用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置制造方法及图纸

一种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置，包括烟酸塔(1)、脱吸塔(2)、再沸器(3)、双效换热器(4、5)、三氧化硫蒸发器(6)、螺旋板换热器(7)、烟酸循环槽(9)、第一个两级冷凝器(11、12)、氯磺酸合成塔(13)、第二个两级冷凝器(14、15)、辅助吸收塔(16)、除沫器(17)、旋风分离器(18)、成品酸换热器(20)、氯磺酸成品地槽(22)、循环泵(23)、水洗塔(24)、酸洗塔(25)和HCl洗涤塔(26)。这种用装置生产氯磺酸，能制得优等级的氯磺酸，并能实现大规模工业化生产，因纯品SO3内不含SO2气体，尾气少，有利于保护环境，副反应减少，提高了产品质量。

A device for the synthesis of chloronic acid from pure three sulfur dioxide gas phase

A device with three pure sulfur dioxide gas phase synthesis of chlorosulfonic acid, including nicotinic acid tower (1), (2), desorption tower reboiler (3), double effect heat exchanger (4, 5), three (6), sulfur trioxide evaporator spiral plate heat exchanger (7), nicotinic acid cycle groove (9), the first two levels of the condenser (11, 12), chlorosulfonic acid synthesis tower (13), second two (14, 15), a condenser auxiliary absorber (16), demister (17), (18), cyclone separator finished acid heat exchanger (20), chlorosulfonic acid (22), the product of geosyncline circulating pump (23), washing tower (24), (25) acid pickling tower and HCl washing tower (26). This device can produce chlorinated sulphonic acid, which can produce excellent chlorinated sulfonic acid, and achieve large-scale industrial production. Pure SO3 contains no SO2 gas and has less tail gas. It is good for protecting environment, reducing side reaction and improving product quality.

【技术实现步骤摘要】
用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置
本技术属于无机化工领域，一种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置。
技术介绍
