一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，该装置包括与一吸塔并联的一吸2#塔以及捕沫塔、试剂酸吸收塔、成品酸脱气塔和成品酸储罐。一吸2#塔内设烛状捕沫器Ⅰ、填料Ⅰ和分酸管Ⅰ，并与试剂酸吸收塔相连；分酸管Ⅰ经循环酸冷却器连循环泵；试剂酸吸收塔内设分酸管Ⅱ和填料Ⅱ，并与捕沫塔相连；分酸管Ⅱ通过吸收酸冷却器、混酸器连有吸收泵、成品酸脱气塔；捕沫塔内设烛状捕沫器Ⅱ，并与一吸塔相连；成品酸脱气塔内设分酸管Ⅲ、填料Ⅲ，一侧连空气过滤器，另一侧连干燥塔烟道入口；分酸管Ⅲ连有脱气泵、成品酸冷却器；成品酸冷却器与成品酸储罐相连。同时，本发明专利技术还提供了该冶炼烟气生产试剂硫酸的方法。本发明专利技术具有规模化生产试剂酸的能力。的能力。的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种有色金属冶炼烟气制酸的装置，尤其涉及一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置及方法。

技术介绍

[0002]在有色冶金行业中，利用冶炼烟气中的二氧化硫烟气生产93%或98%的浓硫酸，进而对烟气进行处理以达标排放的工艺流程已经相当成熟，但由于冶炼二氧化硫烟气成分复杂、杂质较多，造成冶炼烟气制酸系统无法进行试剂酸的生产。在现有的冶炼烟气制酸行业中，还没有可用于生产试剂酸等高纯度硫酸的成熟工艺及设备。
[0003]目前，国内生产高纯度试剂硫酸的工艺主要有蒸馏法和吸收法，但这两种方法均需要以成品98%工业硫酸为原料或单独制取纯净SO3烟气，且在试剂酸生产过程中，还需用氢氟酸定期清洗设备，势必造成设备腐蚀，生产成本增加，无法形成规模化生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种实现规模化生产的冶炼烟气生产试剂硫酸的装置。
[0005]本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种冶炼烟气生产试剂硫酸的方法。
[0006]为解决上述问题，本专利技术所述的一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：该装置包括与一吸塔并联设置的一吸2#塔以及捕沫塔、试剂酸吸收塔、成品酸脱气塔和成品酸储罐；所述一吸2#塔内的上部设有数个烛状捕沫器Ⅰ，中部设有填料Ⅰ和分酸管Ⅰ；所述一吸2#塔的一侧上部通过出口烟道与所述试剂酸吸收塔相连，其另一侧下部设有与所述一吸塔的烟道Ⅰ入口相通的烟道Ⅱ；所述分酸管Ⅰ通过循环酸冷却器分别连有循环泵Ⅰ、循环泵Ⅱ，该循环泵Ⅰ和循环泵Ⅱ的输入管线Ⅰ并联后与所述一吸2#塔相通；所述试剂酸吸收塔内设有分酸管Ⅱ和填料Ⅱ，其一侧上部通过管道Ⅰ与所述捕沫塔相连；所述分酸管Ⅱ依次通过吸收酸冷却器、混酸器分别连有吸收泵Ⅰ、吸收泵Ⅱ、所述成品酸脱气塔，该吸收泵Ⅰ和吸收泵Ⅱ的输入管线Ⅱ并联后与所述试剂酸吸收塔相通；所述捕沫塔内设有数个烛状捕沫器Ⅱ，其顶部通过管道Ⅱ与所述一吸塔相连；所述混酸器与超纯水加入口相连；所述成品酸脱气塔内设有分酸管Ⅲ、填料Ⅲ，其一侧连有空气过滤器，另一侧设有与干燥塔烟道入口相连的烟道Ⅲ；所述分酸管Ⅲ分别连有脱气泵Ⅰ、脱气泵Ⅱ、成品酸冷却器，该脱气泵Ⅰ、脱气泵Ⅱ的输入管线Ⅲ并联后与所述成品酸脱气塔相通；所述成品酸冷却器与设有出酸口的所述成品酸储罐相连。
[0007]所述烟道Ⅰ设有控制阀Ⅰ。
[0008]所述烟道Ⅱ设有控制阀Ⅱ。
[0009]所述循环泵Ⅰ与所述循环泵Ⅱ的输出管线Ⅰ上分别设有出口阀Ⅰ、出口阀Ⅱ。
[0010]所述吸收泵Ⅰ与所述吸收泵Ⅱ的输出管线Ⅱ上分别设有出口阀Ⅲ、出口阀Ⅳ。
[0011]数个所述烛状捕沫器Ⅰ与数个所述烛状捕沫器Ⅱ均由A、B两种本体呈波纹形状的
