本实用新型专利技术属于一种利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置；包括酸性气缓冲罐、氧气储罐、产品罐以及废液吸收塔，酸性气缓冲罐与燃烧炉的第一进口相连，氧气储罐与燃烧炉的第二进口相连，燃烧炉的出口通过废热锅炉的管程与第一气液分离器相连，第一气液分离器的气相出口通过带分子筛的干燥净化塔与第一精馏塔的第一原料气进口相连；第一精馏塔的液相出口通过管道与第二精馏塔的第一原料液进口相连，第二精馏塔的顶部气相出口与顶部冷凝器第二原料气进口相连，顶部冷凝器第二原料液出口通过第二三通和产品泵与产品储罐相连；具有运行稳定、操作简便和能将产品纯度提高至99.99％高纯级别的特点。
A device for producing high purity sulfur dioxide from acid gas
【技术实现步骤摘要】
一种利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置
本技术属于高纯二氧化硫生产
，具体涉及利用酸性气先合成后精馏的模式生产二氧化硫纯度不低于99.99％的一种利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置。
技术介绍
二氧化硫又名亚硫酸酐，常温下为无色、强烈刺激性气味的气体，是造成世界范围内“酸雨”的主要原因。在化工方面，二氧化硫主要用于制造硫酸、亚硫酸盐、亚硫酸氢钠(钾)、硫酸氯等；作为催化剂用于各种树脂和塑料的制造过程中。在纸浆、造纸及纺织工业方面，可配制制浆过程的亚硫酸盐蒸煮液；纸浆漂白过程；吹扫氯气；作为去氯剂和酸性物质等。环保方面，用于城市或工业污水脱氯。石油加工和金属提炼方面，用作溶剂；精炼煤油和轻质润滑油；用于有色金属的冶炼过程。在食品工业广泛用做防腐剂、漂白剂和熏蒸剂。纯二氧化硫还可用于配制环保用标准气。传统的高纯二氧化硫的生产方法有：1、常压水吸收法：以水(用温度为10℃的天然冷海水)为吸收剂，吸收二氧化硫后以蒸汽解析，解析气以冷凝干燥后液化，得到二氧化硫产品。该法得到的二氧化硫纯度一般≤99.9％。2、加压水吸收法：将气体二氧化硫在加压情况下用水吸收，可以增加SO2的溶解度，提高吸收率，采用该方法制备的二氧化硫纯度＜99.99％。3、氨-酸法：常用于从低浓度的SO2气体中回收SO2，以气氨、液氨或氨水为氨源吸收二氧化硫。吸收反应式：(1)2NH3+2H2O+SO2→(NH4)2SO3+H2O(2)(NH4)2SO3+H2O+SO2→2NH4HSO3控制吸收液含亚盐总量约为400～450g/L，其中，亚硫酸铵与亚硫酸氢铵物质的量比为1∶3，亚盐吸收液遇浓硫酸会分解，放出高浓度的二氧化硫。分解方程式：(NH4)2SO3+H2SO4→(NH4)2SO4+H2O+SO2↑2NH4HSO3+H2SO4→(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑采用这种方法生产的液体SO2，流程及设备简单，投资较少，但是由于该方法需要消耗氨和硫酸，同时富产液体硫酸铵，需增建将液体蒸发、浓缩及结晶、分离等设备，且需要消耗蒸汽。所以该方法一般只适宜于有廉价的氨、蒸汽供应，且液体硫酸铵有销路的工厂使用。4、柠檬酸钠法柠檬酸钠生产液体二氧化硫的过程，是将气体二氧化硫用柠檬酸钠溶液吸收，将吸收液直接加热至115℃左右解析出高浓度二氧化硫，然后将其干燥液化。由于柠檬酸钠价格较高，且单位产品排放废液量增加而增加柠檬酸的消耗，本方法一般适用于生产柠檬酸钠的工厂或柠檬酸钠价格低的地方。发烟硫酸法：该法是将已有的发烟硫酸或浓硫酸生产装置结合起来生产液体二氧化硫的一种方法，该方法制备的液体二氧化硫产品纯度最高可达99.98％。通过对上述方法的介绍和对比可知，传统高纯二氧化硫的生产过程，由于受不同工艺的影响，介质消耗受到影响，最终使产品纯度达不到高纯级别，不能满足标气行业、半导体行业对高纯二氧化硫的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种利用酸性气先合成低浓度的二氧化硫、然后利用干燥净化塔吸附杂质、后精馏提纯的模式对二氧化硫进行制备，具有工艺流程简单、操作简便、运行稳定、成本低、产品纯度能够不低于99.99％的利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置。本技术的目的是这样来实现的：包括酸性气缓冲罐、氧气储罐、产品罐以及废液吸收塔，所述酸性气缓冲罐与燃烧炉的第一进口相连，氧气储罐与燃烧炉的第二进口相连，燃烧炉的出口通过废热锅炉的管程与第一气液分离器相连，第一气液分离器的气相出口通过带分子筛的干燥净化塔与第一精馏塔的第一原料气进口相连；第一精馏塔的液相出口通过管道与第二精馏塔的第一原料液进口相连，第二精馏塔的顶部气相出口与顶部冷凝器第二原料气进口相连，顶部冷凝器第二原料液出口通过第二三通和产品泵与产品储罐相连。优选地，所述废热锅炉的壳程进口通过第十调节阀与循环水上水管道，所述废热锅炉的壳程出口与蒸汽管网相连；第一气液分离器的液相出口通过斜向下的管道与废液吸收塔相连。优选地，所述第一精馏塔顶部的气相出口与顶部冷凝器第一原料气进口相连，顶部冷凝器的第一原料气出口与第二气液分离器进口相连，第二气液分离器的液相出口通过第二调节阀与第一精馏塔的第二进口相连，第二气液分离器的气相出口依次通过第四调节阀和第一三通与脱硫塔进口相连。优选地，所述第二三通的第三端通过第五调节阀与第二精馏塔的原料液第二进口相连。