一種硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備的製作方法

2023-12-02 18:33:01 2

專利名稱：一種硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備的製作方法
技術領域：
一種硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備技術領域[0001]本實用新型涉及一種生產硫酸和氧化鈣的設備，尤其是涉及一種硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備。
背景技術：
[0002]當前，我國硫酸生產多為硫磺制酸和硫鐵礦制酸，隨著硫磺和硫鐵礦原料價格的上漲，硫酸成本逐漸提高，尋找新的原料生產硫酸勢在必行。硫酸鈣作為一種蘊含豐富的礦產，也可以用來製備硫酸，但是現有技術中，二氧化硫轉化為三氧化硫的效率並不是很高。 CN101513993A公開了一種利用硫酸鎂生產硫酸的技術，主要採用了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，同時採用的「兩轉兩吸」工藝，提高了對SO3氣體的吸收率，其過程中也引入了新的燃料，引入了可能的外來雜質，而且其三氧化硫轉化率也不是特別高。實用新型內容[0003]本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種原料成本低， SO2轉化為SO3轉化率高的硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備。[0004]本實用新型解決所述技術問題採用的技術方案是[0005]本實用新型之硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備，包括煅燒窯、螺旋反應器和吸收塔，煅燒窯設有驅動電機，使其可以繞幾何中心圓周旋轉運行，旋轉速度可調，煅燒窯頂部設有硫酸鈣粉末加入口，底部設有氣體排放口和氧化鈣排出口 ；螺旋反應器左側壁上部設有進氣口，螺旋反應器進氣口與至少一個煅燒窯的氣體排放口通過設有氣體輸送泵的管道相連，螺旋反應器內部設有螺旋管道，螺旋管道中均勻分布著觸媒，螺旋反應器的中心設有加熱器，螺旋反應器右側壁下部設有出氣口，出氣口與吸收塔之間通過管道連接；煅燒窯底部氧化鈣排出口與氧化鈣料倉相連。[0006]所述螺旋反應器一般為柱狀結構，也可以在正方柱裡面開一個螺旋管道，觸媒為常用觸媒，優選顆粒狀或網狀，優選五氧化二釩或鉬。[0007]工作過程將硫酸鈣粉末從煅燒窯的粉末加入口加入，加熱至1000-1500°C，然後啟動驅動電機，使粉末在煅燒窯內作離心運動以混合均勻並分解反應，將煅燒窯內產生的氣體通過底部的氣體排放口，經氣體輸送泵、進氣口送入溫度為400-600°C的螺旋反應器， 在反應器內通過觸媒的作用，轉化為三氧化硫，三氧化硫通過右側壁下部的出氣口，進入吸收塔，噴水轉化為硫酸，煅燒窯內產生的氧化鈣經底部的氧化鈣排出口進入氧化鈣料倉。[0008]採用本實用新型，用硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的工藝，包括以下步驟[0009](I)將硫酸鈣粉碎成100-1000目(優選750 — 850目)的粉末；[0010](2)將步驟(I )中所得硫酸鈣粉末加入煅燒窯，並加熱至1000-1500°C (優選 1150 — 1250 0C)；[0011](3)以幾何中心線為軸旋轉煅燒窯，強制硫酸鈣粉末在煅燒窯內作角速度為20-60 n /min (優50 n /min)的離心運動,分解反應生成氧化I丐、SO2與O2 ；[0012](4)將步驟(3)反應生成的SO2與O2以及額外補充的O2，額外補充的氧氣與反應生成的SO2與O2總體積比為I :1，通過抽氣裝置輸送到螺旋反應器，控制反應器的溫度為 400-6000C (優選480°C)，混合氣體在螺旋反應器內反應轉化為SO3 ;[0013](5)將步驟(4 )中生成的SO3引入吸收塔噴水製成硫酸。[0014]本實用新型中的煅燒窯工作時，可以將硫酸鈣粉末在高速離心力作用下混合均勻，增加了體系加熱的均勻性；螺旋反應器結構緊湊，螺旋形反應管路能增加SO2氣體與觸媒的接觸面積，加快反應速率，提高轉化率。[0015]採用本實用新型生產硫酸和氧化鈣，二氧化硫轉化為三氧化硫的轉化率可高達 99. 5%，生產效率能提升30%以上。


