專利名稱：一種稀硫酸的濃縮除雜生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稀硫酸的濃縮除雜方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明生產(chǎn)原理如下稀硫酸與高溫?zé)釟怏w在空塔中逆流接觸進行瞬間蒸發(fā)濃縮，在酸中含有的雜質(zhì)化合物隨溫度和酸濃度的升高而沉淀析出。其原理如下本發(fā)明的具體工藝是將稀硫酸從干燥濃縮塔頂進行霧化噴霧，在塔內(nèi)與塔底進入的熱空氣進行逆流接觸加熱后完成蒸發(fā)濃縮過程；濃縮蒸發(fā)的蒸汽從塔頂排除，經(jīng)過除霧器除霧后進尾氣風(fēng)機，從煙囪排除入大氣。濃縮后含有析出沉淀雜質(zhì)的硫酸料液從塔底排除，經(jīng)過冷卻器換熱降溫，再進壓濾機進行固液分離，濾液即為濃縮硫酸，可返回鈦白粉生產(chǎn)或用于磷化工生產(chǎn)及其它生產(chǎn)；濾餅用稀硫酸進行洗滌，洗滌酸返回蒸發(fā)濃縮工序，濾餅用于生產(chǎn)亞鐵鹽或送硫酸工廠生產(chǎn)硫酸。因此，本發(fā)明的特征在于該方法包括A、將稀硫酸在濃縮塔中進行霧化噴霧；B、霧化稀硫酸在空塔中與熱氣體進行逆流接觸換熱，并迅速蒸發(fā)濃縮；C、稀硫酸料液在濃縮過程中，含于其中的雜質(zhì)化合物沉淀析出，隨濃縮料液從塔底排除；D、濃縮料液進行冷卻；E、冷卻料液進行壓濾分離，濾液即為濃縮硫酸；F、濾餅用濃縮前的稀硫酸洗滌，洗滌酸返回霧化噴霧進行濃縮；G、洗滌濾餅送亞鐵鹽生產(chǎn)或送硫酸工廠生產(chǎn)硫酸。
本發(fā)明稀硫酸的噴霧霧化是采取壓力霧化、或離心霧化，最好是采取壓力霧化。
本發(fā)明與稀硫酸接觸的熱空氣包括燃煤凈化尾氣、鍋爐高溫尾氣、天然氣和燃油燒熱空氣。
本發(fā)明噴霧濃縮塔采用內(nèi)襯耐溫、耐酸瓷磚，鉀水玻璃膠泥粘接，熱氣體直接加熱。
本發(fā)明噴霧濃縮塔底熱風(fēng)進口溫度為300-700℃，最佳溫度為450-600℃。
本發(fā)明噴霧濃縮塔頂出口溫度為70-150℃，最佳溫度為80-120℃。
本發(fā)明濃縮硫酸在進行固液分離前即在進壓濾機前的冷卻溫度為40-90℃，最佳溫度為50-70℃。
本發(fā)明固液分離的過濾后的濾餅洗滌用水或未濃縮稀硫酸洗滌，最好是稀硫酸洗滌。
本發(fā)明濃縮硫酸的一部分在進行固液分離前與稀硫酸混合返回噴霧塔噴霧進行濃縮。
本發(fā)明濃縮硫酸中雜質(zhì)的固液分離采取真空過濾、或壓濾機壓濾。
本發(fā)明洗滌液返回噴霧濃縮工序，洗滌濾餅用稀硫酸進行洗滌，洗滌后的稀硫酸返回噴霧濃縮塔噴霧。洗滌濾餅用于其他產(chǎn)品加工，如送硫酸加工廠生產(chǎn)硫酸或送亞鐵鹽廠生產(chǎn)鐵鹽。
本發(fā)明解決了稀硫酸在濃縮蒸發(fā)高溫、高腐蝕條件下設(shè)備的材質(zhì)，加熱方式，回避了間接加熱的設(shè)備結(jié)垢難題。所述蒸發(fā)濃縮塔與物料接觸部分選用耐溫耐酸磚，鉀水玻璃膠泥作為粘接劑，為防止在高溫區(qū)耐溫、耐酸磚與過熱空氣直接接觸引起的破壞，在高溫區(qū)增加一層鉀水玻璃耐酸混泥土，防止熱空氣與瓷磚直接接觸，起保護磚的作用。
本發(fā)明由于采用稀硫酸直接噴霧與熱空氣接觸加熱濃縮，取代了以昂貴石墨換熱器間接加熱的真空蒸發(fā)濃縮，降低了裝置投資；一次加熱一次分離，縮短了生產(chǎn)流程，簡化了工藝，大幅度的降低了稀硫酸的回收生產(chǎn)成本。
附圖及其圖面說明

圖1為本發(fā)明工藝流程中1、噴霧濃縮塔 2、熱風(fēng)爐 3、濃縮酸泵槽 4、冷卻器5、壓濾泵 6、壓濾機 7、濃縮酸貯槽 8、除沫器 9、風(fēng)機10、除霧器 11、煙囪實施例二按實施例一進行噴霧濃縮、分離，在抽濾之后，每小時33.83Kg濕濾餅用22.26％稀硫酸30Kg進行分次洗滌，得到27.06Kg濕濾餅(H2SO4 6.50％、H2O 18.5％)，和含有硫酸35.40％的濾洗液36.77Kg，該洗液返回噴霧濃縮塔與稀硫酸合并用作濃縮進料。
實施例三以燃煤高溫氣體，在規(guī)格為φ6×22m，體積為600m3的噴霧濃縮塔中每小時進料稀硫酸16.41t(其組成為H2SO4 23.16％；FeSO4·7H2O 17.6％；MnSO4 1.1％；MgSO4 1.3％；CaSO4·H2O 1.2％；TiO2 0.5％)進行噴霧逆流接觸加熱濃縮；熱風(fēng)進塔溫度600℃，出塔溫度95℃，每小時蒸發(fā)水量9.0t，得到濃縮稀硫酸7.4t(其組成為H2SO451.3％；FeSO4·H2O 23.8％；MnSO4 2.44％；MgSO4 2.88％；CaSO42.35％；TiO2 1.11％)。
