纯氧焚硫制酸系统的制作方法

本发明涉及硫酸制备，具体涉及一种纯氧焚硫制酸系统。

背景技术：

1、相关技术中，硫磺制酸是化工行业重要的基础工艺，而传统的硫磺制酸通常采用空气焚硫、两转两吸工艺，即含二氧化硫的炉气先在转化器的催化床完成第一次转化，生成三氧化硫经中间吸收塔吸收成硫酸；剩余气体返回转化器通过催化床完成二次转化，最终三氧化硫在吸收塔被再次吸收，然而通过上述方式在制酸过程中，通常也会造成制酸设备系统较为繁杂，占地使用空间较多，并且无法实现对气体和硫磺的高效利用，制酸效率较低。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本发明提供一种纯氧焚硫制酸系统，以在简化制酸系统的情况下，提高制酸过程中气体和硫磺的利用率，以至少部分地解决上述技术问题。

2、本发明提供一种纯氧焚硫制酸系统，包括：焚硫炉，所述焚硫炉设有第一气体入口、第二气体入口和入硫口，所述第一气体入口用于向所述焚硫炉内输送氧气，所述入硫口用于向所述焚硫炉内输送液硫；转化系统，包括气体流路和在所述气体流路上布置的转化器，所述气体流路的入口连接于所述焚硫炉的出口；热回收塔，连接于所述气体流路的出口；气循环系统，包括循环管路和设于所述循环管路上的风机，所述循环管路的一端连接于所述热回收塔的出口，另一端连接于所述第二气体入口。

3、可选地，所述转化器的数量为多段，多段所述转化器沿所述气体流路的延伸方向间隔布置。

4、可选地，多段所述转化器包括沿所述气体流路的延伸方向上间隔布置的预转化器、第一转化器、第二转化器和第三转化器。

5、可选地，所述预转化器和所述焚硫炉之间设有第一余热回收器；所述预转化器和所述第一转化器之间设有第二余热回收器；所述第一转化器和所述第二转化器之间设有第三余热回收器；所述第二转化器和所述第三转化器之间设有第四余热回收器；所述第三转化器和所述热回收塔之间设有第五余热回收器。

6、可选地，所述纯氧焚硫制酸系统还包括酸循环系统，所述酸循环系统包括：蒸发器，连接于所述热回收塔；稀释器，连接于所述蒸发器且通过第一回流管路连接于所述热回收塔，所述蒸发器和所述稀释器之间还设有第一外排管路。

7、可选地，所述酸循环系统还包括设于所述第一外排管路上的稀释系统，所述稀释系统包括沿所述第一外排管路上依次设置的锅炉给水预热器、除盐水预热器、稀释酸槽和第一酸冷却器，所述锅炉给水预热器通过所述第一外排管路连接于所述蒸发器的出口。

8、可选地，所述酸循环系统还包括第二回流管路，所述第二回流管路的一端连接于所述稀释酸槽的出口，另一端连接于所述热回收塔；所述第二回流管路上设有第二酸冷却器。

9、可选地，所述焚硫炉的出口处的的浓度满足15%~20%。

10、可选地，所述稀释系统还包括连接于所述第一酸冷却器的输出管路。

11、可选地，所述热回收塔包括第一塔段和第二塔段，所述第二塔段位于所述第一塔段的上方，且所述第二塔段处于所述热回收塔的顶部，所述第二回流管路连接于所述第二塔段，所述第一回流管路连接于所述第一塔段。

12、通过上述技术方案，即本发明所提供的纯氧焚硫制酸系统，在通过该纯氧焚硫系统制酸系统进行硫酸制备时，液态硫磺即液硫可以从入硫口进入焚硫炉中，并通过第一气体入口向焚硫炉内输送氧气，以完成硫磺的初步燃烧并生成二氧化硫，二氧化硫沿着转化系统的气体流路前进，并可以通过气体流路上布置的转化器进行催化氧化，以至少部分地使得二氧化硫被催化氧化形成三氧化硫，形成的三氧化硫、未被成功催化的二氧化硫以及未反应的氧气继续沿着气体流路前进，可以排至热回收塔中，此时三氧化硫进入热回收塔中与水形成硫酸，二氧化硫进入热回收塔中可以与水形成亚硫酸，而考虑到三氧化硫与水反应生成的硫酸，以及二氧化硫与水反应生成的亚硫酸，上述两种反应均为可逆反应，因此，合成的硫酸和亚硫酸可以从热回收塔中进行收集，而未完全反应的三氧化硫、二氧化硫以及氧气可以从热回收塔的出口进行排出并进入气循环系统中，混合的气体通过风机的输送，可以再通过第二气体入口输送回焚硫炉中继续参与反应，通过上述方式，本发明所提供的纯氧焚硫制酸系统可以通过气循环系统实现系统的整体循环，即从热回收塔中排出的尾气为混合气体，可以作为焚硫炉中燃烧氧气的稀释介质和热量载体，整个系统可以根据尾气的进料量而对液硫和氧气进行少量驰放，配合整个系统制酸过程，可以实现硫原子的利用率更加接近100%，即提高制酸过程中气体和硫磺的利用率，并且制酸过程仅需通过单个热回收塔进行硫酸的制备，能够大幅度简化制酸系统的布局空间。

13、本发明的上述其他可选方案的有益效果将在下述具体实施方式中进行详细展开说明。

1.一种纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，所述转化器（220）的数量为多段，多段所述转化器（220）沿所述气体流路（210）的延伸方向间隔布置。

3.根据权利要求2所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，多段所述转化器（220）包括沿所述气体流路（210）的延伸方向上间隔布置的预转化器（221）、第一转化器（222）、第二转化器（223）和第三转化器（224）。

4.根据权利要求3所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，所述预转化器（221）和所述焚硫炉（1）之间设有第一余热回收器（231）；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，所述纯氧焚硫制酸系统还包括酸循环系统（5），所述酸循环系统（5）包括：

6.根据权利要求5所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，所述酸循环系统（5）还包括设于所述第一外排管路（530）上的稀释系统（540），所述稀释系统（540）包括沿所述第一外排管路（530）上依次设置的锅炉给水预热器（541）、除盐水预热器（542）、稀释酸槽（543）和第一酸冷却器（544），所述锅炉给水预热器（541）通过所述第一外排管路（530）连接于所述蒸发器（510）的出口。

7.根据权利要求6所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，所述酸循环系统（5）还包括第二回流管路（550），所述第二回流管路（550）的一端连接于所述稀释酸槽（543）的出口，另一端连接于所述热回收塔（3）；

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，所述焚硫炉（1）的出口处的的浓度满足15%~20%。

9.根据权利要求6所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，所述稀释系统（540）还包括连接于所述第一酸冷却器（544）的输出管路（545）。

10.根据权利要求7所述的纯氧焚硫制酸系统，其特征在于，所述热回收塔（3）包括第一塔段和第二塔段，所述第二塔段位于所述第一塔段的上方，且所述第二塔段处于所述热回收塔（3）的顶部，所述第二回流管路（550）连接于所述第二塔段，所述第一回流管路（521）连接于所述第一塔段。