专利名称：硫酸生产之烟气净化方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硫酸生产方法及装置，特别涉及一种接触法生产硫酸工艺中的烟气 净化方法及装置。
技术背景在冶炼烟气制酸工业中，当硫化矿焙烧所产出的烟气中的S02浓度达到接触法生产硫酸的要求时，便将烟气经过冷却与收尘净化之后送硫酸厂生产硫酸。接触法生产硫酸 一般包括净化、转化、吸收三个工序。该法所生产硫酸的浓度与炉气中的水分有关，一 般通过控制进入净化工序中干燥塔的水分以产出不同浓度的硫酸，而炉气中进入干燥塔 的水分大体上等于净化后出电除雾器炉气的饱和水蒸汽含量，温度愈高，含水量(主要 指炉气中的饱和水蒸汽)愈多，温度愈低含水量愈少。因此要控制带入干燥塔的水分量，就要控制好电除雾器出口炉气的温度。若炉气中二氧化硫浓度为8.0%左右，要产98%酸 时，须把干燥塔入口炉气温度控制在38'C以下。若需要产93%酸时， 一般把进干燥塔炉 气温度控制在42'C以下。当产品硫酸为发烟硫酸时，吸收塔所需要的水量更少，因此， 千燥塔入口气体的水分含量更要严格控制，气体还带有水沫，带水沫量越多，干燥塔的 进口温度就应更低一些。因此干燥塔入口炉气温度过高或带水沫量过多就不能生产出合 格的产品硫酸，甚至会影响硫酸系统的运行。以硫化矿为原料的接触法制酸装置的炉气净化流程有许多种，主要采用鲁奇酸洗流 程、水洗净化流程、封闭型稀酸洗涤、高效动力波净化工艺等， 一般包括洗涤塔、冷却 塔、电除雾器等设备。 一套年生产能力为10万吨的接触法制酸装置，通常是由直径为 5000mm左右的1台洗涤塔和1台填料冷却塔、2 4台电除雾器的主要设备组成装置。 其填料冷却塔一般为单台且与前后设备串联，上一工序处理完的烟气全部在一台设备内 进行净化处理，这种处理方式虽有利于系统内部的压力平衡，但在接触法制酸工艺中， 净化部分需处理的烟气量是随着烟气中二氧化硫浓度降低而增大，当烟气中二氧化硫浓 度低至4 5%时，净化部分的最大负荷可达6 7万Nm3/11，尤其是烟气系统漏风率高时 烟气量更大，而l台填料冷却塔的处理能力一般为5万Nm^h左右，净化处理能力明显 不足，因此在单台设备的处理能力为固定值的前提下，这种净化烟气净化处理方法及装置的处理能力无法根据烟气量进行调节。净化处理能力不足易导致烟气温度高、烟气停 留时间过短而不利于酸雾颗粒成长等问题。根据资料证明，烟气进入洗涤塔后，烟气温 度由20(TC以上降至60 7(TC，其中的S03全部转化为酸雾。而微粒酸雾是非常难以除 去的，将影响触媒的寿命并使尾气超标，通常是通过延长烟气在进入电除雾器前的停留 时间使微粒酸雾长大至足以在电除雾过程中被除去，现有经验值为大于15秒，而该类装 置在处理二氧化硫浓度低至4 5%的烟气时，烟气进入电除雾器前的停留时间将小于15 秒，酸雾未长大，无法在在电除雾过程中被除去，达不到净化要求，净化出口烟气温度 过高，当烟气温度高于理论温度2'C以上时，将不能正常产出合格的93%的硫酸，影响 产品质量，且系统的稳定运行受到影响。综上所述，现有技术未提供接触法制酸的烟气净化方法及装置以适应烟气处理量负 荷变化的工况要求，需进一步改进。 发明内容本发明的目的在于提供一种硫酸生产之烟气净化方法，它用于接触法制酸工艺的烟 气净化，它可根据待处理的烟气量负荷变化而调整整套装置的烟气净化处理能力，达到 降低净化后烟气的温度，延长烟气停留时间，改善烟气净化指标的效果。