專利名稱：高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)室用BV-IV (電子級(jí))或AR(分析純)硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備，一種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
電子、電池、印刷、機(jī)電、制藥等行業(yè)中需要高純硫酸，目前國(guó)內(nèi)高純硫酸的生產(chǎn)一般采用工業(yè)硫酸精餾裝置，裝置材質(zhì)要求較高，且受設(shè)備、能源的限制，只適合于小規(guī)模生
產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提出一種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，并且環(huán)境污染較小。這種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置包括煙酸發(fā)生器、AR硫酸吸收塔、AR硫酸泵槽、AR硫酸循環(huán)泵、成品酸泵槽、成品AR硫酸泵和過(guò)濾器。煙酸發(fā)生器的回流塔的SO3氣體出口與AR硫酸吸收塔的側(cè)壁下部的SO3氣體入口相連，AR硫酸吸收塔底部的硫酸出口與AR硫酸泵槽的硫酸進(jìn)口相連，在AR硫酸吸收塔的硫酸出口與AR硫酸泵槽的硫酸進(jìn)口相連的管道上有一個(gè)加入脫鹽水或超純水的加水口，AR硫酸泵槽的硫酸第一出口與AR硫酸循環(huán)泵的進(jìn)口相連，AR硫酸循環(huán)泵的出口與AR硫酸吸收塔的頂部的分酸器入口相連，AR硫酸泵槽的硫酸第二出口與成品酸泵槽的硫酸進(jìn)口相連，成品酸泵槽的硫酸出口與成品AR硫酸泵的進(jìn)口相連，成品AR硫酸泵的出口與過(guò)濾器的進(jìn)口相連。這種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置可從40%煙酸(煙酸為發(fā)煙硫酸的簡(jiǎn)稱)中蒸發(fā)制備高純度三氧化硫原料氣體，再用超純水或脫鹽水(或超純硫酸)吸收，制得高純的BV-IV或AR級(jí)硫酸，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，且可利用前段工業(yè)酸生產(chǎn)工藝的部分裝置，吸收塔吸收后的尾氣全部回工業(yè)酸生產(chǎn)裝置，減少了排污量。

附圖I為這種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，這種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置包括煙酸發(fā)生器9、AR硫酸吸收塔5、AR硫酸泵槽6、AR硫酸循環(huán)泵4、成品酸泵槽3、成品AR硫酸泵2和過(guò)濾器I。煙酸發(fā)生器的回流塔91的SO3氣體出口 92與AR硫酸吸收塔的側(cè)壁下部的SO3氣體入口 51相連，AR硫酸吸收塔底部的硫酸出口 52與AR硫酸泵槽的硫酸進(jìn)口 61相連。在AR硫酸吸收塔的硫酸出口與AR硫酸泵槽的硫酸進(jìn)口相連的管道上有一個(gè)加入脫鹽水或超純水的加水口 64。AR硫酸泵槽的硫酸第一出口 62與AR硫酸循環(huán)泵4的進(jìn)口相連，AR硫酸循環(huán)泵的出口與AR硫酸吸收塔的頂部的分酸器入口 53相連。AR硫酸泵槽的硫酸第二出口 63與成品酸泵槽的硫酸進(jìn)口 31相連，成品酸泵槽的硫酸出口 32與成品AR硫酸泵2的進(jìn)口相連，成品AR硫酸泵的出口與過(guò)濾器I的進(jìn)口相連。這種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置的工作過(guò)程如下a、將來(lái)自98%工業(yè)硫酸生產(chǎn)設(shè)備中的煙酸循環(huán)槽的40%煙酸送入煙酸發(fā)生器9的煙酸入口 93中，加熱后蒸出的SO3氣體進(jìn)入AR硫酸吸收塔5，煙酸發(fā)生器中用的加熱氣體采用98%工業(yè)硫酸生產(chǎn)中的冷熱交換器產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓烁邷責(zé)煔饨?jīng)過(guò)煙酸發(fā)生器進(jìn)行熱交換后，送回到生產(chǎn)煙酸的煙酸塔；40%煙酸蒸發(fā)出SO3氣體后的剩余煙酸，經(jīng)溢流口94出來(lái)送往22%煙酸生產(chǎn)裝置。b、SO3氣體從AR硫酸吸收塔5的側(cè)壁的下部的SO3氣體入口 51進(jìn)入塔內(nèi)，與循環(huán)酸在填料表面進(jìn)行逆流氣液二相傳質(zhì)交換，循環(huán)吸收使酸濃度增高，通過(guò)塔底的硫酸出口52自流到AR硫酸泵槽6，剩余的SO3尾氣從塔頂引出送往工業(yè)硫酸生產(chǎn)裝置。C、從加水口 64加入脫鹽水或超純水，控制循環(huán)吸收酸濃度在98. 5%，硫酸進(jìn)入AR硫酸泵槽6中，吸收中產(chǎn)生的熱量由AR硫酸泵槽內(nèi)的AR硫酸冷卻器的冷卻水帶走，從AR硫酸泵槽出來(lái)的酸一部分通過(guò)AR硫酸循環(huán)泵4打到AR硫酸吸收塔頂部的分酸器作為循環(huán)酸吸收SO3煙氣，另一部分酸進(jìn)入成品酸泵槽3。圖中所示的來(lái)自公用酸冷卻器的98. 5 %硫酸是串酸用的，用來(lái)維持AR硫酸泵槽的酸濃度，使其穩(wěn)定在98. 5%。