专利名称：液体三氧化硫的工业化生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用发烟硫酸生产液体三氧化硫的装置，ー种液体三氧化硫的エ业化生产装置。
背景技术：
三氧化硫通常是用发烟硫酸(简称烟酸)制得，将烟酸加热，蒸发出溶解于其中 的三氧化硫气体，然后冷凝分离。目前国内生产三氧化硫一般含有I %硫酸杂质，纯度较低。
发明内容本实用新型g在提出ー种液体三氧化硫的エ业化生产装置，能降低三氧化硫中的硫酸含量，提高三氧化硫的纯度。这种液体三氧化硫的エ业化生产装置包括烟酸塔、烟酸泵槽、烟酸冷却器、烟酸中间热交換器、烟酸蒸发器、三氧化硫冷凝器、液体三氧化硫贮槽和液体三氧化硫增压泵。烟酸塔底部的烟酸出口与烟酸泵槽的烟酸进ロ相连；烟酸泵槽的烟酸泵出口分成三路，其中第一路与烟酸冷却器的烟酸进ロ相连，第二路与烟酸中间热交換器的40%烟酸进ロ相连，第三路与烟酸蒸发器上的小回流塔的烟酸进ロ相连；烟酸冷却器的烟酸出口与烟酸塔顶部的布酸器进ロ相连；烟酸中间热交換器的40%烟酸出口与烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的壳程的40%烟酸进ロ相连；烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的壳程的烟酸溢流ロ与烟酸中间热交换器的22%烟酸进ロ相连，烟酸中间热交換器的22%烟酸第一出口与烟酸泵槽的22%烟酸进ロ相连；烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的管程的出口与烟酸塔侧壁下部的烟气进ロ相连，烟酸蒸发器上的小回流塔顶部的SO3,体出口与三氧化硫冷凝器的SO3气体进ロ相连；三氧化硫冷凝器的SO3液体出口与液体三氧化硫贮槽的进ロ相连，液体三氧化硫贮槽的出口和液体三氧化硫增压泵的进ロ相连。将硫磺制酸装置的冷热换热器的高温烟气从这种液体三氧化硫的エ业化生产装置中的烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的管程的进口中引入，并在烟酸泵槽的硫酸进ロ通入98. 5%的硫酸，即可制取液体S03。由于采用了较高浓度的烟酸从而降低了烟酸沸点，在SO3分离中采用对气相二次降温及除雾技术，大大降低了三氧化硫中的硫酸含量，明显提高了三氧化硫的纯度，可获得高纯度的三氧化硫(纯度99. 99% )，液体三氧化硫中的硫酸杂质可降低到O. 01%以下。
附图为这种液体三氧化硫的エ业化生产装置的结构图。
具体实施方式
如图所示，这种液体三氧化硫的エ业化生产装置包括烟酸塔I、烟酸泵槽2、烟酸冷却器3、烟酸中间热交換器4、烟酸蒸发器5、三氧化硫冷凝器6、液体三氧化硫贮槽7和液体三氧化硫增压泵8。烟酸塔底部的烟酸出ロ 11与烟酸泵槽的烟酸进ロ 21相连；烟酸泵槽的烟酸泵出口 22分成三路，其中第一路与烟酸冷却器的烟酸进ロ 31相连，第二路与烟酸中间热交換器4的40%烟酸进ロ 41相连，第三路与烟酸蒸发器5上的小回流塔的烟酸进ロ51相连。烟酸冷却器的烟酸出ロ 32与烟酸塔顶部的布酸器进ロ 12相连；烟酸中间热交換器的40%烟酸出ロ 42与烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的壳程的40%烟酸进ロ 52相连；烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的壳程的烟酸溢流ロ 53与烟酸中间热交換器的22%烟酸进ロ 43相连，烟酸中间热交換器的22%烟酸第一出ロ 44与烟酸泵槽的22%烟酸进ロ 23相连。烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的管程的出口 54与烟酸塔侧壁下部的烟气进ロ 13相连，烟酸蒸发器上的小回流塔顶部的SO3,体出ロ 55与三氧化硫冷凝器的SO3气体进ロ 61相连；三氧化硫冷凝器的SO3液体出ロ 62与液体三氧化硫贮槽7的进ロ相连，液体三氧化硫贮槽的7出口和液体三氧化硫增压泵8的进ロ相连。这种液体三氧化硫的エ业化生产装置的生产过程如下(A)将来自硫磺制酸装置的冷热换热器的高温烟气从烟酸蒸发器5中的烟酸锅炉的管程的进ロ 56引入，此高温烟气的热量使烟酸锅炉中的40%烟酸中的SO3蒸发，得到的SO3气体流经烟酸蒸发器5上部的小回流塔，与进入小回流塔中的40%烟酸逆流接触，去掉残余水分和酸雾后送至三氧化硫冷凝器6。SO3,体在三氧化硫冷凝器中由软水冷凝。冷凝得到的液体三氧化硫进入三氧化硫贮槽7，经三氧化硫增压泵8外供。