硫酸的制备方法

摘要

本发明涉及由原料气制备浓硫酸和发烟硫酸的方法，所述原料气具有至多70％的SO₂+SO₃(SO_x)和含量对应于至多1.6、特别是在0.5至1.6范围内的中间硫酸冷凝器上游的H₂O/SO₃摩尔比的H₂O，所述中间硫酸冷凝器包括具有加入水的空气循环回路。本发明的方法通过减少冷却水的消耗和实现电力产生所用的高压蒸汽的产生过程中所释放热量最大可能的回收，使硫酸厂的能量消耗最小化。所述原料气中至多99.95％的SO_X可被回收为通常98.5-99.5wt％的浓硫酸和/或含至多25wt％SO₃的发烟硫酸。

主权项

1.用于制备硫酸和/或发烟硫酸的方法，所述方法包括以下步骤：(a)制备包含5-50mol％SO2和摩尔浓度为SO2摩尔浓度的50-150％的H2O的原料气；(b)使该原料气经过第一SO2转化步骤，该步骤中SO2在一个或多个催化剂床中被氧化为SO3；(c)将来自所述第一SO2转化步骤的含SO3的气体冷却至高于该气体的硫酸露点0-100℃的温度；(d)将该气体传送至中间硫酸冷凝阶段，其中在空冷管中含SO3的气体被冷却而硫酸被冷凝，其中SO3气体向下流动，而冷却空气在中间冷凝器中逆向向上流动，并且所述空气由所述中间冷凝器所配备的空气循环回路所提供，从该中间冷凝器的底部收回冷凝的浓硫酸或发烟硫酸流以及包含未转化的SO2和未冷凝的SO3和H2SO4的气体流；(e)通过向来自该中间冷凝器的包含未转化的SO2和未冷凝的SO3和H2SO4的气体流中加入从所述空气循环回路收回的空气，来向该气体流中提供水和氧气，其中该空气循环回路包括：(e1)空气的冷却；(e2)通过将加湿器中的水蒸发向空气中加入水；(e3)向该空气循环回路提供空气；(e4)通过使空气经过中间冷凝器来加热步骤(e2)和(e3)的空气；(e5)收回已经按照步骤(e4)加热的部分空气并将该空气加入来自中间冷凝器的包含未转化的SO2和未冷凝的SO3和H2SO4的所述气体流中；(f)将从步骤(e)所得气体流再加热，并将该气体传送至第二SO2转化步骤中，该步骤中剩余SO2在一个或多个催化剂床上被氧化为SO3，将该气体冷却至高于其H2SO4露点0-100℃的温度，随后将该气体传送至最终冷凝阶段，其中通过在包含垂直空冷玻璃管的最终冷凝器中冷却所述气体来冷凝剩余硫酸，在该最终冷凝器中气体向上流动而空气逆向向下流动，从所述最终冷凝器中收回硫酸流；(g)在将该气体按照步骤(f)冷却至高于其H2SO4露点0-100℃的温度之前或之后，向该气体中提供含量为1010至1013的固体颗粒/Nm3/体积％SO3，该含量在SO3未水化为H2SO4的假设下计算得到。