣進行所述轉(zhuǎn)化處理。
[0018]在本實用新型中，在將所述經(jīng)過除塵凈化處理的煙氣進行所述轉(zhuǎn)化處理之前，將所述除塵凈化處理的煙氣與所述高濃度二氧化硫混合。
[0019]在本實用新型中，對所述經(jīng)過除塵凈化處理的煙氣以及高濃度二氧化硫中的二氧化硫濃度進行監(jiān)控，以便控制將所述除塵凈化處理的煙氣與所述高濃度二氧化硫混合的啟動和關(guān)閉。
[0020]在本實用新型中，所述二氧化硫吸收劑為二胺類吸收劑。在本實用新型中，所述二氧化硫吸收劑為己二胺。由此可以進一步提高二氧化硫吸收率。
[0021]根據(jù)本實用新型實施例的制備硫酸的設(shè)備可以實現(xiàn)下列優(yōu)點至少之一:
[0022]1、能夠從煙氣中回收和富集二氧化硫；
[0023]2、所獲得的二氧化硫濃度滿足工業(yè)制備硫酸的要求；
[0024]3、可以獲得連續(xù)的高濃度二氧化硫；
[0025]4、可以對二氧化硫的回收進行控制；
[0026]5、能夠循環(huán)使用吸收劑；
[0027]6、成本低；
[0028]7、可以從煙氣制備硫酸；
[0029]8、可以獲得液體二氧化硫產(chǎn)品。
[0030]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0032]圖1為根據(jù)本實用新型一個實施例的制備硫酸的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為根據(jù)本實用新型另一個實施例的制備硫酸的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。[0034]圖3為根據(jù)本實用新型一個實施例的采用制備硫酸的設(shè)備制備硫酸的工藝流程圖。
[0035]圖4為根據(jù)本實用新型另一個實施例的采用制備硫酸的設(shè)備制備硫酸的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0036]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。另外，在附圖中所示出的元件的位置和大小也是示例性的，不能解釋為對本實用新型的限制。
[0037]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0038]下面參考圖1-2對本實用新型的制備硫酸的設(shè)備進行詳細描述，在本實用新型中，沿著工藝流程方向(即圖1中箭頭所指示的方向)，該設(shè)備依次包括高濃度煙氣供給裝置100、二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200和三氧化硫吸收設(shè)備300、吸收裝置400、解吸裝置500和二氧化硫液化裝置600。
[0039]高濃度煙氣供給裝置100用于向二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置中供給高濃度的煙氣，根據(jù)本實用新型的具體實施例，高濃度的煙氣中二氧化硫的濃度并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體示例，二氧化硫的含量可以高于3%，由此可以顯著提高制酸穩(wěn)定性。
[0040]在本實用新型中采用的是一轉(zhuǎn)一吸-接觸法制備硫酸。具體的，參考圖1在本實用新型中，硫酸制備系統(tǒng)包括二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200和三氧化硫吸收裝置300。其中，二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200用于將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200設(shè)有轉(zhuǎn)化裝置二氧化硫進料口 201以及轉(zhuǎn)化裝置三氧化硫出料口 202，轉(zhuǎn)化裝置二氧化硫進料口 201與高濃度煙氣供給裝置100流體連接，用于從高濃度煙氣供給裝置100接收二氧化硫。將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的方法不受特別限定，可以通過接觸氧化進行。例如采用催化劑如五氧化二釩，將二氧化硫與氧氣接觸，從而將二氧化硫氧化為三氧化硫，并從三氧化硫出料口 202排出，進入三氧化硫吸收裝置300。