(B)高温烟气在烟酸锅炉的管程中降温后，进入烟酸塔I与喷淋而下的烟酸逆流相交，部分SO3,体由烟酸吸收。乘余的气体从塔顶的出口 14去制酸エ艺的吸收塔。(C)在烟酸塔I中的烟酸从塔底部流入烟酸泵槽2，与98. I 98. 5%的串酸混合以维持烟酸浓度在40%。烟酸泵槽2中的烟酸泵将一部分40%烟酸送往烟酸中间热交換器4加热，然后进入烟酸蒸发器5中的烟酸锅炉的壳程中，进行(A)步所描述的蒸发SO3,体。烟酸泵槽2中的另一部分40%烟酸经过烟酸冷却器3冷却后再返回到烟酸塔I顶部的布酸器中，吸收SO3,体生成烟酸。还有ー小部分40%烟酸送往烟酸蒸发器5中小回流塔，对蒸发出的高纯SO3气体进行降温，同时去除SO3所含的微量硫酸雾。烟酸泵槽2的硫酸进ロ 24引入来自公用酸冷却器的98. 5%硫酸，用来调节烟酸泵槽2内的烟酸的浓度。(D)烟酸蒸发器5中的烟酸锅炉的壳程中的40%烟酸经蒸发后，酸浓降为22%，从烟酸锅炉的烟酸溢流ロ 53流出，进入烟酸中间热交換器4，对40%烟酸进行预热。然后22%烟酸从烟酸中间热交換器4中分出来一路，从第二出口 45经22%成品烟酸增压泵送往22%烟酸储罐，其余的22%烟酸由22%烟酸第一出口 44返回烟酸泵槽2。这种液体三氧化硫的エ业化生产装置与硫磺制酸装置的其它设备配套使用，热量利用率高，尾气可以循环吸收，減少了污染。这种三氧化硫的エ业化生产装置中的各设备的參考规格如下烟酸塔I :自制，内径φ3800，壳体16MnR ；烟酸泵槽2 ;内径φ2800χ2135mm;烟酸冷却器3 :换热面积136m2, Hsstelloy C-276合金；烟酸中间热交換器4 :换热面积45m2 ；烟酸蒸发器5 :换热面积361m2 ； SO3冷凝器6 :列管式，换热面积145m2 ；[0021]液体SO3贮槽7(每台)容积14. 81m3,主要材料16MnR，直径2000*10mm，长度5070mm。上述设备可与 30万吨/年硫酸生产装置配套。
权利要求1.一种液体三氧化硫的工业化生产装置，包括烟酸塔(I)、烟酸泵槽(2)、烟酸冷却器(3)、烟酸中间热交换器(4)、烟酸蒸发器(5)、三氧化硫冷凝器(6)、液体三氧化硫贮槽(7)和液体三氧化硫增压泵(8)，其特征是所述的烟酸塔(I)底部的烟酸出口(11)与烟酸泵槽的烟酸进口(21)相连；烟酸泵槽的烟酸泵出口(22)分成三路，其中第一路与烟酸冷却器的烟酸进口(31)相连，第二路与烟酸中间热交换器(4)的40%烟酸进口(41)相连，第三路与烟酸蒸发器(5)上的小回流塔的烟酸进口(51)相连；烟酸冷却器的烟酸出口(32)与烟酸塔顶部的布酸器进口(12)相连；烟酸中间热交换器的40%烟酸出口(42)与烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的壳程的40%烟酸进口(52)相连；烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的壳程的烟酸溢流口(53)与烟酸中间热交换器的22%烟酸进口(43)相连，烟酸中间热交换器的22%烟酸第一出口(44)与烟酸泵槽的22%烟酸进口(23)相连；烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的管程的出口(54)与烟酸塔侧壁下部的烟气进口(13)相连，烟酸蒸发器上的小回流塔顶部的SO3气体出口(55)与三氧化硫冷凝器的SO3气体进口(61)相连；三氧化硫冷凝器的SO3液体出口(62)与液体三氧化硫贮槽(7)的进口相连，液体三氧化硫贮槽的(7)出口和液体三氧化硫增压泵⑶的进口相连。
专利摘要一种液体三氧化硫的工业化生产装置，包括烟酸塔(1)、烟酸泵槽(2)、烟酸冷却器(3)、烟酸中间热交换器(4)、烟酸蒸发器(5)、三氧化硫冷凝器(6)、液体三氧化硫贮槽(7)和液体三氧化硫增压泵(8)。将硫磺制酸装置的冷热换热器的高温烟气从这种液体三氧化硫的工业化生产装置中的烟酸蒸发器中的烟酸锅炉的管程的进口中引入，即可制得液体SO3，由于采用了较高浓度的烟酸从而降低了烟酸沸点，在SO3分离中采用对气相二次降温及除雾技术，大大降低了三氧化硫中的硫酸含量，明显提高了三氧化硫的纯度，可获得高纯度的三氧化硫(纯度99.99％)，液体三氧化硫中的硫酸杂质可降低到0.01％以下。
文档编号C01B17/74GK202369391SQ20112055948
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者刘立国, 姚卫峰, 杨桢, 林传克 申请人:浙江嘉化能源化工股份有限公司