本发明的另一目的在于提供一种烟气净化装置，它能实现上述方法，并应用于年生 产能力为IO万吨的接触法制酸装置。本发明的技术方案是一种硫酸生产之烟气净化方法，它用于接触法制酸工艺中的烟气净化处理，采用气 体填料冷却塔冷却，其特征在于它将上一工序所产出的烟气分流为两部分分别进入不 同的气体填料冷却塔进行处理。作为对本发明的进一步改进，所述的烟气的二氧化硫浓度为4 5%。作为对本发明的进一步改进，所述的进入气体填料冷却塔的烟气气速为20 25m/s， 烟气在塔内停留时间为为15s 25s，烟气出口温度为36 39"C。作为对本发明的进一步改进，所述的烟气分流为流量均等的两部分。一种硫酸生产之烟气净化装置，用于年生产能力为10万吨的接触法制酸装置的烟气 净化，包括气体填料冷却塔，其特征在于所述的气体填料冷却塔数量为两台，所述的 二台气体填料冷却塔的进口管并联联接，出口管并联联接。作为对本发明的进一步改进，所述的二台填料气体冷却塔的结构相同、高度相等。 作为对本发明的进一步改进，所述的二台填料气体冷却塔直径相同。作为对本发明的进一步改进，所述的二台填料气体冷却塔的进口管上和出口管上均 设置有阀门。作为对本发明的进一步改进，所述的二台填料气体冷却塔的进口管直径相等，出口 管直径相等。作为对本发明的进一步改进，所述的二台填料气体冷却塔均单独配置有气体冷却塔 循环泵和板式换热器。本发明的有益效果在于本发明将烟气分流为两部分单独处理，上一工序所产出的 烟气分流为两部分分别引入不同的填料气体冷却塔内进行处理，再由出口管汇合将处理 后的烟气合并进入下一工序，本发明可大大降低单台设备的负荷，使整套装置的净化处 理能力可根据烟气量进行调节。同时，为避免烟气分流为两部分单独处理对系统压力平 衡等方面的影响，本发明使其结构相同、高度相等，这样可使两部分处理烟气所遇到的 阻力基本相同，即使在所处理的烟气量不同的情况下，亦可达到系统内的压力自平衡的 效果。同时，二台填料冷却塔的处理能力可以根据实际需要设置为相同或不同，还可通 过进出口管上的阀门进行并联、串联的调整，在低负荷时可调节到单台设备工作状态， 以利于检修、维护等。本发明能将烟气的气速降低一倍左右，烟气停留时间延长一倍左 右，可降低炉气温度，提高炉气净化率和产品质量，减轻风机的腐蚀及其动力消耗，减 少尾气污染。另外，在净化电除雾前增加一台填料塔后，烟气停留时间延长，能促进水分、酸雾 颗粒的成长，有利于电除雾出口烟气的达标，确保制酸系统的稳定运行，从而达到稳定 系统的高风量运行的目标。在某厂采用本发明后，气体冷却塔出口温度降到39'C以下，烟气的气速由1.5m/s降 至iJ0.8m/s，烟气停留时间为由9s增加到17s，净化指标达到要求，不需补充98%酸就可 正常产出93%酸，取得了很好的效果。
下面结合附图对本发明作进一步说明。 图1为本发明的装置结构正视示意图。 图2为本发明的装置结构俯视示意图。图中1-进口管、2-填料洗涤塔i、 3-填料洗涤塔n、4-出口管、5-气体冷却塔循环泵、6-板式换热器。
具体实施方式