三氧化硫吸收裝置300用于吸收三氧化硫獲得硫酸，其中三氧化硫吸收裝置300設(shè)有三氧化硫進料口 301，該三氧化硫進料口 301與轉(zhuǎn)化裝置三氧化硫出料口 202流體連接，用于從二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200接收三氧化硫。由此，利用本實用新型的煙氣凈化設(shè)備，能夠?qū)煔庵械亩趸蛎摮糜谥苽淞蛩?，從而大大降低了二氧化硫的排放量，尤其符合?dāng)前國家節(jié)能降耗減排的政策，為產(chǎn)生非連續(xù)、波動大或者低濃度二氧化硫煙氣的企業(yè)解決環(huán)保難題提供了很好的途徑。
[0041]根據(jù)本實用新型的一個實施例，煙氣經(jīng)過上述制酸設(shè)備將高濃度煙氣進行一系列處理將煙氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫后制備成了硫酸。根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述高濃度煙氣經(jīng)過處理后還會殘余一些制酸尾氣，該制酸尾氣中還含有少量的二氧化硫。因此根據(jù)本實用新型的具體實施例，該制備硫酸的設(shè)備還進一步包括吸收裝置400、解吸裝置500和二氧化硫液化裝置600，吸收裝置400的進料口 401與三氧化硫吸收裝置300的尾氣排出口 302相連，用于接收從三氧化硫吸收裝置300中排出的制酸尾氣。在吸收裝置400中設(shè)置有二氧化硫吸收劑(為示出)用于吸收制酸尾氣中的二氧化硫；解吸裝置500的進料口 501與吸收裝置400的出口 402相連，用于對所吸收的二氧化硫進行再生，以便獲得高濃度的二氧化硫；二氧化硫液化裝置600的進料口 601與解吸裝置500的出料口502相連，用于接收從解吸裝置500排出的高濃度二氧化硫氣體，并將高濃度的二氧化硫氣體轉(zhuǎn)化為二氧化硫液體。根據(jù)本實用新型的具體實施例，二氧化硫液化裝置600中的液體二氧化硫既可以作為產(chǎn)品直接利用，也可以將其返回至制酸系統(tǒng)，用于對波動大的高濃度煙氣進行補氣，從而有助于硫酸制備的連續(xù)性。
[0042]在上述設(shè)備中，利用吸收裝置400中的吸收劑吸收制酸尾氣中所包含的二氧化硫，從而達到了富集二氧化硫的目的，得到已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑。這里所使用的術(shù)語“吸收劑”是指能夠從煙氣中捕獲二氧化硫的制劑，既可以是利用二氧化硫的物理性質(zhì)(例如二氧化硫在吸收劑中的溶解度較高)，也可以是利用二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)(例如二氧化硫可以與吸收劑反應(yīng))。在本實用新型的一個實施例中，使用二胺類吸收劑。在本實用新型的具體示例中，所述二胺選自乙二胺和己二胺，其具有吸收量大、穩(wěn)定性、高特異性和易解吸性。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，所述吸收劑可以是單一的化合物，也可以是兩種或者更多種化合物的組合。在本實用新型的一些實施例中使用不同于二胺的吸收劑例如甲基二乙醇胺和2-甲基-2-氨基-1-丙醇。利用二氧化硫與化合物的化學(xué)反應(yīng)，能夠特異性地吸收二氧化硫，并且便于在后續(xù)解吸裝置300中解吸回收二氧化硫，從而提高實現(xiàn)富集和回收二氧化硫，并提高所得到二氧化硫的純度和濃度。
[0043]另外，在本實用新型中使用的術(shù)語“煙氣”應(yīng)作廣義理解，可以是任意需要從其中回收二氧化硫的任意形式的物質(zhì)，可以是氣態(tài)的，液態(tài)的，甚至是固態(tài)的。例如，可以是冶金領(lǐng)域中產(chǎn)生的含有二氧化硫的廢氣，也可以是燃煤電廠產(chǎn)生的含有二氧化硫的廢氣。根據(jù)本實用新型實施例的煙氣凈化設(shè)備能夠富集二氧化硫，因而尤其適合于二氧化硫濃度低，不適用于直接進行硫酸制備的煙氣，例如有色冶金煙氣，火力發(fā)電廠和鋼鐵廠的二氧化硫濃度低的煙氣。在本實用新型的實施例中，煙氣中二氧化硫的含量為3%以上，由此可以減小煙氣波動并進一步提高制酸效率。