[0016]圖I為硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣設備結構示意圖；[0017]圖2為螺旋反應器結構圖；[0018](I、煅燒窯；2、螺旋反應器；3、吸收塔；4、螺旋管道；5、觸媒；6、粉末加入口 ；7、氣體排放口 ；8、加熱器；9、進氣口 ； 10、氧化鈣排出口 ； 11、出氣口 ； 12、驅動電機；13、氣體輸送泵)。
具體實施方式
[0019]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。[0020]實施例I[0021]本實施例之硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備，包括煅燒窯I、螺旋反應器2和吸收塔3，煅燒窯I設有驅動電機12，使其可以繞幾何中心圓周旋轉運行，旋轉速度可調，煅燒窯 I頂部設有硫酸鈣粉末加入口 6，底部設有氣體排放口 7和氧化鈣排出口 10 ;螺旋反應器2 為柱狀結構，螺旋反應器2左側壁上部設有進氣口 9，螺旋反應器進氣口 9與2個煅燒窯的氣體排放口通過設有氣體輸送泵13的管道相連，柱狀螺旋反應器2內部設有螺旋管道4，螺旋管道4中均勻分布著顆粒狀觸媒五氧化二釩5，螺旋反應器2的中心設有加熱器8，螺旋反應器2右側壁下部設有出氣口 11，出氣口 11與吸收塔3之間通過管道連接；煅燒窯底部氧化鈣排出口 10與氧化鈣料倉相連。[0022]工作過程將硫酸鈣粉末從煅燒窯I的粉末加入口 6加入，加熱至1150°C，然後啟動驅動電機，使粉末在煅燒窯I內作離心運動以混合均勻並分解反應，將煅燒窯I內產生的氣體通過底部的氣體排放口 7，經氣體輸送泵13、進氣口 9送入溫度為430°C的螺旋反應器， 在反應器內通過觸媒5的作用，轉化為三氧化硫，三氧化硫通過右側壁下部的出氣口 11，進入吸收塔3，噴水轉化為硫酸，煅燒窯內產生的氧化鈣經底部的氧化鈣排出口 10進入氧化隹丐料倉。[0023]本實施例採用本實用新型，用硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的工藝，包括以下步驟[0024]( I)將硫酸鈣粉碎成800目的粉末；[0025](2)將步驟(I )中所得硫酸鈣粉末通過粉末加入口 6加入煅燒窯I，並加熱至 1150°C ；[0026](3)以幾何中心線為軸啟動煅燒窯I使其做角速度為50 /min的旋轉，強制粉末在煅燒窯I內作離心運動；[0027](4)將步驟(3 )中反應生成的SO2與O2以及額外補充的O2分別通過氣體輸送泵 13輸送到螺旋反應器2，額外補充的氧氣與反應生成的SO2與O2總體積比為I :1，控制反應器的溫度為430°C，混合氣體在螺旋反應器2內反應轉化為SO3 ；[0028](5)將步驟(4 )中生成的SO3引入吸收塔3噴水製成硫酸。[0029]本實施例中，SO2轉化率可提高至99. 5%，生產效率提升30%[0030]實施例2[0031]本實施例中，硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的工藝，步驟(4 )480°C，其他與實施例I相同。[0032]本實施例中，SO2轉化率可提高至99. 5%，生產效率提升30%以上。中，反應器的溫度為以上。
權利要求1.一種硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備，其特徵在於，包括煅燒窯、螺旋反應器和吸收塔，煅燒窯設有驅動電機，使其可以繞幾何中心圓周旋轉運行，煅燒窯頂部設有硫酸鈣粉末加入口，底部設有氣體排放口和氧化鈣排出口 ；螺旋反應器左側壁上部設有進氣口，螺旋反應器進氣口與至少一個煅燒窯的氣體排放口通過設有氣體輸送泵的管道相連，螺旋反應器內部設有螺旋管道，螺旋管道中均勻分布著觸媒，螺旋反應器的中心設有加熱器，螺旋反應器右側壁下部設有出氣口，出氣口與吸收塔之間通過管道連接；煅燒窯底部氧化鈣排出口與氧化韓料倉相連。
2.根據權利要求I所述的硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備，其特徵在於，煅燒窯的旋轉速度可調。
3.根據權利要求I或2所述的硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備，其特徵在於，所述螺旋反應器為柱狀結構。
4.根據權利要求I或2所述的硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備，其特徵在於，所述螺旋管道中的觸媒為顆粒狀或網狀。
5.根據權利要求I或2所述的硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備，其特徵在於，所述螺旋管道中的觸媒為五氧化二釩或鉬。
專利摘要一種硫酸鈣生產硫酸和氧化鈣的設備，包括煅燒窯、螺旋反應器和吸收塔，煅燒窯設有驅動電機，煅燒窯頂部設有硫酸鈣粉末加入口，底部設有氣體排放口和氧化鈣排出口；螺旋反應器左側壁上部設有進氣口，螺旋反應器進氣口與至少一個煅燒窯的氣體排放口通過設有氣體輸送泵的管道相連，螺旋反應器內部設有螺旋管道，螺旋反應器的中心設有加熱器，螺旋反應器右側壁下部設有出氣口，出氣口與吸收塔之間通過管道連接。本實用新型中的煅燒窯工作時，可以將硫酸鈣粉末在高速離心力作用下混合均勻，增加了體系加熱的均勻性；螺旋反應器結構緊湊，螺旋形反應管路能增加SO2氣體與觸媒的接觸面積，加快反應速率，提高轉化率。
文檔編號C01B17/76GK202808360SQ20122052612
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀鳴 申請人:劉立文