專利名稱：利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種硫酸生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種環(huán)保型硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前我國硫酸生產(chǎn)多為硫磺制酸和硫鐵礦制酸，隨著硫磺和硫鐵礦的原料價(jià)格上漲，硫酸成本逐漸升高，尋找新的原料生產(chǎn)硫酸勢在必行。同時(shí)隨著硫酸生產(chǎn)材料與工藝的發(fā)展的改進(jìn)，用于生產(chǎn)硫酸的設(shè)備也出現(xiàn)了多元化的發(fā)展趨勢。中國發(fā)明專利申請200910019882.5公開了一種利用硫酸鎂生產(chǎn)硫酸的技術(shù)，主要采用懸浮煅燒和二氧化硫煙氣回用對硫酸鎂原料進(jìn)行預(yù)加熱的技術(shù)，同時(shí)采用的“兩轉(zhuǎn)兩吸”工藝，提高了對SO3氣體的吸收率，但是其過程中也引入了新的燃料，引入了可能的外來雜質(zhì)。中國發(fā)明專利申請200580008034.4公開了一種制備硫酸的裝置，其采用了二級(jí)吸收法，主要包括初級(jí)吸收器和次級(jí)吸收器，但是這種結(jié)構(gòu)并不能從本質(zhì)上解決排放氣體對環(huán)境的污染問題。中國發(fā)明專利申請201010208303.4公開了一種降低硫酸生產(chǎn)尾氣中SO2含量的方法，該發(fā)明在現(xiàn)有硫酸裝置第二酸吸收塔至尾氣排放煙 之間增設(shè)由吸附塔與解吸塔組成的尾氣脫硫裝置，其中采用的活性焦可以循環(huán)使用，但是這種處理方法無法大量吸收尾氣中的SO2,只能少量減少，不能徹底解決問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
`[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中硫酸生產(chǎn)原料價(jià)格偏高，因固體燃料的使用而引入新的雜質(zhì)，排放的廢棄物多為有害氣體以及能耗過高的不足，提供一種環(huán)保型的利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，包括高溫?cái)嚢桁褵G、SO2轉(zhuǎn)化器和吸收塔；所述高溫?cái)嚢桁褵G、SO2轉(zhuǎn)化器、吸收塔由下至上縱向排列。所述高溫?cái)嚢桁褵G包括筒體、攪拌槳、驅(qū)動(dòng)攪拌槳旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述筒體中間嵌有加熱器I，外部設(shè)有隔熱層；在筒體的底部設(shè)有錐形濾網(wǎng)，錐形濾網(wǎng)的錐角為90-180° (優(yōu)選120 - 135° );所述錐形濾網(wǎng)為雙層結(jié)構(gòu)，錐形濾網(wǎng)的上層均勻分布著網(wǎng)孔，網(wǎng)孔的直徑小于硫酸鈣粉體的最小粒徑(網(wǎng)孔的大小優(yōu)選為100-3000目，更優(yōu)選800 -1200目)，錐形濾網(wǎng)的中間為氣體分配腔，錐形濾網(wǎng)的下層左側(cè)設(shè)有充氣口，充氣口與氣體分配腔相通，通過充氣口與氣體分配腔可以向高溫?cái)嚢桁褵G中通入壓力為0.05-0.2MPa的氧氣；在筒體的右側(cè)壁上方設(shè)有帶密封閥I的加料斗；筒體的左側(cè)壁下方設(shè)有帶密封閥II的出料口 ；攪拌槳與錐形濾網(wǎng)平行，距錐形濾網(wǎng)5 - 50mm。