[0044]根據(jù)本實用新型的一個實施例，上述制備硫酸的設(shè)備還可以進一步包括低濃度煙氣供給裝置120，該低濃度煙氣供給裝置120與吸收裝置400的進料口 401相連，并且向吸收裝置400供給低濃度煙氣，以便在吸收裝置400中對低濃度煙氣進行脫硫處理。
[0045]根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述低濃度煙氣的類型并不受特備限制，根據(jù)本實用新型的具體示例，低濃度的煙氣具體可以為二氧化硫的含量低于1%的煙氣。該類煙氣不適合用于直接制備硫酸，因此可以利用上述二次吸收設(shè)備(吸收裝置和解吸裝置)對該類煙氣以及用于制備硫酸的制酸尾氣進行脫硫處理，以便將其中的少部分二氧化硫回收。[0046]上述用于回收的二氧化硫可以再次用于制備硫酸，為此，根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述二氧化硫液化裝置600與選自高濃度煙氣供給裝置100、二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200和除塵凈化裝置700的至少之一通過閥門相連。由此可以將回收的高濃度二氧化硫用于制備硫酸或液體二氧化硫，同時可以利用該部分二氧化硫?qū)τ糜谥苽淞蛩岬臒煔庵械亩趸驖舛冗M行調(diào)節(jié)，使其始終保持較平穩(wěn)的狀態(tài)，同時達到接觸法制備硫酸的要求。因而，經(jīng)過本實用新型實施例的煙氣凈化設(shè)備處理，實現(xiàn)了將原本不能滿足接觸法制備硫酸要求的非連續(xù)性、波動大或低濃度的二氧化硫煙氣變?yōu)榱朔€(wěn)定、連續(xù)可制備硫酸的煙氣。
[0047]為了使得制備硫酸的煙氣始終維持一定的二氧化硫濃度，以便滿足接觸法制備硫酸的要求。根據(jù)本實用新型的一個實施例，上述制備硫酸的設(shè)備還可以進一步包括二氧化硫濃度監(jiān)控裝置(未示出)，該二氧化硫濃度監(jiān)控裝置與二氧化硫液化裝置600、高濃度煙氣供給裝置100、二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200和除塵凈化裝置700的至少之一相連。用以監(jiān)測上述裝置中的二氧化硫濃度。同時根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述制備硫酸的設(shè)備還可以進一步包括閥門控制裝置(未示出)，該閥門控制裝置分別與閥門和二氧化硫濃度監(jiān)控裝置相連，用于基于二氧化硫濃度監(jiān)控裝置的監(jiān)控結(jié)果，對上述閥門進行控制。以便關(guān)閉或者打開二氧化硫液化裝置600與高濃度煙氣供給裝置100、二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200或者除塵凈化裝置600之間的閥門，由此實現(xiàn)將高濃度的二氧化硫與制備硫酸的高濃度煙氣進行混合，調(diào)節(jié)高濃度煙氣中的二氧化硫的濃度，使其滿足穩(wěn)定、連續(xù)地制備硫酸。同時將上述制酸的尾氣進行脫硫處理，不僅可以回收其中的二氧化硫還實現(xiàn)了制酸尾氣的凈化，使其滿足了可以排放的煙氣要求，避免環(huán)境污染。
[0048]根據(jù)本實用新型的具體實施例，利用上述吸收設(shè)備(吸收裝置和解吸裝置)不僅可以實現(xiàn)對制酸尾氣中二氧化硫的回收和尾氣凈化處理，同時該設(shè)備還是一種緩沖設(shè)備，利用其可以將回收的高濃度的二氧化硫進行緩存。根據(jù)本實用新型的具體實施例，同時利用上述吸收設(shè)備制備得到的高濃度液體二氧化硫還可以直接作為產(chǎn)品使用或者出售，由此可以進一步提高制酸方法的附加產(chǎn)值。當(dāng)二氧化硫濃度低于制酸要求時，閥門控制裝置將打開二氧化硫液化裝置600與高濃度煙氣濃度監(jiān)測裝置監(jiān)測到高濃度煙氣供給裝置100、二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200或者除塵凈化裝置供給裝置100、二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置200或者除塵凈化裝置700之間的閥門，將二氧化硫液化裝置600中緩存的高濃度熱氧化硫輸送至上述任一裝置中與高濃度的煙氣進行混合用于制備硫酸。