实施例1:某企业有锌冶炼系统烟气除汞工程净化装置一套，为年生产能力为IO万吨的接触法制酸装置，釆用直径为5600mm、高度为14000mm的气体填料冷却塔I 2冷却，设计气 量104，000Nm3/h，当所处理的烟气二氧化硫浓度为4 5%时，气量达130，000Nm3/h，造 成填料冷却塔气速过大，达1.51!1/11，气体冷却塔内气液无法充分接触，气液换热效果差， 循环液温升较小；板式换热器3台全开仍然不能达到理想的冷却效果，致使净化出口烟 气温度高于设计值2 3'C，超过了39'C，净化带出水分大，给后续的干燥，转化工序带 来很大影响，不能正常产出93%的硫酸。该企业应用本发明对该装置进行改造，在现有的气体冷却塔I 2旁边原气体冷却塔循 环泵5处增设一台直径为4500mm、高度为14000mm气体冷却塔I13分流一部分烟气， 加设一台规格为Q=600m3/h、 H=26m的气体冷却塔循环泵5，加设一台规格为F=210m2 的板式换热器6。 二台填料气体冷却塔并联，上一工序所产出的烟气由进口管分流为两部 分由进口管1分别由设置有阀门的进口管引入二台填料气体冷却塔进行处理，再由出口 管4汇合将处理后的烟气合并进入下一工序。投入使用后，气体冷却塔出口温度降到39'C 以下，烟气的气速由1.5111/8降到0.8 1/5，烟气停留时间为由9s增加到17s，净化指标达 到要求，不需补充98%酸就可正常产出93%酸，取得了很好的效果。
权利要求
1、一种硫酸生产之烟气净化方法，它用于接触法制酸工艺中的烟气净化处理，采用气体填料冷却塔冷却，其特征在于它将上一工序所产出的烟气分流为两部分分别进入不同的气体填料冷却塔进行处理。
2、 根据权利要求1所述的硫酸生产之烟气净化方法，其特征在于所述的烟气的二 氧化硫浓度为4 5%。
3、 根据权利要求1所述的硫酸生产之硫酸生产之烟气净化方法，其特征在于所述 的进入气体填料冷却塔的烟气气速为20 25m/s，烟气在塔内停留时间为为15s 25s，烟 气出口温度为36 39。C。
4、 根据权利要求1所述的硫酸生产之烟气净化方法，其特征在于所述的烟气分流 为流量均等的两部分。
5、 一种硫酸生产之烟气净化装置，用于年生产能力为10万吨的接触法制酸装置的 烟气净化，包括气体填料冷却塔，其特征在于所述的气体填料冷却塔数量为两台，所 述的二台气体填料冷却塔的进口管并联联接，出口管并联联接。
6、 根据权利要求5所述的硫酸生产之烟气净化装置，其特征在于所述的二台填料气体冷却塔的结构相同、高度相等。
7、 根据权利要求6所述的硫酸生产之烟气净化装置，其特征在于所述的二台填料气体冷却塔直径相同。
8、 根据权利要求5所述的硫酸生产之烟气净化装置，其特征在于所述的二台填料气体冷却塔的进口管上和出口管上均设置有阀门。
9、 根据权利要求5所述的硫酸生产之烟气净化装置，其特征在于所述的二台填料气体冷却塔的进口管直径相等，出口管直径相等。
10、 根据权利要求5所述的硫酸生产之烟气净化装置，其特征在于所述的二台填料气体冷却塔均单独配置有气体冷却塔循环泵和板式换热器。
全文摘要
本发明涉及一种接触法制酸工艺的烟气净化方法及装置。它将上一工序所产出的烟气分流为两部分分别进入不同的气体填料冷却塔进行处理。其装置用于年生产能力为10万吨的接触法制酸装置的烟气净化，其特征在于气体填料冷却塔数量为两台，二台气体填料冷却塔并联联接，上一工序所产出的烟气由管道分流为两部分分别由进口管引入二台气体填料冷却塔进行处理，再由出口管汇合将处理后的烟气合并进入下一工序。本发明可根据待处理的烟气量负荷变化而调整整套装置的烟气净化处理能力，达到降低净化后烟气的温度，延长烟气停留时间，改善烟气净化指标的效果。
文档编号C01B17/76GK101274753SQ20081003042
公开日2008年10月1日 申请日期2008年1月7日 优先权日2008年1月7日
发明者丁少林, 刘智能, 宋文豹, 康 肖, 胡泽亚, 陈振东 申请人:株洲冶炼集团股份有限公司