一种超净高纯硫酸生产装置及生产方法与流程

本发明涉及化工生产，尤其涉及一种超净高纯硫酸生产装置及生产方法。

背景技术：

1、硫酸是一种无机化合物，化学式是h2so4，是硫的最重要的含氧酸。纯净的硫酸为无色油状液体，10.36℃时结晶，通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液，用塔式法和接触法制取。

2、硫酸是一种最活泼的二元无机强酸，能和绝大多数金属发生反应，高浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质，是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中，常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

3、为了满足生产需求，化工制造过程需要用到超净高纯硫酸，目前常采用的方式是利用三氧化硫被低浓度硫酸吸收的方式来制取，由于是采用气体和液体接触吸收的方式，两者之间的接触效果受限，超净高纯硫酸制备的效率较差，三氧化硫的利用率较低。

技术实现思路

1、本发明提出的一种超净高纯硫酸生产装置，包括制备釜，所述制备釜的内部设置有平气箱，且平气箱的内部设置有顶台和中置台，所述顶台位于中置台的上方，且顶台和中置台的外部均固定连接有多个呈圆周等距的缓流组件，所述缓流组件包括缓流杆和多个顺液杆，且缓流杆的上侧均开设有等距的流液槽，所述缓流杆上开设有多个等距的漏液孔，且多个顺液杆分别与多个漏液孔的内部均固定连接，多个所述顺液杆的外部均设置有螺旋缓流片，且螺旋缓流片的材质为陶瓷，所述平气箱的内部设置有多个呈圆周等距的斜置气板，多个斜置气板的截面形状均为三角形，且多个斜置气板上均开设有多个等距的出气条，所述平气箱的内部设置为空腔，且空腔与多个出气条均为贯通状态。

2、优选地，所述中置台的上方设置有竖杆，竖杆的顶端与顶台的下侧固定连接，中置台的下方设置有撑柱，且中置台的上下两侧均固定连接有滑筒，上下两个滑筒分别与竖杆和撑柱之间滑动连接，上下两个滑筒的内部均固定连接有复位弹簧，两个复位弹簧的另一端分别与竖杆的下侧和撑柱的上侧固定连接。

3、优选地，所述平气箱的上方设置有对流气箱，对流气箱与制备釜之间固定连接，对流气箱上位于制备釜内的一侧设置有斜置板，斜置板上开设有多个呈圆周等距的排气槽，且对流气箱的内部设置为空腔，空腔与多个排气槽之间处于贯通状态，对流气箱上位于制备釜外的一侧开设有孔槽，孔槽的内部固定连接有进气管，进气管与外部的三氧化硫输送管之间固定连接。

4、优选地，所述平气箱的下方设置有旋气箱，旋气箱与制备釜之间固定连接，旋气箱的内部开设有多个呈圆周等距的矩形孔槽，多个矩形孔槽的内部均固定连接有内附气盒，多个内附气盒的上下两侧内壁均固定连接有多个等距的改向导流板，改向导流板均为倾斜设置，且旋气箱的内部设置为空腔，多个内附气盒均与空腔之间贯通，旋气箱与平气箱之间设置有贯通气管，贯通气管上开设有圆形通孔，圆形通孔的内部固定连接有入气管。

5、优选地，所述旋气箱的内部设置有增触组件，增触组件位于缓流组件的正下方，且增触组件包括套座、分散杆和多个球形触头，套座的中部开设有圆孔，圆孔的内部与撑柱的外部固定连接，分散杆与套座之间固定连接，分散杆的上侧固定连接有多个呈圆周等距的弹性杆，多个球形触头分别与多个弹性杆的顶端固定连接，分散杆的外部固定连接有外接环，外接环的外侧与制备釜的内侧固定连接。

6、优选地，所述制备釜的底端固定连接有集液底盒，集液底盒为倒置的半球状，集液底盒的底端开设有排液口，排液口的内部固定连接有排液管，且集液底盒的上方设置有伞形落液板，伞形落液板位于集液底盒和增触组件之间，伞形落液板的上侧为球状，伞形落液板的下侧固定连接有支柱，支柱的底端固定连接有四角撑杆，四角撑杆与制备釜的内侧固定连接。

7、优选地，所述平气箱的上方设置有滞液组件，且滞液组件包括滞液网、四个附接座和四个内附座，滞液网与四个附接座之间固定连接，四个附接座位于滞液网的外侧呈圆周等距分布，四个附接座的上下两侧均设置有滑柱，平气箱的内部开设有四个呈圆周等距的矩形长槽，四个内附座分别与四个矩形长槽的内部固定连接，四个内附座上均开设有上下对称的圆形凹孔，附接座上下两侧的滑柱分别与内附座上的圆形凹孔滑动连接，滑柱的顶端均固定连接有限位弹簧，限位弹簧的另一端与圆形凹孔的内部固定连接。

8、优选地，所述制备釜的顶部固定连接有顶盖，顶盖的中部开设有圆孔，圆孔的内部固定连接有进液管，进液管的下端固定连接有喷淋头，喷淋头位于制备釜的内部，且制备釜的外部固定连接有附箱支架，附箱支架的上侧固定连接有加热箱，加热箱上设置有外液接管和输液管，外液接管与外部的稀硫酸输送管之间固定连接，输液管的另一端进液管之间固定连接。