所述SO2轉(zhuǎn)化器包括內(nèi)部充滿網(wǎng)狀或顆粒狀觸媒的簇狀管道,簇狀管道之間由金屬陶瓷封裝，SO2轉(zhuǎn)化器入口與高溫?cái)嚢桁褵G相通，SO2轉(zhuǎn)化器出口與吸收塔相連，SO2R化器外部設(shè)有加熱器II，通過加熱器II可將簇狀管道環(huán)境溫度保持在室溫至800°c。所述吸收塔內(nèi)頂部設(shè)有噴淋硫酸的噴頭；吸收塔左側(cè)壁下方接近底部設(shè)有排液口，所述排液口可與噴頭形成回路，排液口上方設(shè)有液面指示窗，通過該液面指示窗可以觀察吸收塔內(nèi)部硫酸的液面；吸收塔上方還設(shè)有排氣口，該排氣口與高溫?cái)嚢桁褵G錐形濾網(wǎng)下層左側(cè)的充氣口相通。工作過程:將高溫?cái)嚢桁褵G通過加熱器I加熱至設(shè)定溫度后，將硫酸鈣粉末通過加料斗加入高溫?cái)嚢桁褵G窯腔，啟動(dòng)攪拌槳的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，攪拌槳開始工作，使硫酸鈣均勻受熱，發(fā)生分解反應(yīng)；通過SO2轉(zhuǎn)化器外部的加熱器II將簇狀管道環(huán)境溫度保持在室溫至800°C，再通過錐形濾網(wǎng)的充氣口向錐形濾網(wǎng)的氣體分配腔內(nèi)充入體積濃度> 90%的氧氣；吸收塔內(nèi)下部盛有質(zhì)量濃度大于75%的濃硫酸，通過噴頭向吸收塔內(nèi)噴淋質(zhì)量濃度大于75%的濃硫酸；由吸收塔的排液口排出的濃硫酸再次進(jìn)入噴頭噴淋，由吸收塔的排氣口排出的混合氣體(二氧化硫與氧氣的混合氣)通過錐形濾網(wǎng)的充氣口再次通入高溫?cái)嚢桁褵G內(nèi)循環(huán)；反應(yīng)完成后的殘?jiān)ㄟ^高溫?cái)嚢桁褵G的出料口排出。采用本設(shè)備，硫酸鈣煅燒過程中采用電加熱，且引入攪拌裝置與充氣裝置，一方面加快了物料之間的傳熱速度，另一方面加大了內(nèi)部物料的反應(yīng)速率，使硫酸鈣的分解反應(yīng)更充分，內(nèi)部充滿網(wǎng)狀或顆粒狀觸媒的簇狀管道可將硫酸鈣分解產(chǎn)生的SO2完全轉(zhuǎn)化成SO3 ;采用噴淋的方式吸收SO3,吸收更充分。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本實(shí)用新型之硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，在整個(gè)反應(yīng)過程中，完全封閉，不引入二次污染雜質(zhì)，也無有害氣體二氧化硫向大氣中排放，節(jié)能環(huán)保，二氧化硫的吸收率基本可以達(dá)到100%。

圖1是利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；(1、高溫?cái)嚢桁褵G；2、SO2轉(zhuǎn)化器；3、吸收塔；4 一 1、加熱器I ;4 一 2、加熱器II ;5、隔熱層；6、筒體；7、攪拌槳；8、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；9、錐形濾網(wǎng)；10、網(wǎng)孔；11、加料斗；12_1、密封閥I ;12-2、密封閥II ;13、出料口 ；14、充氣口 ；15、氣體分配腔；16、觸媒；17、簇狀管道；18、入口 ；19、出口 ；20、噴頭；21、排液口 ；22、液面指示窗；23、排氣口)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)施例之利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，包括高溫?cái)嚢桁褵G1、SO2轉(zhuǎn)化器2和吸收塔3，所述高溫?cái)嚢桁褵G1、SO2轉(zhuǎn)化器2和吸收塔3由下至上縱向排列。