[0049]為了方便理解，下面參考圖3-4對采用本發(fā)明上述實施例的制備硫酸的設(shè)備制備硫酸的方法進行詳細描述。
[0050]根據(jù)本實用新型的一個實施例，該方法具體包括:對高濃度煙氣中的二氧化硫進行轉(zhuǎn)化處理，以便獲得三氧化硫；以及利用硫酸對三氧化硫進行吸收處理，以便獲得硫酸和制酸尾氣；利用二氧化硫吸收劑對制酸尾氣進行吸收，以便得到吸收產(chǎn)物；將吸收產(chǎn)物進行解吸，以便獲得高濃度二氧化硫。
[0051]利用上述方法可以有效制備得到硫酸，同時上述方法中將制酸后的制酸尾氣進一步脫硫，并將回收的高濃度二氧化硫返回至用于制酸，由此不僅大大降低了二氧化硫的排放量，使其制酸尾氣符合當(dāng)前國家節(jié)能降耗減排的政策。同時為產(chǎn)生非連續(xù)、波動大或者低濃度二氧化硫煙氣的企業(yè)解決環(huán)保難題提供了很好的途徑。
[0052]另外， 申請人:發(fā)現(xiàn)二氧化硫含量高于3.0%(體積百分比)即能夠?qū)崿F(xiàn)通過接觸法制備硫酸。因而，在本實用新型中，在將高濃度的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫之前，將所述高濃度的二氧化硫與煙氣(可以是未經(jīng)處理的煙氣)混合，獲得混合煙氣，而后將混合煙氣轉(zhuǎn)化為三氧化硫，由此可以大大降低在二氧化硫吸收-解吸中所消耗的成本，尤其是蒸汽的成本。另外由于，在本實用新型中可以通過控制系統(tǒng)控制進入二氧化硫解吸裝置300中的已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的量，因而可以通過控制產(chǎn)生的高濃度的二氧化硫的量，進而調(diào)節(jié)混煙氣中二氧化硫的濃度。在一個具體的示例中，混合煙氣中二氧化硫的含量達到3.0%(體積百分比)以上。從而大大降低了運行成本和項目投資。制備硫酸后排出的含有二氧化硫的尾氣可再次進入二氧化硫吸收一解吸裝置進一步回收二氧化硫，循環(huán)進行上述處理。待尾氣的二氧化硫濃度遠低于國家排放標(biāo)準后可以直接排放。
[0053]根據(jù)本實用新型的具體實施例，用于制備硫酸的高濃度煙氣中二氧化硫的濃度并不受特別限制，具體可以為二氧化硫含量在3?11%的高濃度煙氣。由此可以進一步提高制備硫酸的效率。根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述方法包括將制酸尾氣進行二次吸收，由此可以進一步提高排放尾氣的合格率，同時將制酸尾氣中剩余的少量二氧化硫進行回收利用。根據(jù)本實用新型的具體實施例，在將制酸尾氣進行二次吸收之前，還可以將制酸尾氣與低濃度煙氣混合。由此可以將不適于直接用于制備硫酸的低濃度煙氣中含有的二氧化硫進行回收，從而將這兩部分中的二氧化硫進行濃集，由此可以得到高濃度的二氧化硫。
[0054]根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述低濃度煙氣的類型并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體示例，該低濃度煙氣可以為二氧化硫含量低于1%的煙氣，該煙氣由于二氧化硫濃度較低不適于直接制備硫酸，利用上述方法將上述低濃度的煙氣進行預(yù)處理后不僅可以達到排放指標(biāo)，同時回收其中的二氧化硫用于制備硫酸，避免資源浪費。
[0055]根據(jù)本實用新型的一個實施例，在將高濃度煙氣進行轉(zhuǎn)化處理之前，還可以對高濃度煙氣進行除塵凈化處理，并將經(jīng)過除塵凈化處理的煙氣進行轉(zhuǎn)化處理。由此可以提高高濃度煙氣的純度，便于后續(xù)制酸操作。
[0056]根據(jù)本實用新型的具體實施例，還可以利用上述經(jīng)過吸收回收的高濃度二氧化硫制備硫酸，具體可以在經(jīng)過除塵凈化處理的煙氣進行所述轉(zhuǎn)化處理之前，將除塵凈化處理的煙氣與上述回收的高濃度二氧化硫進行混合。由此可以利用該部分的高濃度二氧化硫?qū)Ω邼舛葻煔庵械亩趸驖舛冗M行調(diào)節(jié)，由此實現(xiàn)了將原本不能滿足接觸法制備硫酸要求的非連續(xù)性、波動大或低濃度的二氧化硫煙氣變?yōu)榱朔€(wěn)定、連續(xù)可制備硫酸的煙氣。