9、优选地，所述顶盖上开设有环形凹孔，环形凹孔位于进液管的外侧，环形凹孔的内部固定连接有排气顶盒，排气顶盒的下端开设有环形吸槽，环形吸槽位于制备釜的内部，且制备釜上远离附箱支架的一侧固定连接有外接支架，外接支架的上侧固定连接有加压泵，加压泵的输入端口固定连接有输气管，输气管的另一端与排气顶盒之间固定连接，加压泵的输出端口通过管道连接有三通连接器，三通连接器上设置有阀门，三通连接器上设置有两个通口，位于旁侧的通口设置有外排接管，外排接管与外部的气体回收管之间固定连接，位于底部的通口设置有回气管，回气管的另一端与入气管之间固定连接。

10、一种超净高纯硫酸生产方法，应用于上述所述的一种超净高纯硫酸生产装置，所述生产方法包括如下步骤：

11、s1、二氧化硫制备：将单质硫放于焚烧炉中进行充分燃烧，产生的气体被过滤后进行降温冷却；

12、s2、三氧化硫制备：将制备的二氧化硫从底部通入催化反应塔，并通入过量的氧气，从下向上逐步经过多个反应层后，将气体通入制备釜；

13、s3、高纯硫酸初步制备：将三氧化硫气体斜向上通入制备釜中，并从制备釜的顶端向下喷洒热的稀硫酸，两者对向接触，并从制备釜顶部将多余的气体回导入平气箱中；

14、s4、高纯硫酸二次制备：初步制备的高纯硫酸向下滴落至缓流杆上，在流液槽内流动并最终在螺旋缓流片上向下流动，导入平气箱内的气体从斜置气板上的出气条向制备釜内喷送，气体再次与流液槽和螺旋缓流片中的高纯硫酸接触吸收。

15、本发明中的有益效果为：

16、1、本发明通过设置的制备釜、平气箱、顶台、中置台、缓流组件、斜置气板和出气条，利用缓流组件能够将初步制备的高纯硫酸暂留在缓流杆和螺旋缓流片上，从而降低液体的下落速度，便于液体更好的与制备釜内部的三氧化硫气体接触，增加其吸收效果，同时将未吸收完的三氧化硫加压后二次输送至制备釜内，进一步提高液体（稀硫酸）对三氧化硫的吸收效果，避免稀硫酸与三氧化硫初步接触吸收时因接触效果不佳造成三氧化硫气体吸收不完全，提高了高纯硫酸制备时三氧化硫气体的消耗；利用流液槽和螺旋缓流片能够增加稀硫酸在制备釜中的下落时间，从而提高稀硫酸与制备釜内三氧化硫气体的接触效果，增加吸收效率；利用斜置气板和出气条能够使二次喷送的三氧化硫气体方向和缓流杆一致，进一步增加气体与稀硫酸液体的接触效果。

17、2、本发明通过设置的竖杆、撑柱、滑筒和复位弹簧，利用复位弹簧的弹性性质能够在顶台和中置台受力状态频繁改变下，促使顶台和中置台进行无规则的上下晃动，一方面提高了缓流组件上稀硫酸的下落效果，另一方面在上下晃动过程中能够进一步将稀硫酸甩落飞散，从而增加稀硫酸与三氧化硫气体的接触效果，增强对三氧化硫的吸收。

18、3、本发明通过设置的旋气箱、内附气盒、改向导流板、贯通气管、入气管和增触组件，利用增触组件能够在旋气箱喷出的旋状气流作用下，将滴落在球形触头上的稀硫酸甩出，使其处于飞散的状态，从而进一步提高稀硫酸与旋状气流（三氧化硫气体）的接触效果，增加稀硫酸对三氧化硫气体的吸收，球形触头能够增加与滴落的稀硫酸的接触面积，便于稀硫酸更好的粘附在其表壁，同时球形触头因其自重更便于弹性杆受力后的晃动；内附气盒和改向导流板能够改变旋气箱内输送的三氧化硫气体状态，使其在制备釜中形成旋状气流，便于三氧化硫与稀硫酸的进一步接触吸收，同时旋转气流作用在弹性杆上能够改变其运动状态，使其进行高频的轻微晃动，便于后续将滴落在球形触头上的稀硫酸甩落飞散。

19、4、本发明通过设置的伞形落液板，伞形落液板能够对下落的硫酸进行缓冲，避免因落差较大发生飞溅现象，同时伞形落液板能够避免上方的气流进入集液底盒，致使制备釜内的气流发生紊乱，影响伞形落液板上方的气旋状态。

20、5、本发明通过设置的滞液组件，利用滞液组件能够初步降低喷洒的稀硫酸的下落速度，便于喷送的三氧化硫气体与稀硫酸进行接触吸收，提高制备的吸收率，在稀硫酸下落的力、三氧化硫气体的冲力以及限位弹簧的弹力作用下，滞液网处于无规则的上下震动转态，提高稀硫酸阻挡后的再次下落效果，同时再次将稀硫酸甩落飞散，进一步提高稀硫酸对二氧化硫的接触吸收。