所述高溫?cái)嚢桁褵GI包括筒體6，攪拌槳7，驅(qū)動(dòng)攪拌槳7旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)8，所述筒體6中間嵌有加熱器I 4-1、外部設(shè)有隔熱層5 ;在筒體6的底部設(shè)有錐形濾網(wǎng)9，錐形濾網(wǎng)9的錐角為120° ;所述錐形濾網(wǎng)9為雙層結(jié)構(gòu)，錐形濾網(wǎng)9的上層均勻分布著網(wǎng)孔10，網(wǎng)孔10為1000目(本實(shí)施例中所用硫酸鈣粉體的粒徑為800目)，錐形濾網(wǎng)9的中間為氣體分配腔15 ;錐形濾網(wǎng)9的下層左側(cè)設(shè)有充氣口 14，充氣口 14與氣體分配腔15相通，通過充氣口 14與氣體分配腔15可以向高溫?cái)嚢桁褵GI中通入壓力為0.05-0.2MPa的氧氣；在筒體6的右側(cè)壁上方設(shè)有帶密封閥I 12-1的加料斗11 ;筒體6的左側(cè)壁下方設(shè)有帶密封閥II 12-2的出料口 13;攪拌槳7與錐形濾網(wǎng)9平行，與錐形濾網(wǎng)9距離20mm。所述SO2轉(zhuǎn)化器2包括內(nèi)部充滿網(wǎng)狀或顆粒狀觸媒16的簇狀管道17,簇狀管道17之間由金屬陶瓷封裝，SO2轉(zhuǎn)化器2入口 18與高溫?cái)嚢桁褵GI相通，SO2轉(zhuǎn)化器出口 19與吸收塔3相連，SO2轉(zhuǎn)化器2外部設(shè)有加熱器II 4-2，通過加熱器II 4-2可將簇狀管道17環(huán)境溫度保持在室溫至800°C。所述吸收塔3內(nèi)下部盛有質(zhì)量濃度大于75%的濃硫酸，頂部設(shè)有噴淋濃硫酸的噴頭20 ;吸收塔3左側(cè)壁下方接近底部設(shè)有濃硫酸排液口 21，所述排液口 21可與噴頭20形成回路，排液口 21上方設(shè)有液面指示窗22，通過該液面指示窗22可以觀察吸收塔3內(nèi)部濃硫酸的液面；吸收塔3上方還設(shè)有排氣口 23，該排氣口 23與高溫?cái)嚢桁褵GI錐形濾網(wǎng)9下層左側(cè)的充氣口 14相通。工作過程如下:將高溫?cái)嚢桁褵GI通過加熱器I 4-1加熱至設(shè)定溫度后，將硫酸鈣粉末通過加料斗11加入高溫?cái)嚢桁褵GI的窯腔，啟動(dòng)攪拌槳7的驅(qū)動(dòng)電機(jī)8，攪拌槳7開始工作，使硫酸鈣均勻受熱，發(fā)生分解反應(yīng)；通過SO2轉(zhuǎn)化器2外部的加熱器II 4-2將簇狀管道17環(huán)境溫度保持在室溫至800°C，再通過錐形濾網(wǎng)9的充氣口 14向錐形濾網(wǎng)9的氣體分配腔15內(nèi)充入體積濃度> 90%的氧氣；吸收塔3內(nèi)下部盛有質(zhì)量濃度大于75%的濃硫酸，通過噴頭20向吸收塔3內(nèi)噴淋質(zhì)量濃度大于75%的濃硫酸；由吸收塔3的排液口 21排出的濃硫酸再次進(jìn)入噴頭20噴淋，由吸收塔3的排氣口 23排出的混合氣體(二氧化硫與氧氣的混合氣)通過錐形濾網(wǎng)9的充氣口 14再次通入高溫?cái)嚢桁褵GI內(nèi)循環(huán)；反應(yīng)完成后的殘?jiān)ㄟ^高溫?cái)嚢桁褵GI的出料口 13排出。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本實(shí)用新型之硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，在整個(gè)反應(yīng)過程中，完全封閉，不引入二次污染雜質(zhì)，也無有害氣體二氧化硫向大氣中排放，節(jié)能環(huán)保，二氧化硫的吸收率基本可以達(dá)到100%。
