用于从尾气生产浓硫酸的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于从尾气生产浓硫酸的方法和系统。本发明专利技术提供用于通过用干燥空气汽提热硫酸从硫酸生产浓硫酸的方法和系统。硫酸的浓度为90‑98重量％，浓硫酸的浓度为95‑98.8重量％。空气在吸湿装置中进行干燥。硫酸可以通过冷却和冷凝包含三氧化硫/水的尾气由此形成硫酸而形成。冷却和浓缩可以在空气冷却器中进行，如果使用吸收干燥器，它可以通过为从空气冷却器的出口转移的冷却空气进行再生。

Method and system for producing concentrated sulfuric acid from tail gas

The invention relates to a method and a system for producing concentrated sulfuric acid from tail gas. The present invention provides a method and a system for producing concentrated sulfuric acid from sulfuric acid by stripping hot sulfuric acid with dry air. The concentration of sulfuric acid is 90 98 wt%, the concentration of sulfuric acid is 95 98.8 weight%. Air drying in a moisture absorbing device. Sulfuric acid can be formed by cooling and condensing the tail gas containing three sulfur trioxide / water to form sulfuric acid. Cooling and concentration can be carried out in an air cooler, if the absorption dryer is used, it can be regenerated by cooling air transferred from the outlet of the air cooler.

