硫酸的製備方法
2023-09-23 14:41:10 4
專利名稱：：硫酸的製備方法碌u酸的製備方法
技術領域：
：本發明涉及由原料氣製備濃硫酸和發煙硫酸，該原料氣具有至多70%的S02+S03(SCg和含量對應於至多1.6、特別是在0.5至1.6範圍內的中間硫酸冷凝器上遊的H20/S03摩爾比的H20。該原料氣通過硫和含硫化合物的燃燒來製備；原料氣來源於由金屬硫化物的焙燒或廢硫酸或硫酸鹽的熱再生所產生的S02氣體的溼式洗滌；原料氣還由富含H2S的廢氣(例如含90體積％H2S的廢氣)燃燒製得。可將原料氣中至多99.95%的SOx回收為通常為98.5-99.5wt。/。的濃^Tu酸和/或含至多25wt%S03的發煙硫酸。此外，本發明的方法涉及最小化硫酸廠的能量消耗、最小化冷卻水的消耗並實現電力產生所用的高壓蒸汽產生過程中所釋放的熱量的最大回收。本發明的方法還涉及通過例如在該方法的中間和最終硫酸冷凝階段使用空冷玻璃管從而避免任何濃度下的熱碌b酸的腐蝕。據悉，多年來都是在S03的中間吸收或H2S04在中間和最終吸收或冷凝步驟兩者中的冷凝下，通過兩步催化S02轉化，，以多至99.9%或更高的S02轉化率，由包含至多50體積。/。SO2的富S02氣體製備濃硫酸。大體上，氣相S03通過S03的液相吸收轉變為液相；而H2S04蒸汽通過冷凝轉化為液相，在該冷凝中通過將該氣體與用作冷卻劑的循環酸直接接觸或在降膜冷凝器中(其中氣體被冷卻至其露點以下，酸被冷凝在空冷玻璃管的表面上)將該氣體冷卻至其H2S04露點以下。在已知方法中，除了美國專利7,361,326中所述的之外，吸收或冷凝步驟兩者發生在填料塔或其他類型的洗滌塔中，該洗滌塔由酸冷卻器中冷卻水所冷卻的循環石危酸所冷卻。吸收或冷凝塔中所釋放的大量熱通常由冷卻水帶走。某些專利(例如美國專利5,130,112)描述了如何利用冷卻循環酸的一些或全部熱量來製備低壓蒸汽或加熱水，但是此類換熱器必須由高度耐酸合金製成，該耐酸合金昂貴並且只有在220-240。C以下和98.5-99wt%H2S04以上的酸強度下操作才是耐腐蝕的。德國專利DE19522927B4描述了一種方法，其中將1120/803摩爾比為0.9-1.1的氣體在中間冷凝器中從其H2S04露點以上冷卻至160。C以下的溫度，在換熱器中，其中氣體和冷凝物通過向下流經鍋爐管束而被冷卻，鍋爐管束運送管束中的鍋爐給水和/或使在管束中與所述氣體和冷凝物逆向地向上傳送的水沸騰。該體系的適用性因用於鍋爐管的充分耐酸合金的有效性而受到嚴格限制。美國專利7,361,326中公開了一種用於由具有至多30。/oS02並且大於約1的H20/S02比例的原料氣製備濃硫酸的雙冷凝方法。在該方法的第一步中，當氣體經過中間冷凝器後，大部分S02轉化為so3，在該冷凝器中，S03和H2S04蒸汽在由循環酸冷卻的填料i^中或在管中氣體向上或向下流動的垂直空冷玻璃管中冷凝為濃硫酸。後者被認為是一種避免在高氣體速度下溢流的選擇，但據說缺點在於其製備的硫酸濃度低(70-85wt。/。)，因此需要隨後的濃縮階段，例如經過填料塔以達到98wt。/。或更高的所需硫酸濃度。來自中間冷凝器的排出氣經過第二S02轉化步驟，隨後在顆粒加入下送至最終溼式冷凝階段。該專利未涉及中間冷凝器中所釋放的熱量的利用，在其中的所有實施例中該熱量均被轉移到循環硫酸中並被冷卻水帶走。因此本發明的一個目標是克服現有技術方法的缺點，特別是提供一種用於製備高度濃縮的硫酸的改善的雙冷凝方法，該方法具有至多99.95%的S02轉化率並且對中間冷凝器所釋放的熱量具有改善的利用，更具體地講，該方法在換熱器和硫酸冷凝器的腐蝕風險最低下，對電力產生所用的過熱高壓蒸汽的產生過程中所釋放的所有熱量的回收高達96%。這些以及其他目標由本發明解決。