權(quán)利要求1.利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，其特征在于，包括高溫?cái)嚢桁褵G、SO2轉(zhuǎn)化器和吸收塔；所述高溫?cái)嚢桁褵G、SO2轉(zhuǎn)化器、吸收塔由下至上縱向排列； 所述高溫?cái)嚢桁褵G包括筒體，攪拌槳，驅(qū)動(dòng)攪拌槳旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述筒體中間嵌有加熱器1、外部設(shè)有隔熱層；在筒體的底部設(shè)有錐形濾網(wǎng)，錐形濾網(wǎng)的錐角為90-180° ;所述錐形濾網(wǎng)為雙層結(jié)構(gòu)，錐形濾網(wǎng)的上層均勻分布著網(wǎng)孔，網(wǎng)孔的直徑小于硫酸鈣粉體的最小粒徑，錐形濾網(wǎng)中間為氣體分配腔，錐形濾網(wǎng)的下層左側(cè)設(shè)有充氣口，充氣口與氣體分配腔相通；在筒體的右側(cè)壁上方設(shè)有帶密封閥I的加料斗；筒體的左側(cè)壁下方設(shè)有帶密封閥II的出料口 ；攪拌槳與錐形濾網(wǎng)平行，距錐形濾網(wǎng)5 — 50mm; 所述SO2轉(zhuǎn)化器包括內(nèi)部充滿網(wǎng)狀或顆粒狀觸媒的簇狀管道，簇狀管道之間由金屬陶瓷封裝，SO2R化器入口與高溫?cái)嚢桁褵G相通，SO2轉(zhuǎn)化器出口與吸收塔相連，SO2轉(zhuǎn)化器外部設(shè)有加熱器II ； 所述吸收塔內(nèi)頂部設(shè)有噴淋硫酸的噴頭；吸收塔左側(cè)壁下方接近底部設(shè)有濃硫酸排液口，所述排液口與噴頭形成回路，排液口上方設(shè)有液面指示窗，通過該液面指示窗觀察吸收塔內(nèi)部硫酸的液面；吸收塔上方還設(shè)有排氣口，該排氣口與高溫?cái)嚢桁褵G濾網(wǎng)下層左側(cè)的充氣口相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，其特征在于，所述錐形濾網(wǎng)的錐角為120 - 135°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，其特征在于，所述濾網(wǎng)網(wǎng)孔的大小為100-3000目。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，其特征在于，所述濾網(wǎng)網(wǎng)孔的大小為800 — 1200目。
專利摘要利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，包括高溫?cái)嚢桁褵G、SO2轉(zhuǎn)化器和吸收塔；所述高溫?cái)嚢桁褵G包括筒體，攪拌槳，驅(qū)動(dòng)電機(jī)；在筒體的底部設(shè)有錐形濾網(wǎng)；SO2轉(zhuǎn)化器包括內(nèi)部充滿網(wǎng)狀或顆粒狀觸媒的簇狀管道，SO2轉(zhuǎn)化器入口與高溫?cái)嚢桁褵G相通，SO2轉(zhuǎn)化器出口與吸收塔相連；吸收塔內(nèi)下部盛有濃硫酸，頂部設(shè)有噴淋硫酸的噴頭；吸收塔上方還設(shè)有排氣口，該排氣口與高溫?cái)嚢桁褵G底部左側(cè)的充氣口相通。采用本實(shí)用新型之硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的設(shè)備，在整個(gè)反應(yīng)過程中，完全封閉，不引入二次污染雜質(zhì)，也無有害氣體二氧化硫向大氣中排放，節(jié)能環(huán)保，二氧化硫的吸收率基本可以達(dá)到100%。
文檔編號(hào)C01B17/80GK202968115SQ20122064423
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀(jì)鳴 申請人:劉立文