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201010225100.6母案的分案申请。该母案的申请日为2010年7月7日；专利技术名称为“用于从尾气生产浓硫酸的方法和系统”。
本专利技术涉及用于浓硫酸的方法。本专利技术特别地涉及将90-98wt％热硫酸浓缩至95-98.8％浓硫酸。
技术介绍
关于含硫的烟道气和尾气的纯化这是特别有用的，其中硫以三氧化硫存在并且作为酸被除去，其通过冷凝包含三氧化硫/水的气体而形成。本方法被称为湿气制硫酸法(WetgasSulphuricAcidprocess)(WSA)。WSA工艺已经证明它在工业中的价值，如炼油、冶金、石化产品生产、焦化、煤气化、非铁的焙烧炉或者熔炉、发电厂和制备粘胶纤维。据已知，通过将硫化物氧化为三氧化硫而从烟道气或者尾气中除去硫，然后在气体中水存在下冷却三氧化硫以形成硫酸，然后冷凝和浓缩形成的酸。在专利EP0844211中公开了用于其的方法。冷凝在塔中进行，形成的硫酸从塔底引向浓缩器。浓缩过程(即，水分蒸发)需要的热量通过热空气进行加入，该热空气用于从硫酸汽提出水。然而，在使用硫酸的设备中的高温对结构材料是要求非常高的。浓硫酸的另一种方法描述在专利GB17158中。这种方法通过使浓缩过程，即蒸发，在真空下进行来避免使用热空气。从尾气去除三氧化硫并且浓缩浓硫酸公开在US6，174，510中。三氧化硫用98.5％硫酸进行吸收，并且它在非常复杂的设备部件中进行。如在本文中使用，除非提到其它温度，否则热硫酸应该被认为是具有高于水沸点(即在1大气压时100℃)的温度的硫酸。如在本文中使用，经干燥的空气应该被认为是通过脱水方法(如冷却或者吸收)进行处理以达到低于在该操作温度时的饱和度的湿度的空气或者其它气体。干燥空气应该被认为是与经干燥的空气同义的并且不应该暗示绝对没有水。如在本文中使用，温暖或者热的冷凝空气应该被认为是在冷却系统出口的空气并且因此可以具有任何温度。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供用于在对于建筑材料、对于具有改善消耗值(consumptionfigures)的操作来说为温和条件下浓缩90-98％硫酸的方法和设备，和用于获得高浓度硫酸的方法和设备。本专利技术提供用于从硫酸通过用干燥空气汽提热硫酸生产浓硫酸方法和系统。硫酸的浓度为90-98重量％，浓硫酸的浓度为95-98.8重量％。热硫酸可以高于200℃。空气可以在吸湿装置中进行干燥。硫酸可以通过气体(如包含三氧化硫和水的混合物的尾气)的冷却并且冷凝形成的硫酸而形成。冷却和冷凝可以在空气冷却器中进行，如果使用吸收干燥器，它可以通过从空气冷却器的出口转移的温暖空气进行再生。包含硫的尾气由含硫燃料的燃烧形成或者作为在化学过程中形成的尾气(可能在尾气燃烧后)而形成。硫然后作为二氧化硫而存在。在使二氧化硫催化氧化至三氧化硫之后，使还含水的气体冷却和硫酸H2SO4在产生90-98wt％硫酸的冷凝期间形成。为了进一步浓缩硫酸，必须汽提出水。这种水分蒸发需要能量，其在现有技术中通过用热空气(450℃-500℃)的汽提来加入热量而进行，产生95-98.8wt％硫酸。现在已经发现这种浓度可以通过用显著更冷的空气的汽提而获得。在这种情况下干燥空气，例如通过吸湿装置。在该方法的优选实施方案中，在从环境温度至600℃，典型地20-600℃，优选地220-450℃，更优选地280-320℃和最优选地290-310℃的温度下，通过在具有填充床的汽提塔中与空气逆流地向下流动而使90-98％热硫酸进一步浓缩至95-98.8wt％。经干燥的空气可以包含低于10g水/kg空气，优选地低于5g水/kg空气。空气流量可以是每千克产生的浓硫酸0.1-1Nm3/kg，优选地0.2-0.6Nm3空气。硫酸可以来自储槽并且泵送经过加热器以获得超过200℃的温度。高于200℃的硫酸的温度将具有提高硫酸上面的水蒸气压具有提高的水的汽提的效果。干燥的大气空气或者另一种气体必须从提供干燥空气的包括吸湿装置的系统提供给该汽提过程。在一些情况下，在气流中还必须存在一个或多个以下任选的单元；空气过滤器(如果空气不是清洗和不是无尘的)，空气运动装置，如干燥空气鼓风机(如果空气不是加压的)和干燥空气加热器(如果需要比供料温度更高的温度)。该吸湿装置可以最常规地是干燥剂、吸附式吸湿装置，在这种情况下吸湿装置通过使用温暖空气除去吸收的水进行再生。温暖空气可以通过很多方法产生；一些实例是电加热，蒸汽加热和用来自其它过程的废热加热。到汽提塔的空气的温度可以是鼓风机出口温度。然而，优选的是来自吸湿装置的空气通过加热器以获得高于硫酸温度20-30℃的温度。这表示最通常地干燥空气温度是220-450℃，优选地290-310℃。该温度是足够高的以避免任何雾形成风险并是足够低的以不超过设备的设计温度。当包含三氧化硫的气体是原料时，可适用另一实施方案，这时冷却气体并且酸在具有管的冷却塔中通过冷却空气进行冷凝。浓缩的酸在200-290℃离开空气冷却器。已经通过冷凝器的冷却空气可以适合于吸湿装置的再生，并且它将更节省一些能量以使用这种温暖的冷却空气的一些热含量。这种已经通过冷凝器的冷却空气典型地是200-260℃并且在与冷的冷却空气混合之后，它可以作为再生介质被引入到最通常在120℃或者160℃的吸湿装置中。在该优选的实施方案中，冷凝器和汽提塔安装在同一个柱(具有在冷凝部分下面的汽提塔部分的集成硫酸柱)中，因此形成的酸直接地向下流到填充床中，在那里硫酸的浓度被提高。在又一个优选的实施方案中，硫酸在配备有许多立管的分离冷凝塔中形成。冷凝的硫酸然后泵入汽提塔的顶端，在那里它通过填充材料的床。来自汽提塔顶端的空气在这种情况下通过至冷凝器的进气口。与使用热空气相比，使用中等温度的干燥空气用于汽提需要较低量的空气。因此，使用干燥空气具有以下益处：该柱可以是更小和更紧凑的，通常为现有技术的柱的一半尺寸。在任何情况下，重要的是，避免在使用强酸的塔中的现有技术的热空气温度，尤其如果发生不正确操作时。这可能导致热空气流动通过汽提塔并返回通过冷凝器(如果存在)，特别地典型的冷凝器不是设计用于现有技术的热空气的温度，即450一500℃。这在本公开的方法中得到避免。进一步地，与现有技术相比，本公开的方法需要更低的能量用于加热空气，在本公开的方法中本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从热硫酸通过用干燥空气汽提该热硫酸生产浓硫酸的方法，其中经干燥的空气包含不超过10g水/kg空气，其中经干燥的空气为在280‑320℃的温度，热硫酸的温度高于200℃和热硫酸的浓度为90‑98重量％。

【技术特征摘要】
2009.07.07 DK PA2009008331.用于从热硫酸通过用干燥空气汽提该热硫酸生产浓硫酸的方法，
其中经干燥的空气包含不超过10g水/kg空气，其中经干燥的空气为在
280-320℃的温度，热硫酸的温度高于200℃和热硫酸的浓度为90-98
重量％。
2.根据权利要求1的方法，其中浓硫酸的浓度为95-98.8重量％。
3.根据权利要求1-2任一项的方法，其中经干燥的空气包含不超过
5g水/kg空气。
4.根据权利要求1-2任一项的方法，其中经干燥的空气为在
290-310℃的温度。
5.根据权利要求1-2任一项的方法，其中经干燥的空气由为吸收式
吸湿装置或干燥剂吸湿装置的吸湿装置进行提供。

【专利技术属性】
技术研发人员：M利克，M梅尔霍尔姆，P摩辛格，
申请(专利权)人：赫多特普索化工设备公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK