專利名稱：一種用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)硫酸的方法，尤其是涉及一種用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法。
背景技術(shù)：
當前我國硫酸生產(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格上漲，硫酸生產(chǎn)成本逐漸升高，尋找新的原料新的工藝生產(chǎn)硫酸勢在必行。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行預加熱的技術(shù)，同時采用的“兩轉(zhuǎn)兩吸”工藝，提高了對SO3氣體的吸收率，但其過程中引入了新的 燃料，引入了可能的外來雜質(zhì)。中國發(fā)明專利申請200910265076. 6公開了一種生產(chǎn)硫酸的方法，該方法在傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法過程中增加了混合氣體的調(diào)質(zhì)過程，從而提高硫酸的吸收率，但是整個過程不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有硫酸生產(chǎn)過程中原料稀缺價高，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難題，提供一種生產(chǎn)成本低的用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，包括以下步驟
(1)將塊狀或顆粒狀硫酸鈣粉碎成粒徑為100- 3000目(優(yōu)選800 - 1200目)的硫酸鈣粉末；
所述硫酸鈣優(yōu)選白度大于99%、純度大于99wt%的硫酸鈣；
(2)將步驟(I)中的硫酸鈣粉末裝入高溫攪拌煅燒窯，密封加料口和卸料口，并將高溫攪拌煅燒窯的溫度升至800-1600°C (優(yōu)選1400 — 1500°C )，啟動攪拌電機，設定轉(zhuǎn)速為20-60 rpm(優(yōu)選 35 — 45 rpm)；
(3)向高溫攪拌煅燒窯內(nèi)物料底部通入壓力為O.05-0. 15MPa的體積濃度彡99%的氧
氣;
(4)將高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體(二氧化硫、氧氣等的混合氣體)，從高溫攪拌煅燒窯頂部通入內(nèi)置粉狀五氧化二礬觸媒的簇狀氣體流道，保持壓力為
O.05-0. 15MPa，并將流道的環(huán)境溫度保持在500-1000°C (優(yōu)選750 — 850°C );簇狀氣體流道的長度為5-30米(優(yōu)選20 — 25米)；
在內(nèi)置粉狀觸媒的簇狀氣體流道內(nèi)，二氧化硫在五氧化二礬的催化作用下轉(zhuǎn)化為三氧化硫；
(5)將步驟(4)中通過簇狀氣體流道后排出的氣體(包括二氧化硫、三氧化硫、氧氣等)通入吸收塔底部，從吸收塔上頂部噴淋質(zhì)量濃度大于75%的濃硫酸，且噴淋的濃硫酸可以循環(huán)利用；(6)將通過吸收塔后排出的混合氣體(包括氧氣與未充分反應的二氧化硫)與步驟(4) 中高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體混合,再通入簇狀氣體流道；(7)反應結(jié)束從高溫攪拌煅燒窯底部的卸料口卸出固體殘渣。
采用本發(fā)明，用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的整個反應過程完全封閉，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，二氧化硫的吸收率可達到100%。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1本實施例包括以下步驟(1)將塊狀硫酸鈣粉碎成粒徑為200目的硫酸鈣粉末；所述硫酸鈣為白度99. 2%、純度99. 3wt%的硫酸鈣；(2)將步驟(I)中的硫酸鈣粉末裝入高溫攪拌煅燒窯，密封加料口和卸料口，并將高溫攪拌煅燒窯的溫度升至1200°C，啟動攪拌電機，設定轉(zhuǎn)速為40rpm ；(3)向高溫攪拌煅燒窯內(nèi)物料底部通入壓力為O.1MPa的體積濃度為99%的氧氣；(4)將高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體(二氧化硫、氧氣等的混合氣體)，從高溫攪拌煅燒窯頂部通 入內(nèi)置粉狀五氧化二礬觸媒的簇狀氣體流道，保持壓力為O.1MPa，并將流道的環(huán)境溫度保持在900°C ;簇狀氣體流道的長度為20米；在內(nèi)置粉狀觸媒的簇狀氣體流道內(nèi)，二氧化硫在五氧化二礬的催化作用下轉(zhuǎn)化為三氧化硫；(5)將步驟(4)中通過簇狀氣體流道后排出的氣體(包括二氧化硫、三氧化硫、氧氣等) 通入吸收塔底部，從吸收塔上頂部噴淋質(zhì)量濃度為90%的濃硫酸，且噴淋的濃硫酸可以循環(huán)利用；(6)將通過吸收塔后排出的混合氣體(包括氧氣與未充分反應的二氧化硫)與步驟(4) 中高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體混合,再通入簇狀氣體流道；(7)反應結(jié)束從高溫攪拌煅燒窯底部的卸料口卸出固體殘渣。
本實施例中，用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的整個反應過程完全封閉，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，二氧化硫的吸收率高達100%。
實施例2本實施例包括以下步驟(1)將顆粒狀硫酸鈣粉碎成粒徑為1200目的硫酸鈣粉末；所述硫酸鈣為白度99. 2%、純度99. 3wt%的硫酸鈣；(2)將步驟(I)中的硫酸鈣粉末裝入高溫攪拌煅燒窯，密封加料口和卸料口，并將高溫攪拌煅燒窯的溫度升至1500°C，啟動攪拌電機，設定轉(zhuǎn)速為45rpm ；(3)向高溫攪拌煅燒窯內(nèi)物料底部通入壓力為O.05MPa的體積濃度為99%的氧氣；(4)將高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體(二氧化硫、氧氣等的混合氣體)，從高溫攪拌煅燒窯頂部通入內(nèi)置粉狀五氧化二礬觸媒的簇狀氣體流道，保持壓力為O. 05MPa，并將流道的環(huán)境溫度保持在800°C ;簇狀氣體流道的長度為25米；在內(nèi)置粉狀觸媒的簇狀氣體流道內(nèi)，二氧化硫在五氧化二礬的催化作用下轉(zhuǎn)化為三氧化硫；
(5)將步驟(4)中通過簇狀氣體流道后排出的氣體(包括二氧化硫、三氧化硫、氧氣等)通入吸收塔底部，從吸收塔上頂部噴淋質(zhì)量濃度為80%的濃硫酸，且噴淋的濃硫酸可以循環(huán)利用；
(6)將通過吸收塔后排出的混合氣體(包括氧氣與未充分反應的二氧化硫)與步驟(4)中高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體混合,再通入簇狀氣體流道；
(7)反應結(jié)束從高溫攪拌煅燒窯底部的卸料口卸出固體殘渣。本實施例中，用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的整個反應過程完全封閉，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，二氧化硫的吸收率高達100%。 實施例3
本實施例包括以下步驟
(1)將顆粒狀硫酸鈣粉碎成粒徑為3000目的硫酸鈣粉末；
所述硫酸鈣為白度99. 2%、純度99. 3wt%的硫酸鈣；
(2)將步驟(I)中的硫酸鈣粉末裝入高溫攪拌煅燒窯，密封加料口和卸料口，并將高溫攪拌煅燒窯的溫度升至800°C，啟動攪拌電機，設定轉(zhuǎn)速為45rpm ；
(3)向高溫攪拌煅燒窯內(nèi)物料底部通入壓力為O.15MPa的體積濃度為99%的氧氣；
(4)將高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體(二氧化硫、氧氣等的混合氣體)，從高溫攪拌煅燒窯頂部通入內(nèi)置粉狀五氧化二礬觸媒的簇狀氣體流道，保持壓力為O. 15MPa，并將流道的環(huán)境溫度保持在800°C ;簇狀氣體流道的長度為10米；
在內(nèi)置粉狀觸媒的簇狀氣體流道內(nèi)，二氧化硫在五氧化二礬的催化作用下轉(zhuǎn)化為三氧化硫；
(5)將步驟(4)中通過簇狀氣體流道后排出的氣體(包括二氧化硫、三氧化硫、氧氣等)通入吸收塔底部，從吸收塔上頂部噴淋質(zhì)量濃度為80%的濃硫酸，且噴淋的濃硫酸可以循環(huán)利用；
(6)將通過吸收塔后排出的混合氣體(包括氧氣與未充分反應的二氧化硫)與步驟(4)中高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體混合,再通入簇狀氣體流道；
(7)反應結(jié)束從高溫攪拌煅燒窯底部的卸料口卸出固體殘渣。本實施例中，用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的整個反應過程完全封閉，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，二氧化硫的吸收率高達100%。
權(quán)利要求
1.一種用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將塊狀或顆粒狀硫酸鈣粉碎成粒徑為100- 3000目的硫酸鈣粉末；(2)將步驟(I)中的硫酸鈣粉末裝入高溫攪拌煅燒窯，密封加料口和卸料口，并將高溫攪拌煅燒窯的溫度升至800-1600°C，啟動攪拌電機，設定轉(zhuǎn)速為20-60 rpm ；(3)向高溫攪拌煅燒窯內(nèi)物料底部通入壓力為O.05-0. 15MPa的體積濃度彡99%的氧氣;(4)將高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體，從高溫攪拌煅燒窯頂部通入內(nèi)置粉狀五氧化二礬觸媒的簇狀氣體流道，保持壓力為O. 05-0. 15MPa，并將流道的環(huán)境溫度保持在500-1000°C，簇狀氣體流道的長度為5-30米；(5)將步驟(4)中通過簇狀氣體流道后排出的氣體通入吸收塔底部，從吸收塔上頂部噴淋質(zhì)量濃度大于75%的濃硫酸，且噴淋的濃硫酸可以循環(huán)利用；(6)將通過吸收塔后排出的混合氣體與步驟(4)中高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的混合氣體混合，再通入簇狀氣體流道；(7 )反應結(jié)束，從高溫攪拌煅燒窯底部的卸料口卸出固體殘渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫酸鈣為白度大于99%、純度大于99wt%的硫酸鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫酸鈣粉碎成粒徑為800 - 1200目的硫酸鈣粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述高溫攪拌煅燒窯的溫度升至1400 - 1500°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述攪拌電機，設定轉(zhuǎn)速為35 — 45 rpm ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述流道的環(huán)境溫度保持在750 - 850°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述簇狀氣體流道的長度為20 - 25米。
全文摘要
一種用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，包括以下步驟(1)將硫酸鈣粉碎；(2)將硫酸鈣粉末裝入高溫攪拌煅燒窯，升溫，啟動攪拌電機；(3)向高溫攪拌煅燒窯內(nèi)物料底部通入氧氣；(4)將反應產(chǎn)生的混合氣體通入內(nèi)置粉狀觸媒的簇狀氣體流道，并將流道的溫度保持在500-1000℃；(5)將排出的氣體通入吸收塔底部，從吸收塔上頂部噴淋濃硫酸；(6)將從吸收塔排出的混合氣體與高溫攪拌煅燒窯內(nèi)部反應產(chǎn)生的氣體混合，再通入簇狀氣體流道；(7)從高溫攪拌煅燒窯底部的卸料口卸出固體殘渣。采用本發(fā)明，用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的整個反應過程完全封閉，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，二氧化硫的吸收率可達到100%。
文檔編號C01B17/775GK102992278SQ20121048616
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀鳴 申請人:劉立文