捕沫器构成，该A、B两种本体波纹以嵌合方式交替布置。
[0012]所述吸收酸冷却器与所述成品酸脱气塔相连的管线Ⅰ上设有试剂酸产酸阀。
[0013]所述脱气泵Ⅰ与所述脱气泵Ⅱ的输出管线Ⅲ上分别设有出口阀
Ⅴ
、出口阀
Ⅵ
。
[0014]所述成品酸脱气塔与所述成品酸冷却器相连的管线Ⅱ上设有成品酸产酸阀。
[0015]所述分酸管Ⅰ、所述分酸管Ⅱ、所述分酸管Ⅲ上均设有喷头。
[0016]一种冶炼烟气生产试剂硫酸的方法，包括以下步骤：
⑴
冶炼烟气进入冶炼烟气制酸系统后，经前段的净化洗涤、除雾及干燥塔干燥后，进行一次转化，到达一吸塔入口，此时烟气中SO3浓度为7%；
⑵
利用控制阀Ⅱ控制进入一吸2#塔的烟气量，调整所述控制阀Ⅱ将进入所述一吸2#塔的烟气量控制在1500Nm
³
/h；在调整过程中，通过加水及二吸塔对所述一吸2#塔的串酸，将所述一吸2#塔内酸浓度控制在95~98%，并通过循环酸冷却器将所述一吸2#塔内循环酸温度控制在65~80℃；
⑶
待所述步骤
⑵
中工艺参数全部稳定后，开始提升所述一吸2#塔内循环酸浓度，直至循环酸浓度达到104.5%；
⑷
所述一吸2#塔内的发烟酸在吸收SO3的过程中，将转化烟气中含杂质多的SO3吸收；随着发烟酸浓度提高，其液面SO3蒸汽分压逐步升高，发烟酸吸收SO3与其液面逸散出的SO3相等，形成一个动态平衡，即随着SO3逐步吸收过程中，有部分洁净的SO3从发烟酸中逸散出来，随烟气经过烛状捕沫器Ⅰ进行捕沫后，进入试剂酸吸收塔；
⑸
所述试剂酸吸收塔内使用二吸塔串入的98%硫酸对SO3进行吸收，根据试剂酸吸收塔内吸收酸浓度控制混酸器的超纯水加入量，将吸收酸浓度控制在98.3~98.5%，且该试剂酸吸收塔通过向二吸塔串酸控制塔内液位；同时利用吸收酸冷却器将所述试剂酸吸收塔内吸收酸温控制在65~80℃；
⑹
当所述试剂酸吸收塔内酸浓度稳定，洗涤、除雾、吸收正常后，取样检测吸收酸中杂质含量；经取样检测所述试剂酸吸收塔内吸收酸各项指标合格后，利用吸收泵Ⅰ或吸收泵Ⅱ，进行产酸，并通过调整试剂酸产酸阀控制产酸量，维持所述试剂酸吸收塔液位；
⑺
所述步骤
⑹
得到的成品酸进入成品酸脱气塔后，使用脱气泵Ⅰ或脱气泵Ⅱ泵至塔上分酸管Ⅲ进行喷淋，经填料Ⅲ布酸进行脱气；同时所述成品酸脱气塔的入口空气均经空气过滤器过滤；
⑻
成品酸经过脱气后，利用脱气泵Ⅰ或脱气泵Ⅱ泵至成品酸冷却器进行冷却后，泵入成品酸储罐即可。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术在一吸2#塔、捕沫塔使用烛状捕沫器，可以提高捕沫效率，保证一吸2#塔内的酸雾不会随烟气进入试剂酸吸收塔。
[0018]2、本专利技术中成品酸脱气塔的一侧连有空气过滤器，其目的是杜绝空气中的杂质进入成品酸，影响成品试剂酸品质。
[0019]3、本专利技术中一吸2#塔、试剂酸吸收塔、成品酸脱气塔配置有循环酸冷却器、吸收酸冷却器、成品酸冷却器，其目的是控制循环酸及成品酸温，保证所有衬四氟管道或设备不会因酸温过高发生损坏。
[0020]4、本专利技术通过对现有成熟的冶炼烟气制酸工艺进行简单改造，使冶炼烟气制酸系
统具有规模化生产试剂酸的能力。目前已在金川集团股份有限公司镍冶炼厂硫酸车间48万吨制酸系统得到成功应用，且为有色冶金行业及烟气制酸行业内的首次应用成功。
[0021]5、本专利技术所需改造占地面积小，投资省，效果好，可使冶炼烟气制酸系统产品多样化，便于销售。
附图说明
[0022]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0023]图1为本专利技术的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术中烛状捕沫器A形结构示意图。
[0025]图3为本专利技术中烛状捕沫器B形结构示意图。
[0026]图中：1