[0057]根據(jù)本實用新型的一個實施例，還可以對經(jīng)過除塵凈化處理的煙氣以及高濃度二氧化硫中的二氧化硫濃度進行監(jiān)控，以便控制將除塵凈化處理的煙氣與高濃度二氧化硫混合的啟動和關(guān)閉。具體可以為當(dāng)監(jiān)測到經(jīng)過除塵凈化處理的煙氣中的二氧化硫煙氣濃度過低時，將高濃度二氧化硫與高濃度煙氣混合，當(dāng)監(jiān)測到經(jīng)過除塵凈化處理的煙氣中的二氧化硫煙氣濃度可以達到制酸要求時，暫時將高濃度二氧化硫緩存，停止與高濃度煙氣混合。
[0058]根據(jù)本實用新型的一個實施例，上述用于吸收低濃度煙氣和制酸尾氣中二氧化硫使用的二氧化硫吸收劑為二胺類吸收劑。在本實用新型的具體示例中，所述二胺為選自乙二胺和己二胺，其具有吸收量大、穩(wěn)定性、高特異性和易解吸性。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，該吸收劑可以是單一的化合物，也可以是兩種或者更多種化合物的組合。在本實用新型的一些實施例中使用不同于二胺的吸收劑例如甲基二乙醇胺和2-甲基-2-氨基-1-丙醇。利用二氧化硫與化合物的化學(xué)反應(yīng)，能夠特異性地吸收二氧化硫，并且便于在后續(xù)解吸裝置300中解吸回收二氧化硫，從而提高實現(xiàn)富集和回收二氧化硫，并提高所得到二氧化硫的純度和濃度。
[0059]接觸法制酸轉(zhuǎn)化工藝主要分為雙轉(zhuǎn)雙吸和單轉(zhuǎn)單吸轉(zhuǎn)化制酸工藝。雙轉(zhuǎn)雙吸系統(tǒng)一般要求二氧化硫的含量在6%以上，單轉(zhuǎn)單吸的二氧化硫含量一般在3%以上就能夠正常生產(chǎn)，并且要求氣量及二氧化硫濃度都比較穩(wěn)定的工況。
[0060]但對于間歇性冶煉煙氣的煙氣量及煙氣中二氧化硫濃度周期性波動特別大的情況，如果采用傳統(tǒng)的制酸工藝則在這種波動工況下系統(tǒng)無法正常生產(chǎn)。針對該問題，本實用新型提出的制備硫酸的設(shè)備給出了一個新的制酸工藝技術(shù)路線，即單轉(zhuǎn)單吸制酸技術(shù)加可解析脫硫劑來處理間歇性含二氧化硫煙氣，生產(chǎn)硫酸。
[0061]單轉(zhuǎn)單吸制酸系統(tǒng)比雙轉(zhuǎn)雙吸制酸系統(tǒng)具有更強的適應(yīng)性，可以在更低的二氧化硫濃度工況下正常生產(chǎn)硫酸?？山馕雒摿騽┛梢栽诿摮裏煔庵卸趸虻耐瑫r，副產(chǎn)高純度二氧化硫。該技術(shù)正是利用可解析脫硫劑的這一特點，制酸后的煙氣被可解析吸收劑洗滌，脫硫副產(chǎn)的高純度二氧化硫補入制酸系統(tǒng)，使進入制酸系統(tǒng)的煙氣中二氧化硫濃度穩(wěn)定，保證了制酸系統(tǒng)正常生產(chǎn)。同時制酸后的煙氣經(jīng)過脫硫處理后也能夠達標(biāo)排放。所以單轉(zhuǎn)單吸制酸技術(shù)+可解析脫硫劑工藝更加適用于二氧化硫濃度及煙氣量波動性大的煙氣條件。
[0062]可解析脫硫劑是以有機陽離子、無機陰離子為主添加少量活化劑、抗氧化劑和緩蝕劑組成的水溶液，該吸收劑對二氧化硫氣體具有良好的吸收和解吸能力。且吸收劑可以循環(huán)再生使用，解吸下來的高純度二氧化硫可以返回制酸系統(tǒng)制酸，沒有副產(chǎn)品產(chǎn)生，不會造成二次污染。并且實現(xiàn)了硫資源的循環(huán)利用。
[0063]根據(jù)本實用新型的一個實施例，可解析脫硫劑(二氧化硫吸收劑)吸收煙氣中的二氧化硫后，脫硫劑進入再生塔被蒸汽加熱升溫使得二氧化硫氣體從脫硫劑中解析出來，二氧化硫氣體經(jīng)冷卻分離后得到高純度的二氧化硫氣體，該氣體經(jīng)液化后儲存于二氧化硫液體儲罐內(nèi)，在進入制酸系統(tǒng)的煙氣二氧化硫濃度較低時二氧化硫液體通過后面的蒸發(fā)器蒸發(fā)后補入。具體為在制酸系統(tǒng)干燥塔入口煙氣管道上設(shè)置二氧化硫濃度測定儀，該信號與蒸發(fā)器循環(huán)水來水管道上電動閥門連鎖，當(dāng)進入制酸系統(tǒng)二氧化硫含量低于6.3%時，電動閥門打開循環(huán)上水開啟蒸發(fā)器溫度升高，二氧化硫液體蒸發(fā)為二氧化硫氣體，蒸發(fā)器出口煙氣管道上閥門自動打開二氧化硫氣體補入制酸系統(tǒng)。當(dāng)二氧化硫含量高于6.3%時，蒸發(fā)器循環(huán)水來水管道上電動閥門關(guān)閉，無二氧化硫液體蒸發(fā)為二氧化硫氣體，蒸發(fā)器出口煙氣管道上閥門關(guān)閉。從而保證了制酸系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。