實施例四按實施例三進行噴霧濃縮，從濃縮塔底出來的濃縮稀硫酸經(jīng)冷卻至65℃，進入壓濾機進行固液分離；每小時得到4.02t分離濃縮硫酸(其組成為H2SO4 70.7％、Fe2O3 0.30％、MgO 0.71％、Al2O3 0.43％、TiO2 0.06％)，和3.38t濕濾餅(持液量35％)。
實施例五按實施例四經(jīng)壓濾機分離后的濕濾餅，再用每小時3.5t稀硫酸(其組成為H2SO4 23.16％；FeSO4·7H2O 17.6％；MnSO4 1.1％；MgSO4 1.3％；CaSO4·H2O 1.2％；TiO2 0.5％)進行洗滌；得到洗滌稀硫酸3.87t(其H2SO4含量為37.13％)，此酸返回實施例三與原料稀硫酸合并進行噴霧濃縮；同時每小時得到3.01t濾餅(持液量31％)用于硫酸廠加工硫酸或送亞鐵鹽生產(chǎn)處理。
權(quán)利要求
1.一種稀硫酸的濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于該方法包括A、將稀硫酸在濃縮塔中進行噴霧霧化；B、霧化稀硫酸在干燥濃縮塔中與熱氣體進行逆流接觸換熱，并迅速蒸發(fā)濃縮；C、稀硫酸料液在濃縮過程中，含于其中的雜質(zhì)化合物沉淀析出，隨濃縮料液從塔底排除；D、濃縮料液進行冷卻；E、冷卻料液進行固液分離，濾液即為濃縮硫酸；F、濾餅用濃縮前的稀硫酸或水進行洗滌，洗滌酸返回霧化噴霧進行濃縮；G、滌濾餅送亞鐵鹽生產(chǎn)或送硫酸工廠生產(chǎn)硫酸。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于稀硫酸的噴霧霧化是采取壓力霧化、或離心霧化，最好是采取壓力霧化。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于與稀硫酸接觸的熱空氣包括燃煤凈化尾氣、鍋爐高溫尾氣、天然氣和燃油燒熱空氣。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于噴霧濃縮塔采用內(nèi)襯耐溫、耐酸瓷磚，鉀水玻璃膠泥粘接，熱氣體直接加熱。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于噴霧濃縮塔底熱風(fēng)進口溫度為300-700℃，最佳溫度為450-600℃。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于噴霧濃縮塔頂出口溫度為70-150℃，最佳溫度為80-120℃。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于濃縮硫酸在進行固液分離前即在進壓濾機前的冷卻溫度為40-90℃，最佳溫度為50-70℃。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于固液分離的過濾后的濾餅洗滌用水或未濃縮稀硫酸洗滌，最好是稀硫酸洗滌。
9.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于濃縮硫酸的一部分在進行固液分離前與稀硫酸混合返回噴霧塔噴霧進行濃縮。
10.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于濃縮硫酸中雜質(zhì)的固液分離采取真空過濾、或壓濾機壓濾。
11.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀硫酸濃縮除雜生產(chǎn)方法，其特征在于洗滌液返回噴霧濃縮工序，洗滌濾餅用稀硫酸進行洗滌，洗滌后的稀硫酸返回噴霧濃縮塔噴霧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種稀硫酸的濃縮除雜生產(chǎn)方法,其特征在于用熱空氣直接與經(jīng)過噴霧霧化的稀硫酸在干燥濃縮塔中進行逆流接觸加熱蒸發(fā)濃縮,冷卻、分離濃縮硫酸中析出和沉淀的酸中雜質(zhì),解決了現(xiàn)有蒸發(fā)濃縮設(shè)備因稀酸中的雜質(zhì)存在引起的換熱器結(jié)垢及堵塞問題,所用噴霧濃縮塔解決了稀酸的耐溫耐酸問題。本發(fā)明大幅度的節(jié)約了裝置投資,簡化了生產(chǎn)工藝,降低了生產(chǎn)操作費用。
文檔編號C01B17/88GK1376633SQ0211370
公開日2002年10月30日 申請日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者龔家竹, 池濟亨, 郝虎, 李家權(quán) 申請人:四川龍蟒集團有限責(zé)任公司