‑
烛状捕沫器Ⅱ；2
‑
捕沫塔；3
‑
试剂酸吸收塔；4
‑
分酸管Ⅱ；5<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：该装置包括与一吸塔并联设置的一吸2#塔（11）以及捕沫塔（2）、试剂酸吸收塔（3）、成品酸脱气塔（27）和成品酸储罐（29）；所述一吸2#塔（11）内的上部设有数个烛状捕沫器Ⅰ（14），中部设有填料Ⅰ（12）和分酸管Ⅰ（13）；所述一吸2#塔（11）的一侧上部通过出口烟道与所述试剂酸吸收塔（3）相连，其另一侧下部设有与所述一吸塔的烟道Ⅰ入口相通的烟道Ⅱ；所述分酸管Ⅰ（13）通过循环酸冷却器（32）分别连有循环泵Ⅰ（16）、循环泵Ⅱ（19），该循环泵Ⅰ（16）和循环泵Ⅱ（19）的输入管线Ⅰ并联后与所述一吸2#塔（11）相通；所述试剂酸吸收塔（3）内设有分酸管Ⅱ（4）和填料Ⅱ（5），其一侧上部通过管道Ⅰ与所述捕沫塔（2）相连；所述分酸管Ⅱ（4）依次通过吸收酸冷却器（33）、混酸器（34）分别连有吸收泵Ⅰ（6）、吸收泵Ⅱ（8）、所述成品酸脱气塔（27），该吸收泵Ⅰ（6）和吸收泵Ⅱ（8）的输入管线Ⅱ并联后与所述试剂酸吸收塔（3）相通；所述捕沫塔（2）内设有数个烛状捕沫器Ⅱ（1），其顶部通过管道Ⅱ与所述一吸塔相连；所述混酸器（34）与超纯水加入口相连；所述成品酸脱气塔（27）内设有分酸管Ⅲ（25）、填料Ⅲ（26），其一侧连有空气过滤器（28），另一侧设有与干燥塔烟道入口相连的烟道Ⅲ；所述分酸管Ⅲ（25）分别连有脱气泵Ⅰ（21）、脱气泵Ⅱ（23）、成品酸冷却器（31），该脱气泵Ⅰ（21）、脱气泵Ⅱ（23）的输入管线Ⅲ并联后与所述成品酸脱气塔（27）相通；所述成品酸冷却器（31）与设有出酸口（30）的所述成品酸储罐（29）相连。2.如权利要求1所述的一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：所述烟道Ⅰ设有控制阀Ⅰ。3.如权利要求1所述的一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：所述烟道Ⅱ设有控制阀Ⅱ（15）。4.如权利要求1所述的一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：所述循环泵Ⅰ（16）与所述循环泵Ⅱ（19）的输出管线Ⅰ上分别设有出口阀Ⅰ（17）、出口阀Ⅱ（18）。5.如权利要求1所述的一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：所述吸收泵Ⅰ（6）与所述吸收泵Ⅱ（8）的输出管线Ⅱ上分别设有出口阀Ⅲ（7）、出口阀Ⅳ（9）。6.如权利要求1所述的一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：数个所述烛状捕沫器Ⅰ（14）与数个所述烛状捕沫器Ⅱ（1）均由A、B两种本体呈波纹形状的捕沫器构成，该A、B两种本体波纹以嵌合方式交替布置。7.如权利要求1所述的一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：所述吸收酸冷却器（33）与所述成品酸脱气塔（27）相连的管线Ⅰ上设有试剂酸产酸阀（10）。8.如权利要求1所述的一种冶炼烟气生产试剂硫酸的装置，其特征在于：所述脱气泵Ⅰ（21）与所述脱气泵Ⅱ（23）的输出管线Ⅲ上分别设有出口阀
Ⅴ
（20）、出口阀
Ⅵ
（22）...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙治忠，迟栈洋，周通，谢成，刘陈，彭国华，程华花，张永虎，柴瑾瑜，杨立坤，姚玉婷，刘欢，齐俊礼，谭卫兵，刘枫，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：