因此我們提供了一種用於製備疏酸和/或發煙硫酸的方法，該方法包括以下步驟(a)製備包含5-50mol%S02和摩爾濃度為S02摩爾濃度的50-150%的H20的原料氣；(b)使該原料氣經過第一S02轉化步驟，其中S02在一個或多個催化劑床中被氧化為S03;(c)將來自所述第一S02轉化步驟的含S03的氣體冷卻至高於該氣體的硫酸露點0-100。C的溫度；(d)將該氣體傳送至中間硫酸冷凝階段，其中在空冷管中含S03的氣體被冷卻而硫酸被冷凝，其中S03氣體向下流動，而冷卻空氣在中間冷凝器中逆向向上流動，並且所述空氣由所述中間冷凝器所配備(adapt)的空氣循環迴路所提供，從該中間冷凝器的底部收回冷凝的濃」琉酸或發煙闢u酸流以及包含未轉化的S02和未冷凝的S03和H2S04的氣體流；(e)通過向來自該中間冷凝器的包含未轉化的S02和未冷凝的S03和H2S04的氣體流中加入從所述空氣循環迴路收回的空氣，來向該氣體流中提供水和氧氣，其中該空氣循環迴路包括(el)空氣的冷卻；(e2)通過將加溼器中的水蒸發向空氣中加入水；(e3)向該空氣循環迴路^_供空氣；(e4)通過^f吏空氣經過中間冷凝器來加熱步驟(e2)和(e3)的空氣；(e5)收回已經按照步驟(e4)加熱的部分空氣並將該空氣加入來自中間冷凝器的包含未轉化的S02和未冷凝的S03和H2S04的所述氣體流中；(f)將從步驟(e)所得氣體流再加熱，並將該氣體傳送至第二S02轉化步驟中，該步驟中剩餘S02在一個或多個催化劑床上被氧化為S03，將該氣體冷卻至高於其H2S04露點0-100。C的溫度，隨後將該氣體傳送至最終冷凝階段，其中通過在包含垂直空冷玻璃管的最終冷凝器中冷卻所述氣體來冷凝剩餘硫酸，在該最終冷凝器中氣體向上流動而空氣逆向向下流動，並從所述最終冷凝器中收回硫酸流；(g)在將該氣體按照步驟(f)冷卻至高於其H2S04露點0-100。C的溫度之前或之後，向該氣體中提供含量為101至10"的固體顆粒/Nm3/體積。/。S03，該含量在S03未水化為H2S04的，i設下計算得到。在本發明的一個優選的實施方案中，將含S03的氣體通過i)或ii)在步驟(d)的中間冷凝階段冷卻i)使該氣體經過的垂直的空冷玻璃管，其中S03氣體在管內部流動而冷卻空氣在中間冷凝器的殼側逆向向上流動或ii)以與經過所述管內部的空氣逆向錯流的方式，使該氣體經過水平玻璃管的外部。優選垂直的空冷玻璃管可裝配有內玻璃盤管以增加傳熱係數並促進冷凝物在管壁上的析出。在中間冷凝器的空氣循環迴路的步驟(e4)中，當所述氣體流的溫度高於所述露點約30。C時，優選將空氣加熱至低於SCb進氣的H2S04露點0-15°C的溫度。我們已發現通過將空氣加熱至高於所述0-15°C的範圍、特別是在低於進氣的H2S04露點16-25。C範圍內的溫度，從中間冷凝器收回的氣體中H2S04薄霧的含量將增加。中間冷凝器的空氣循環迴路還可包括/人迴路收回用於生產或製備原料氣的熱溼空氣。這對該方法而言特別有利，因為來自空氣循環迴路的含水熱空氣是直接併入該方法內的。因此，在本發明的一個實施方案中，步驟(a)的原料氣的製備包括從中間冷凝器的空氣循環迴路收回含水的熱空氣流並使該流與含硫的流接觸，其中所述含石危的流選自包含元素硫的原料和由產生自金屬硫化物的焙燒或廢硫酸和硫酸鹽的熱再生的含S02氣體洗滌所得的廢氣。因此，含^^危的流可為經過燃燒的包含元素硫的原料，其中燃燒空氣由來自空氣循環迴路的所述溼空氣(含水熱空氣)組成。或者，含石危的氣體可為來自S02氣體洗滌的包含S02的廢氣，該S02氣體在金屬硫化物焙燒期間產生或由廢硫酸和硫酸鹽的熱再生所產生，由於S02的存在濃度大於體積％、通常為6-30體積％或甚至高達50體積％，故通常將此類氣體歸為富氣體。因此，如下所述，來自中間冷凝器的空氣循環迴路的溼空氣用於調節該方法中所用的原料氣的水含量，以在傳送至中間冷凝器的氣體中獲得所需的H20/S03摩爾比。