阅读说明：本技术 一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法与装置 (Method and device for jointly preparing acid by sulfuric acid tail gas and waste gas ) 是由 尹继国 于洋 胡军 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法,包括以下步骤：(a)在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；(b)将步骤(a)中的混合气体与硫化氢混合焚烧；(c)将焚烧后的气体用于制酸。本发明通过混合制酸可以将硫酸尾气进行循环利用制酸,区别于传统的喷淋吸收工艺,在环保和安全上更具有优势；同时硫酸尾气与硫化氢混合燃烧,可以稳定硫化氢燃烧后二氧化硫气体浓度,利于后续转化反应,系统生产更趋于稳定。(The invention relates to a method for jointly preparing acid by sulfuric acid tail gas and waste gas, which comprises the following steps: (a) introducing air into the sulfuric acid tail gas to obtain mixed gas; (b) mixing the mixed gas in the step (a) with hydrogen sulfide for incineration; (c) and the incinerated gas is used for preparing acid. The invention can recycle the sulfuric acid tail gas to prepare acid by mixing the acid preparation, is different from the traditional spray absorption process, and has more advantages in environmental protection and safety; meanwhile, the sulfuric acid tail gas and the hydrogen sulfide are mixed and combusted, so that the concentration of sulfur dioxide gas after the hydrogen sulfide is combusted can be stabilized, the subsequent conversion reaction is facilitated, and the system production tends to be more stable.)

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法与装置

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体地说涉及一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法与装置。

背景技术

当前阶段，硫酸制造工艺中硫酸尾气的处理最主要的工艺采用碱喷淋法、双氧水喷淋法、氨水喷淋法等。主要在发生酸碱中和反应或氧化，在处理硫酸尾气的同时，再生成一种新物质，且所用原料为危化品居多，增加了安全风险。在喷淋过程中尾气浓度受到多方面因素影响，不利于环保控制。

硫酸尾气，其组分为二氧化硫、三氧化硫、氮气和硫酸雾，如单独将其返回系统制酸，由于其他组分不能燃烧，且其它组分不能燃烧，且二氧化硫的含量较于正常制酸工艺过于偏低，无法达到转化要求，因此硫酸尾气在正常处理过程中使用碱喷淋、氨水喷淋或双氧水喷淋的方式较多。因使用喷淋的方式采用原料均为危化品，增加了处理风险。

而现有技术中单独焚烧硫化氢制酸，由于硫化氢浓度的波动导致焚烧炉内硫化氢与空气的比例存在波动，硫化氢在完全燃烧和不完全燃烧的情况下，容易产生升华硫堵塞系统。同时由于硫化氢波动所带来的气体浓度波动会影响后续转化。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法和装置。本发明通过混合制酸可以将硫酸尾气进行循环利用制酸，区别于传统的喷淋吸收工艺，在环保和安全上更具有优势；同时硫酸尾气与硫化氢混合燃烧，可以稳定硫化氢燃烧后二氧化硫气体浓度，利于后续转化反应，系统生产更趋于稳定。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法，包括以下步骤：

（a）在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；

（b）将步骤（a）中的混合气体与硫化氢混合焚烧；

（c）将焚烧后的气体用于制酸。

进一步地，焚烧温度1000℃±50℃，焚烧时间3-5秒。

进一步地，将焚烧后的气体通过余热锅炉，再经过净化、干燥、一次转化、

一次吸收、二次转化、二次吸收生产硫酸。

进一步地，焚烧后的气体主要为二氧化硫和二氧化硫。

一种硫酸尾气与废气联合制酸的装置，包括硫酸尾气进料管、焚烧炉、余热锅炉和制酸系统，所述硫酸尾气进料管连接焚烧炉，所述焚烧炉连接余热锅炉，所述余热锅炉连接制酸系统；所述硫酸尾气进料管上沿着气体的流动方向依次设置有空气进料管和氧检测仪；所述废气焚烧炉连接有硫化氢进料管。

进一步地，所述硫酸尾气进料管上设置有风机。

进一步地，所述空气进料管上设置有阀门。

进一步地，所述硫酸尾气进料管连接有洗涤器。

进一步地，所述洗涤器连接有碱液进料管和循环管，所述循环管上连接有循环泵。

进一步地，所述循环管上设置有阀门，所述硫酸尾气进料管上设置有阀门。

采用本发明的优点在于：

一、本发明通过混合制酸可以将硫酸尾气进行循环利用制酸，区别于传统的喷淋吸收工艺，在环保和安全上更具有优势；同时硫酸尾气与硫化氢混合燃烧，可以稳定硫化氢燃烧后二氧化硫气体浓度，利于后续转化反应，系统生产更趋于稳定。