氯磺酸作为一种重要的化工原料，广泛运用于制造磺胺药物、活性染料、洗涤剂、塑料、农药、以及国防工业原料等。传统的氯磺酸合成方法是采用HCl、SO3气相合成法，原料气Cl2，H2在HCl合成炉中燃烧，合成HCl体，经冷却脱水后，与SO3气体混合，进入氯磺酸合成塔，合成的气相氯磺酸冷却成液体后，经辅吸塔与HCl进一步反应后流入成品罐，传统的氯磺酸生产工艺中，SO3由焙烧硫磺或硫铁矿先制取SO2，SO2经催化氧化得SO3，因此所生成SO3的质量浓度较低，一般只有7％左右，最高不超过9％，此方法因系统中还有大量的SO2气体以及非反应的惰性气体存在，造成合成塔、冷凝器及环保处理设备硫酸吸收塔、水吸收塔及碱吸收塔的庞大，也造成日常生产中维护复杂化，不利于环境，尾气治理费用较高，同时浓度低影响产品的质量。
技术实现思路
本技术旨在提出一种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置，能得到优等级的氯磺酸，并能实现大规模工业化生产。这种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置包括烟酸塔、脱吸塔、再沸器、双效换热器、三氧化硫蒸发器、螺旋板换热器、烟酸循环槽、第一个两级冷凝器、氯磺酸合成塔、第二个两级冷凝器、辅助吸收塔、除沫器、旋风分离器、成品酸换热器、氯磺酸成品地槽、循环泵、水洗塔、酸洗塔和HCl洗涤塔；烟酸塔中部有一个三氧化硫原料气体进口，烟酸塔的下部的发烟硫酸(简称“烟酸”)出口与烟酸循环槽的发烟硫酸进口相连，烟酸循环槽的出口与烟酸塔的上部的喷淋头的进口相连，烟酸循环槽的出口还通过螺旋板换热器的受热室与三氧化硫蒸发器的进口相连，三氧化硫蒸发器的蒸发气体出口与氯磺酸合成塔下部的第一进口相连，三氧化硫蒸发器的回流液出口通过螺旋板换热器的加热室与烟酸循环槽的回流液进口相连；双效换热器的第二级换热器的管程进口为浓盐酸进口，双效换热器的第二级换热器的管程出口与脱吸塔上部的浓盐酸进口相连，再沸器的管程进口与脱吸塔下端的侧壁的出液口相连，再沸器的管程进口与脱吸塔下部的进气口相连，脱吸塔顶部的气体出口通过第一个两级冷凝器的管程与HCl洗涤塔下部的进口相连，HCl洗涤塔顶部的气体出口与氯磺酸合成塔下部的第二进口相连，氯磺酸合成塔顶部的气体出口与第二个两级冷凝器的管程进口相连，第二个两级冷凝器的管程的液体出口与氯磺酸成品地槽的第一进口相连，HCl洗涤塔顶部的气体出口还与辅助吸收塔下部的进气口相连，氯磺酸成品地槽的出口与成品酸换热器的管程进口相连，成品酸换热器的管程出口与辅助吸收塔顶部的喷淋头进口相连，辅助吸收塔底部的液体出口与氯磺酸成品地槽的第二进口相连，成品酸换热器的管程出口还与一个成品酸输出阀相接；第二个两级冷凝器的管程的气体出口与旋风分离器的进口相连，旋风分离器的液体出口与氯磺酸成品地槽的第一进口相连，旋风分离器的气体出口与除沫器的进口相连，除沫器的液体出口与氯磺酸成品地槽的第一进口相连，除沫器的气体出口与酸洗塔的气体进口相连，酸洗塔的气体出口与水洗塔的气体进口相连，水洗塔的气体出口为尾气出口。这种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置运行时，先将SO3气体由烟酸塔制成发烟硫酸，并将烟酸浓度提高至40％，用40％烟酸蒸发出高纯纯品SO3气体，与HCl气体在氯磺酸合成塔中反应生成粗品氯磺酸，再由辅助吸收塔循环吸收HCl气体，制得优等级的氯磺酸，并能实现大规模工业化生产，因纯品SO3内不含SO2气体，尾气少，有利于保护环境，纯品SO3中不含其他杂质，副反应减少，提高了产品质量。附图说明附图1为用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置的结构原理图。