[其他]氯法二氧化硫廢氣制硫酸工藝及設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86107266
• 申請日: 1986-10-14
• 公開（公告）號: CN1006219B
• 公開（公告）日: 1989-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張登云
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南師范大學(xué)
• 代理公司: 湖南專利事務(wù)所
• 代理人: 任楚威

氯法回收二氧化硫廢氣制硫酸工藝及設(shè)備。本發(fā)明屬二氧化硫廢氣回收的無機化工工藝及設(shè)備。本發(fā)明用氯或含氯廢氣氧化二氧化硫廢氣制硫酸和鹽酸的工藝及設(shè)備簡單高效，其反應(yīng)塔兼有反應(yīng)、吸收、濃縮、分離等多種效能，吸收液不必循環(huán)，從而不需酸泵。經(jīng)反應(yīng)塔反應(yīng)吸收，可直接制得７０％的硫酸及硫鹽混合酸，廢氣中二氧化硫清除率達９８％以上，氯利用率在９９％以上，尾氣中二氧化硫含量低于０．０２％、氯及氯根總含量約等于０．００５％。

本發(fā)明屬二氧化硫廢氣回收的無機化工工藝和設(shè)備。

目前，國內(nèi)外回收二氧化硫廢氣的方法較多，如堿液法，石灰法，氨洗滌法，堿土吸收法，催化氧化還原法等幾十種，但其中有些方法產(chǎn)生大量廢渣（如亞硫酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣等）、廢水，從而造成二次污染，有些方法得到的副產(chǎn)品應(yīng)用價值不大，有些方法需消耗大量緊缺的化工原料，有些方法清除效率不高，而且多數(shù)方法工藝較復(fù)雜，設(shè)備龐大，投資多，操作費用高。

本發(fā)明的目的在于簡化回收二氧化硫廢氣工藝及設(shè)備，并利用目前氯堿工業(yè)中過剩的氯氣或含氯廢氣，達到高效而經(jīng)濟地回收利用二氧化硫廢氣，使之生成有用的硫酸及鹽酸。

本發(fā)明是利用氯氣或含氯廢氣來處理0.1%以上濃度的二氧化硫廢氣制取硫酸及鹽酸，其工藝過程如附圖所示，分別將二氧化硫廢氣從進氣管[1]、氯氣或含氯廢氣從進氣管[2]按等當(dāng)量或二氧化硫比氯氣過量0.1%通入混合器[3]混合后，通入反應(yīng)塔[6]，如是泡帽式反應(yīng)塔，控制氣流空塔線速度0.03～0.2米/秒，如是改進的篩板式反應(yīng)塔，則控制氣流空塔線速度為0.1～0.5米/秒，從進水管[4]向反應(yīng)塔加水，控制反應(yīng)塔反應(yīng)溫度在250℃以下，僅經(jīng)過此反應(yīng)塔作用，就能達到迅速反應(yīng)，吸收、濃縮、分離的效果。控制加水量，使通入塔中二氧化硫與氯反應(yīng)后，能從塔底出料口[11]直接得到70%的硫酸，如只需制得低于70%的硫酸，則加水量相應(yīng)增加。在得到70%硫酸的同時，從反應(yīng)塔中可得全部鹽酸及部分硫酸的混合酸，即硫鹽混合酸，讓硫鹽混合酸從出口[7]流出，通入蒸餾塔[8]常壓蒸餾，從鹽酸出口[9]放出鹽酸，從硫酸出口[10]可得到硫酸。將混合酸常壓蒸餾，110℃蒸出全部鹽酸，濃度可達20%，剩余的硫酸濃度為70%，反應(yīng)塔中尾氣從尾氣出口[5]放出。

反應(yīng)塔中總反應(yīng)方程式為：

SO₂+CL₂+2H₂O＝H₂SO₄+2HCL

本工藝可應(yīng)用多種結(jié)構(gòu)類型的氣液鼓泡式反應(yīng)塔，例如泡帽式反應(yīng)吸收塔、改進的篩板式反應(yīng)吸收塔，塔板4～8層便可達到本工藝反應(yīng)吸收的要求。每種塔的各層塔壁都裝有視鏡、液位計、溫度計、氣壓計、放液管，以便控制操作條件和放出反應(yīng)吸收生成的酸液。通常的篩板式反應(yīng)塔放液管是置于塔內(nèi)的，我們的改進之外是把放液管置于塔外，放液管上裝有閥門，由閥門控制放液量及液層高度，從而使反應(yīng)達到最佳效果，同時能控制酸液的濃度。

反應(yīng)塔的材料要選用耐腐蝕的玻璃鋼、聚氯乙烯、聚丙烯或耐酸陶瓷。

本發(fā)明采用的設(shè)備和工藝流程簡單高效，其反應(yīng)塔兼有反應(yīng)、吸收、濃縮、分離等多種效能，吸收液不必循環(huán)，從而不需要耐酸泵。經(jīng)反應(yīng)塔反應(yīng)吸收，可直接制得70%的硫酸及硫鹽混合酸，硫鹽混合酸經(jīng)常壓蒸餾可得20%的鹽酸及70%的硫酸，二氧化硫回收率即廢氣中二氧化硫清除率可達98%以上，氯利用率達99%以上，尾氣中二氧化硫含量低于0.02%，氯及氯根總含量約為0.005%。

按照本發(fā)明工藝及設(shè)備進行了二氧化硫含量為0.1～0.8%等數(shù)種廢氣的擴大試驗六十多次，累計擴大試驗時間約為800小時，分別采用泡帽式反應(yīng)塔和改進的篩板式反應(yīng)塔進行試驗，制出了數(shù)百公斤65～70%的硫酸，硫鹽混合酸和20%的鹽酸，為大型化生產(chǎn)研究推出了本工藝流程及設(shè)備。