优选地，所述第二精馏塔的底部液相出口通过第一三通的第三端与脱硫塔相连。优选地，所述热泵的循环气出口通过第三三通分别与第一精馏塔底部的第一再沸器和第二精馏塔底部的第二再沸器的进口相连，第一再沸器和第二再沸器的出口分别通过第四三通与顶部冷凝器的壳程循环液进口相连，壳程循环气出口与热泵的循环气进口相连。优选地，所述酸性气缓冲罐与燃烧炉的第一进口之间依次设有第一调节阀和第一切断阀，氧气储罐与燃烧炉的第二进口之间设有第八调节阀和第二切断阀，第一精馏塔的液相出口与第二精馏塔的第一原料液进口之间设有第三调节阀和第三切断阀，产品泵与产品储罐之间设有第六调节阀。优选地，所述第三三通与第一再沸器进口之间设有第七调节阀，第三三通与第二再沸器进口之间设有第十一调节阀相连，壳程循环气出口与热泵的循环气进口之间设有第九调节阀。本技术采用酸性气先生成二氧化硫为整个系统提供原料，后精馏提纯生产高纯二氧化硫的装置和生产方法，产品液相二氧化硫纯度不低于99.99％，填补了国内高纯二氧化硫生产的空白，奠定了电子行业和半导体行业发展的基础，具有重要的意义。与传统工艺技术相比，本技术具有如下优点：1.酸性气和氧气进口均设置调节阀、切断阀各一个，解决了当燃烧炉温度不稳定时，实现快速切断原料气的功能；2、利用酸性气作为原料气，不仅提高了产品经济效益，而且解决了大气环保问题；3.克服传统的工艺流程复杂、产品纯度低的缺点，采用分子筛对反应后的酸性气在干燥净化塔内进行干燥、净化，精馏塔提纯，有效提高了产品纯度；4.产品纯度可达99.99％以上，填补国内高纯二氧化硫的生产空白，解决了传统工艺生产二氧化硫纯度不高(最高99.98％)的难题。本技术的装置及生产方法不仅极大提高了产品纯度，同时解决了传统的一般用硫化氢用来制备硫磺，经济效益低的问题；具有运行稳定、操作简便和能将产品纯度提高至99.99％高纯级别的特点；对电子行业特种气体的研究和半导体领域的发展提供保障，具有很好的经济和社会效益。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。如图1所示，本技术为一种利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置，包括酸性气缓冲罐12、氧气储罐47、产品本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置，该装置包括酸性气缓冲罐(12)、氧气储罐(47)、热泵(45)、产品罐(24)以及废液吸收塔(40)，其特征在于：所述酸性气缓冲罐(12)与燃烧炉(15)的第一进口(39)相连，氧气储罐(47)与燃烧炉(15)的第二进口(38)相连，燃烧炉(15)的出口通过废热锅炉(16)的管程与第一气液分离器(25)相连，第一气液分离器(25)的气相出口通过带分子筛的干燥净化塔(26)与第一精馏塔的第一原料气进口(27)相连；/n第一精馏塔(17)的液相出口(49)通过管道与第二精馏塔(21)的第一原料液进口(31)相连，第二精馏塔(21)的顶部气相出口与顶部冷凝器(20)第二原料气进口(32)相连，顶部冷凝器(20)第二原料液出口(33)通过第二三通(11)和产品泵(23)与产品罐(24)相连。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置，该装置包括酸性气缓冲罐(12)、氧气储罐(47)、热泵(45)、产品罐(24)以及废液吸收塔(40)，其特征在于：所述酸性气缓冲罐(12)与燃烧炉(15)的第一进口(39)相连，氧气储罐(47)与燃烧炉(15)的第二进口(38)相连，燃烧炉(15)的出口通过废热锅炉(16)的管程与第一气液分离器(25)相连，第一气液分离器(25)的气相出口通过带分子筛的干燥净化塔(26)与第一精馏塔的第一原料气进口(27)相连；
第一精馏塔(17)的液相出口(49)通过管道与第二精馏塔(21)的第一原料液进口(31)相连，第二精馏塔(21)的顶部气相出口与顶部冷凝器(20)第二原料气进口(32)相连，顶部冷凝器(20)第二原料液出口(33)通过第二三通(11)和产品泵(23)与产品罐(24)相连。
2.根据权利要求1所述的一种利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置，其特征在于：所述废热锅炉(16)的壳程进口通过第十调节阀(50)与循环水上水管道(44)，所述废热锅炉(16)的壳程出口与蒸汽管网(43)相连；第一气液分离器(25)的液相出口通过斜向下的管道与废液吸收塔(40)相连。
3.根据权利要求1所述的一种利用酸性气制备生产高纯二氧化硫的装置，其特征在于：所述第一精馏塔(17)顶部的气相出口与顶部冷凝器第一原料气进口(28)相连，顶部冷凝器(20)的第一原料气出口(29)与第二气液分离器(19)进口相连，第二气液分离器(19)的液相出口通过第二调节阀(2)与第一精馏塔的第二进口(30)相连，第二气液分离器(19)的气相出口依次通过第四调节阀(4)和第一三通(10)与脱硫塔(46)进口相连。
4.根据权利要求1所述的一种利用酸性气制...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑梦杰，陈剑军，闫红伟，银延蛟，杨茂强，吕书山，张亚清，郭俊磊，何新宾，
申请(专利权)人：河南心连心深冷能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41
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