具体实施方式如图所示，这种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置包括烟酸塔1、脱吸塔2、再沸器3、双效换热器4、5、三氧化硫蒸发器6、螺旋板换热器7、烟酸循环槽9、第一个两级冷凝器11、12、氯磺酸合成塔13、第二个两级冷凝器14、15、辅助吸收塔16、除沫器17、旋风分离器18、成品酸换热器20、氯磺酸成品地槽22、水洗塔24、循环泵23、酸洗塔25和HCl洗涤塔26。烟酸塔1中部有一个三氧化硫原料气体进口，烟酸塔的下部的发烟硫酸出口与烟酸循环槽9的发烟硫酸进口相连，烟酸循环槽的出口与烟酸塔的上部的喷淋头的进口相连，烟酸循环槽的出口还通过螺旋板换热器7的受热室与三氧化硫蒸发器6的进口相连，三氧化硫蒸发器6的蒸发气体出口与氯磺酸合成塔13下部的第一进口相连，三氧化硫蒸发器的回流液出口通过螺旋板换热器7的加热室与烟酸循环槽的回流液进口相连。双效换热器4、5的第二级换热器4的管程进口为浓盐酸进口，双效换热器4、5的第二级换热器4的管程出口与脱吸塔2上部的浓盐酸进口相连，再沸器3的管程进口与脱吸塔2下端的侧壁上的出液口相连，再沸器3的管程进口与脱吸塔2下部的进气口相连，脱吸塔2顶部的气体出口通过第一个两级冷凝器11、12的管程与HCl洗涤塔26下部的进口相连，HCl洗涤塔26顶部的气体出口与氯磺酸合成塔13下部的第二进口相连，氯磺酸合成塔13顶部的气体出口与第二个两级冷凝器14、15的管程进口相连，第二个两级冷凝器14、15的管程的液体出口与氯磺酸成品地槽22的第一进口相连，HCl洗涤塔26顶部的气体出口还与辅助吸收塔16下部的进气口相连，氯磺酸成品地槽22的出口与成品酸换热器20的管程进口相连，成品酸换热器20的管程出口与辅助吸收塔16顶部的喷淋头进口相连，辅助吸收塔16底部的液体出口与氯磺酸成品地槽22的第二进口相连，成品酸换热器20的管程出口还与一个成品酸输出阀19相接。第二个两级冷凝器14、15的管程的气体出口与旋风分离器18的进口相连，旋风分离器18的液体出口与氯磺酸成品地槽22的第一进口相连，旋风分离器18的气体出口与除沫器17的进口相连，除沫器17的液体出口与氯磺酸成品地槽22的第一进口相连，除沫器17的气体出口与酸洗塔25的气体进口相连，酸洗塔25的气体出口与水洗塔24的气体进口相连，水洗塔24的气体出口为尾气出口。这种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置的生产过程如下：a、40％发烟硫酸的制取：来自硫酸装置的一转烟气进入烟酸塔1，来自烟酸循环槽9的烟酸，由烟酸循环槽上的泵10打出，通过调节阀控制烟酸进入烟酸塔1，循环吸收烟气中的SO3，将烟酸浓度提高至40％，然后从烟酸塔1底部回流入烟酸循环槽9内。b、纯品SO3气体的生成：循环槽内的酸浓度达标后，打开阀门8，从烟酸循环槽9出来的部分烟酸经过螺旋板换热器7加热后送入三氧化硫蒸发器6，由低压蒸汽加热，蒸出高纯纯品SO3气体，送往氯磺酸合成塔13，三氧化硫蒸发器6蒸发后的烟酸经过螺旋板换热器7释热后回流入烟酸循环槽9，这样不断循环地制备纯品三氧化硫；烟酸塔内没有吸收的烟气则返回硫酸装置。c、制取纯品HCl：31％浓盐酸经双效换热器4、5与脱吸塔2底出来的稀盐酸换热后泵至脱吸塔顶，由分布器洒入塔内，塔底稀盐酸经过再沸器3产生的HCl气体与洒入的浓盐酸进行传质交换，在脱吸塔顶得到含少量水分的HCl气体，此HCl气体再经第一个两级冷凝器11、12除水后得到含量大于99％的HCl气体，再进入HCl洗涤塔26，用98％硫酸洗涤干燥。