二、现有技术中单独焚烧硫化氢制酸的过程中，由于硫化氢的浓度存在波动，在量过大时可通过阀门进行控制，量偏少时则无法调节，会导致燃烧后的二氧化硫气体浓度存在一定波动。因硫酸尾气内含有二氧化硫气体，可在硫化氢量不足时对二氧化硫进行一定补充，达到稳定的目的。

三、硫酸尾气内氧气含量在7%-9%，空气中氧气含量约22%，为确保废气焚烧炉内氧气含量充足，需要对进炉气体进行组分调节，先将二氧化硫、三氧化硫气体与氧气进行混合，能确保进炉气体组分稳定，能稳定焚烧炉焚烧工艺温度。若将硫酸尾气和氧气分开进入焚烧炉，由于气体与气体之间未混合均匀，与硫化氢助燃时的不确定性，会导致硫化氢的出现缺氧或过氧燃烧，从而使得焚烧炉内工艺温度忽高忽低。

四、本发明中硫酸尾气的体积分数与氧气的体积分数的比为20:3-20:2，根据硫酸生产系统尾气内氧气含量，与进炉空气氧气需求量，调整尾气与氧气的体积分数比为20:2-3，确保进炉氧气含量在20%-23%之间，若比例高于或低于此区间，会造成氧气浓度过高或过低，氧气浓度过高会导致硫化氢燃烧剧烈，焚烧炉燃烧温度超标，而氧气浓度过低则会导致硫化氢不完全燃烧生成升华硫，堵塞锅炉烟道和净化系统管路。

五、本发明中控制焚烧温度1000℃±50℃，确保硫化氢的充分稳定燃烧，温度过高导致硫化氢燃烧风险加剧，温度过低则会引起硫化氢燃烧不稳定，频繁熄火。燃烧时间控制3-5秒，时间过低会导致硫化氢燃烧不充分，进入后续系统会导致转化催化剂中毒影响转化效率，同时若泄漏会导致人员中毒；燃烧时间过长，烟气温度会低于工艺要求，生成的少量三氧化硫与燃烧反应产生的水有充分时间生成冷凝酸，腐蚀设备。

六、本发明中通过一种硫酸尾气与废气联合制酸的装置能够实现本发明的方法，完成混合制酸。

七、本发明中硫酸尾气进料管上设置有风机，该风机能够使硫酸尾气和空气的混合气体快速进入焚烧炉。

八、本发明中硫酸尾气进料管连接有洗涤器，在硫酸尾气与废气联合制酸的装置在检修的情况下或者满负荷的情况下临时使用该洗涤器。

九、本发明中设置的循环管能够使洗涤器内的碱液循环喷淋使用，且能够与未发生完全的硫酸尾气再次反应。

十、本发明中设置的阀门能够保证更好的控制整个装置。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明实施例的工艺流程图；

图中标号为：1、硫酸尾气进料管，2、焚烧炉，3、余热锅炉，4、制酸系统，5、空气进料管，6、氧检测仪，7、硫化氢进料管，8、风机，9、洗涤器，10、碱液进料管，11、循环管，12、循环泵，13、喷淋喷头。