[0064]根據(jù)本實用新型的一個實施例，本實用新型的制備硫酸的設(shè)備通過將含二氧化硫的煙氣的分兩部分進行處理:制酸和脫硫。高濃度的二氧化硫煙氣用于制酸，低濃度煙氣不能制酸需要采用脫硫除去二氧化硫。通常待處理煙氣既有高濃度煙氣也有低濃度煙氣，通常高濃度煙氣中二氧化硫波動較大，無法滿足制酸。因此本實用新型提出了一個新思路:將低濃度煙氣(包括制酸尾氣)中的二氧化硫通過吸收-解析富集起來，產(chǎn)生的高純度的二氧化硫氣體去彌補高濃度煙氣中二氧化硫波動的問題，從而保證進入制酸系統(tǒng)的煙氣中二氧化硫濃度恒定，解決了由于高濃度煙氣中二氧化硫波動較大無法滿足制酸的一大難題。
實施例[0065]參考圖4，下面描述采用本實用新型制備硫酸的設(shè)備進行制備硫酸。
[0066]1、用于制備硫酸的高濃度二氧化硫煙氣的組成如表1所示:
[0067]表1
[0068]
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備硫酸的設(shè)備，其特征在于，包括: 高濃度煙氣供給裝置； 二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置，所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置與高濃度煙氣供給裝置相連，且適于將高濃度煙氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫； 三氧化硫吸收裝置，所述三氧化硫吸收裝置與所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置相連，且適于通過硫酸吸收三氧化硫獲得硫酸以及含有二氧化硫的制酸尾氣； 吸收裝置，所述吸收裝置中設(shè)置有二氧化硫吸收劑用于吸收對所述制酸尾氣中的二氧化硫； 解吸裝置，所述解吸裝置與所述吸收裝置相連，且適于對所吸收的二氧化硫進行再生，以便獲得高濃度二氧化硫氣體；以及 二氧化硫液化裝置，所述二氧化硫液化裝置與所述解吸裝置相連，且適于對所述高濃度二氧化硫氣體進行液化，以便獲得液體二氧化硫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括: 低濃度煙氣供給裝置，所述低濃度煙氣供給裝置與所述吸收裝置相連，并且向所述吸收裝置供給低濃度煙氣，以便在所述吸收裝置中對所述低濃度煙氣進行脫硫處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括: 除塵凈化裝置，所述除塵凈化裝置與所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置相連，且適于對所述高濃度煙氣在輸入二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置之前進行凈化除塵處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述二氧化硫液化裝置與選自所述高濃度煙氣供給裝置、二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置和所述除塵凈化裝置的至少之一通過閥門相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括: 二氧化硫濃度監(jiān)控裝置，所述二氧化硫濃度監(jiān)控裝置與所述二氧化硫液化裝置、所述高濃度煙氣供給裝置、所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置和所述除塵凈化裝置的至少之一相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括: 閥門控制裝置，所述閥門控制裝置分別與所述閥門和所述二氧化硫濃度監(jiān)控裝置相連，用于基于所述二氧化硫濃度監(jiān)控裝置的監(jiān)控結(jié)果，對所述閥門進行控制。
【文檔編號】C01B17/76GK203494364SQ201320455791
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】高飛, 岳煥玲, 王鈜艷, 劉一鳴, 魏甲明, 董四祿 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司