d、成品酸泵槽3中的AR硫酸冷卻器將進(jìn)入的酸進(jìn)行冷卻，然后由成品AR硫酸泵2打到過(guò)濾器1，過(guò)濾后成為成品，送至成品罐區(qū)。圖中AR硫酸循環(huán)泵4和成品AR硫酸泵2各有兩臺(tái)，輪換使用。過(guò)濾器I有二級(jí)共三臺(tái)，前級(jí)為二臺(tái)，也輪換使用。過(guò)濾器里面的過(guò)濾袋可定期更換。如圖所示，這種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置還可以包括SO3冷凝器7和液體三氧化硫貯槽8。煙酸發(fā)生器9上的回流塔91的SO3氣體出口 92還和SO3冷凝器的SO3氣體進(jìn)口 71相連，SO3冷凝器的液體SO3出口 72和液體三氧化硫貯槽8的進(jìn)口相連。這樣的裝置，可將煙酸發(fā)生器9所蒸出的SO3氣體分成兩路，一路進(jìn)入AR硫酸吸收塔5，另一路進(jìn)入SO3冷凝器7，冷凝成液體S03，SO3的冷凝采用與脫鹽水進(jìn)行間接換熱冷凝，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻用脫鹽水的循環(huán)水量來(lái)控制脫鹽水的溫度在38 40°C，以保證SO3不會(huì)結(jié)晶，冷凝成的液體SO3進(jìn)入液體三氧化硫貯槽8。再用液體SO3增壓泵10外供。既可獲得液體SO3產(chǎn)品，還可使高純硫酸的生產(chǎn)更靈活。這種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置可以采用如下規(guī)格的設(shè)備成品酸泵槽3 :1950*800*1500，材質(zhì)碳鋼；AR酸吸收塔5 :容積22m3，直徑2016*8mm，高度7780mm，主要材料為鋼襯F40 ；AR硫酸泵槽6 :為a、b、c三個(gè)小槽串聯(lián)結(jié)構(gòu)，規(guī)格分別為1300*1300*1500，2500*1400*1500，2500*1400*1500，材質(zhì):碳鋼； S03冷凝器7 :列管式，換熱面積145m2 ；液體S03貯槽8 :容積14. 81m3,直徑2000*10mm，長(zhǎng)度5070mm，主要材料為16MnR ；煙酸發(fā)生器9 :換熱面積361m2，換熱管規(guī)格Φ63*3. 5*10530/184，材質(zhì)304L，筒體Φ1900*12，設(shè)備總長(zhǎng)15010mm ；過(guò)濾器采用納米級(jí)濾網(wǎng)過(guò)濾。上述設(shè)備的生產(chǎn)能力為I. 5萬(wàn)噸/年BV-IV級(jí)或2萬(wàn)噸/年AR級(jí)硫酸。
權(quán)利要求1.一種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，包括煙酸發(fā)生器(9)、AR硫酸吸收塔(5)、AR硫酸泵槽(6)、AR硫酸循環(huán)泵(4)、成品酸泵槽(3)、成品AR硫酸泵(2)和過(guò)濾器(I)，其特征是煙酸發(fā)生器的回流塔(91)的SO3氣體出口(92)與AR硫酸吸收塔的側(cè)壁下部的SO3氣體入口(51)相連，AR硫酸吸收塔底部的硫酸出口(52)與AR硫酸泵槽的硫酸進(jìn)口(61)相連，在AR硫酸吸收塔的硫酸出口(52)與AR硫酸泵槽的硫酸進(jìn)口(61)相連的管道上有一個(gè)加入脫鹽水或超純水的加水口(64) ,AR硫酸泵槽的硫酸第一出口(62)與AR硫酸循環(huán)泵(4)的進(jìn)口相連，AR硫酸循環(huán)泵的出口與AR硫酸吸收塔的頂部的分酸器入口(53)相連，AR硫酸泵槽的硫酸第二出口(63)與成品酸泵槽的硫酸進(jìn)口(31)相連，成品酸泵槽的硫酸出口(32)與成品AR硫酸泵⑵的進(jìn)口相連，成品AR硫酸泵的出口與過(guò)濾器(I)的進(jìn)口相連。
2.如權(quán)利要求I所述的高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，其特征是此設(shè)備還包括SO3冷凝器(7)和液體三氧化硫貯槽(8)，所述的煙酸發(fā)生器(9)的回流塔的SO3氣體出口(92)還和SO3冷凝器的SO3氣體進(jìn)口(71)相連，SO3冷凝器的液體SO3出口(72)和液體三氧化硫貯槽⑶的進(jìn)口相連。
專利摘要一種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，包括煙酸發(fā)生器(9)、AR硫酸吸收塔(5)、AR硫酸泵槽(6)、AR硫酸循環(huán)泵(4)、成品酸泵槽(3)、成品AR硫酸泵(2)和過(guò)濾器(1)。AR硫酸吸收塔底部的硫酸出口(52)與AR硫酸泵槽的硫酸進(jìn)口(61)相連，在此相連的管道上有一個(gè)加入脫鹽水或超純水的加水口(64)?？蓱?yīng)用這種高純硫酸的工業(yè)化生產(chǎn)裝置從40％煙酸中蒸發(fā)制備高純度三氧化硫原料氣體，再用超純水或脫鹽水(或超純硫酸)吸收，制得高純的BV-IV或AR級(jí)硫酸，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，且可充分利用前段工藝已有的硫酸、煙酸生產(chǎn)裝置，吸收塔吸收后的尾氣全部回工業(yè)酸生產(chǎn)裝置，減少了排污量。
文檔編號(hào)C01B17/90GK202369393SQ20112055949
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者劉立國(guó), 姚衛(wèi)峰, 楊楨, 林傳克 申請(qǐng)人:浙江嘉化能源化工股份有限公司