具体实施方式

下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法，包括以下步骤：

（a）在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；

（b）将步骤（a）中的混合气体与硫化氢混合焚烧；

（c）将焚烧后的气体用于制酸。

实施例2

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法，包括以下步骤：

（a）在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；

（b）将步骤（a）中的混合气体与硫化氢混合焚烧；

（c）将焚烧后的气体用于制酸。

进一步地，硫酸尾气的体积分数与氧气的体积分数的比为20:2-3。

实施例3

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法，包括以下步骤：

（a）在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；

（b）将步骤（a）中的混合气体与硫化氢混合焚烧；

（c）将焚烧后的气体用于制酸。

进一步地，焚烧温度1000℃±50℃，焚烧时间3-5秒。

实施例4

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法，包括以下步骤：

（a）在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；

（b）将步骤（a）中的混合气体与硫化氢混合焚烧；

（c）将焚烧后的气体用于制酸。

进一步地，焚烧温度1000℃±50℃，焚烧时间3-5秒。

进一步地，焚烧后的气体主要为二氧化硫和二氧化硫。

进一步地，将焚烧后的气体通过余热锅炉3，再经过净化、干燥、一次转化、

一次吸收、二次转化、二次吸收生产硫酸。

实施例5

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法，包括以下步骤：

（a）在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；

（b）将步骤（a）中的混合气体与硫化氢混合焚烧；

（c）将焚烧后的气体用于制酸。

进一步地，焚烧温度1000℃，焚烧时间3秒。

进一步地，将焚烧后的气体通过余热锅炉3，再经过净化、干燥、一次转化、

一次吸收、二次转化、二次吸收生产硫酸。

进一步地，焚烧后的气体主要为二氧化硫和二氧化硫。

实施例6

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法，包括以下步骤：

（a）在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；

（b）将步骤（a）中的混合气体与硫化氢混合焚烧；

（c）将焚烧后的气体用于制酸。

进一步地，焚烧温度1050℃，焚烧时间5秒。

进一步地，将焚烧后的气体通过余热锅炉3，再经过净化、干燥、一次转化、

一次吸收、二次转化、二次吸收生产硫酸。

进一步地，焚烧后的气体主要为二氧化硫和二氧化硫。

实施例7

一种硫酸尾气与废气联合制酸的方法，包括以下步骤：

（a）在硫酸尾气中通入空气得到混合气体；

（b）将步骤（a）中的混合气体通入焚烧炉2与硫化氢混合焚烧；

（c）将焚烧后的气体用于制酸。

进一步地，硫酸尾气的体积分数与氧气的体积分数的比为20:2-3。

进一步地，焚烧炉2的焚烧温度1000℃±50℃，焚烧时间3-5秒。

进一步地，焚烧后的气体主要为二氧化硫和二氧化硫。

进一步地，将焚烧后的气体通过余热锅炉3，再经过净化、干燥、一次转化、

一次吸收、二次转化、二次吸收生产硫酸。该净化、干燥、一次转化、一次吸收、二次转化、二次吸收均为现有技术中用二氧化硫和三氧化硫的制酸方式。

硫酸尾气与硫化氢的混合气体燃烧后的混合气体包括二氧化硫、三氧化硫、硫酸雾和氮气。

三氧化硫和硫酸雾在经过净化岗位水洗进行吸收，生成稀硫酸；三氧化硫被吸收后剩余的二氧化硫经过电除雾器除雾，再经过干燥后经过一次转化、一次吸收、二次转化、二次吸收完成制酸，氮气在完成制酸后，直接排入大气。

实施例8

一种硫酸尾气与废气联合制酸的装置，包括硫酸尾气进料管1、焚烧炉2、余热锅炉3和制酸系统4，所述硫酸尾气进料管1连接焚烧炉2，所述焚烧炉2连接余热锅炉3，所述余热锅炉3连接制酸系统4；所述硫酸尾气进料管1上沿着气体的流动方向依次设置有空气进料管5和氧检测仪6；所述废气焚烧炉2连接有硫化氢进料管7。

通过该养检测仪的作用检测硫酸尾气中氧气的含量，达到控制空气的通入量，来保证进炉硫酸尾气中氧气含量达标。

进一步地，所述硫酸尾气进料管1上设置有风机8。

进一步地，所述空气进料管5上设置有阀门。

进一步地，所述硫酸尾气进料管1连接有洗涤器9。

进一步地，所述洗涤器9连接有碱液进料管10和循环管11，所述循环管11上连接有循环泵12。

循环管11上连接有喷淋支管，喷淋支管上连接有喷淋喷头13，喷淋喷头13为螺旋四氟乙烯喷头，以螺纹连接方式安装在喷淋支管上，喷淋喷头13之间间距为20cm，喷淋支管由进酸管3上平行接出，以平行方式***反应槽，平行喷淋支管与支管间距为20cm，喷淋层数为2层。

在废气制酸检修的情况下或者满负荷的情况下可临时使用该洗涤器9。生成的亚硫酸酸钠和硫酸钠通过管道输送至多效蒸发器（此装置需要大量蒸汽，成本偏高）进行结晶外卖。

进一步地，所述循环管11上设置有阀门，所述硫酸尾气进料管1上设置有阀门。