d、粗品氯磺酸的合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置，其特征在于包括烟酸塔(1)、脱吸塔(2)、再沸器(3)、双效换热器(4、5)、三氧化硫蒸发器(6)、螺旋板换热器(7)、烟酸循环槽(9)、第一个两级冷凝器(11、12)、氯磺酸合成塔(13)、第二个两级冷凝器(14、15)、辅助吸收塔(16)、除沫器(17)、旋风分离器(18)、成品酸换热器(20)、氯磺酸成品地槽(22)、循环泵(23)、水洗塔(24)、酸洗塔(25)和HCl洗涤塔(26)；烟酸塔(1)中部有一个三氧化硫原料气体进口，烟酸塔的下部的发烟硫酸出口与烟酸循环槽(9)的发烟硫酸进口相连，烟酸循环槽的出口与烟酸塔的上部的喷淋头的进口相连，烟酸循环槽的出口还通过螺旋板换热器(7)的受热室与三氧化硫蒸发器(6)的进口相连，三氧化硫蒸发器(6)的蒸发气体出口与氯磺酸合成塔(13)下部的第一进口相连，三氧化硫蒸发器的回流液出口通过螺旋板换热器(7)的加热室与烟酸循环槽的回流液进口相连；双效换热器(4、5)的第二级换热器(4)的管程进口为浓盐酸进口，双效换热器(4、5)的第二级换热器(4)的管程出口与脱吸塔(2)上部的浓盐酸进口相连，再沸器(3)的管程进口与脱吸塔(2)下端的侧壁上的出液口相连，再沸器(3)的管程进口与脱吸塔(2)下部的进气口相连，脱吸塔(2)顶部的气体出口通过第一个两级冷凝器(11、12)的管程与HCl洗涤塔(26)下部的进口相连，HCl洗涤塔(26)顶部的气体出口与氯磺酸合成塔(13)下部的第二进口相连，氯磺酸合成塔(13)顶部的气体出口与第二个两级冷凝器(14、15)的管程进口相连，第二个两级冷凝器(14、15)的管程的液体出口与氯磺酸成品地槽(22)的第一进口相连，HCl洗涤塔(26)顶部的气体出口还与辅助吸收塔(16)下部的进气口相连，氯磺酸成品地槽(22)的出口与成品酸换热器(20)的管程进口相连，成品酸换热器(20)的管程出口与辅助吸收塔(16)顶部的喷淋头进口相连，辅助吸收塔(16)底部的液体出口与氯磺酸成品地槽(22)的第二进口相连，成品酸换热器(20)的管程出口还与一个成品酸输出阀(19)相接；第二个两级冷凝器(14、15)的管程的气体出口与旋风分离器(18)的进口相连，旋风分离器(18)的液体出口与氯磺酸成品地槽(22)的第一进口相连，旋风分离器(18)的气体出口与除沫器(17)的进口相连，除沫器(17)的液体出口与氯磺酸成品地槽(22)的第一进口相连，除沫器(17)的气体出口与酸洗塔(25)的气体进口相连，酸洗塔(25)的气体出口与水洗塔(24)的气体进口相连，水洗塔(24)的气体出口为尾气出口。...

【技术特征摘要】
1.一种用纯品三氧化硫气相合成氯磺酸的装置，其特征在于包括烟酸塔(1)、脱吸塔(2)、再沸器(3)、双效换热器(4、5)、三氧化硫蒸发器(6)、螺旋板换热器(7)、烟酸循环槽(9)、第一个两级冷凝器(11、12)、氯磺酸合成塔(13)、第二个两级冷凝器(14、15)、辅助吸收塔(16)、除沫器(17)、旋风分离器(18)、成品酸换热器(20)、氯磺酸成品地槽(22)、循环泵(23)、水洗塔(24)、酸洗塔(25)和HCl洗涤塔(26)；烟酸塔(1)中部有一个三氧化硫原料气体进口，烟酸塔的下部的发烟硫酸出口与烟酸循环槽(9)的发烟硫酸进口相连，烟酸循环槽的出口与烟酸塔的上部的喷淋头的进口相连，烟酸循环槽的出口还通过螺旋板换热器(7)的受热室与三氧化硫蒸发器(6)的进口相连，三氧化硫蒸发器(6)的蒸发气体出口与氯磺酸合成塔(13)下部的第一进口相连，三氧化硫蒸发器的回流液出口通过螺旋板换热器(7)的加热室与烟酸循环槽的回流液进口相连；双效换热器(4、5)的第二级换热器(4)的管程进口为浓盐酸进口，双效换热器(4、5)的第二级换热器(4)的管程出口与脱吸塔(2)上部的浓盐酸进口相连，再沸器(3)的管程进口与脱吸塔(2)下端的侧壁上的出液口相连，再沸器(3)的管程进口与脱吸塔(2)下部的进气口相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚卫峰，刘立国，陆维杰，施月东，静桂兰，
申请(专利权)人：浙江嘉化能源化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33