從空氣循環迴路收回的此類溼空氣的水含量可在5至25體積％的範圍內，視其應用而定；當由元素碌J然燒製備原料氣時，其可為約7或12體積％,或者當由來自洗滌的高度濃縮的S02氣體製備原料氣時，其可為21體積％。步驟(a)的原料氣的製備中所用的含硫的流還可為包含H2S的氣體，例如含大於80體積％、優選90體積％或更多H2S的氣體，該氣體經過燃燒，其中燃燒空氣包括由最終冷凝階^:收回的空氣，即在步驟(f)的最終冷凝階段中經其通道而被加熱的空氣。在(e3)中向中間冷凝器的空氣循環迴路中加入空氣還可包括在加溼器上遊加入由最終冷凝器收回的經冷卻的冷卻空氣，優選此時在原料氣的H20/S02比例為0.9-1.2(圖2和4)下操作該方法，和/或將環境空氣直接加入中間冷凝器(圖3)中或中間冷凝器的上遊(中間冷凝器的外部)以實現該方法的空氣平衡(圖1、2和5)。通過向循環迴路中加入來自外部來源的空氣(例如優選從中間冷凝器外部向該迴路補充空氣)，這樣可能實現本方法的空氣平衡，在該方法中這是必需的，特別是對於如下所述的用於由硫燃燒製備^^酸的方法(圖2)和用於含過量水的H2S氣體燃燒的方法(圖5)的特定實施方案而言。還可將來自最終冷凝器的空氣加入空氣循環迴路中。優選該空氣在其經過最終冷凝器期間被加熱並隨後在其進入所述空氣循環迴路之前被冷卻。在以下情況下這是特別有利當該方法用於由硫燃燒製備硫酸(圖2)時，其中用於該方法的所有空氣均作為來自最終冷凝器的冷卻空氣和作為來自外部來源的補充空氣(例如加入中間冷凝器外部的迴路中的環境空氣)來供給，和當該方法用於來自洗滌的富S02氣體的處理(圖4)時，其中該方法的所有空氣均作為來自最終冷凝器的冷卻空氣來供給，任選將過量空氣在其進入空氣循環迴路之前排放到大氣中。還可通過用來自外部來源的空氣完全替代最終冷凝器供給的空氣來實現中間冷凝器中的冷卻，例如通過使環境空氣經過中間冷凝器的內部而不是將環境空氣加入中間冷凝器外部的迴路中來將環境空氣供給到空氣迴路中(圖3)。因此，中間冷凝器的空氣循環迴路(本文所用的也簡稱為"空氣迴路，，，或簡稱為"迴路，，)包括以下步驟-空氣的冷卻，-通過將加溼器中的水蒸發向迴路中加入水，-向迴路中提供空氣，優選通過加入最終冷凝器的經冷卻的空氣和/或加入直接加入中間冷凝器上遊迴路(圖1、2和5)或中間冷凝器內部(圖3)迴路的環境空氣，-收回經過中間冷凝器時被加熱的一部分空氣並將該空氣加入來自中間冷凝器的包含未轉化的S02和未冷凝的S03和H2S04的氣體流中，和-任選從迴路中收回含水熱空氣流並使該流與用於原料氣製備的含硫的流接觸。加溼器是安裝在冷卻空氣迴路中的水蒸發器，其使得可以利用蒸汽製備過程中所產生的低溫熱量從而提高了該過程的熱效率。步驟(a)中的H20含量對應於傳送至中間冷凝器的氣體中在0.6-1.6範圍內的H20與S03標稱摩爾比OF)，該標稱摩爾比在沒有S03水化為H2S04的假設下計算得到。所述H20/S03的標稱比例等於進入第一S02轉化步驟中的原料氣的H20/S02摩爾比除以第一S02轉化步驟中所達到的S02轉化度。如上所述，步驟(a)的原料氣的H20量調節用於在中間冷凝器的上遊提供合適的H20/S03摩爾比用於由該冷凝器製備濃硫酸或發煙闢u酸。在一個實施方案中，由步驟(c)所得的在中間硫酸冷凝器上遊的氣體以1.0-1.15範圍內的H20/S03摩爾比來提供，該摩爾比在S03未水化為H2S04的假設下計算得到，即在所有H2S04均解離為H20和S03的假設下計算得到。此摩爾比使得中間冷凝器中硫酸冷凝的濃度為98-100wt%。在另一個實施方案中，由步驟(c)所得的在中間硫酸冷凝器上遊的氣體以0.5-0.9、更優選0.6-0.8範圍內的H20/S03摩爾比來提供，該摩爾比在S03未水化為H2S04的假設下計算得到。這使得從中間冷凝器冷凝得到含至多約30wt%SO3的發煙硫酸。在又一個實施方案中，由步驟(c)所得的在中間硫酸冷凝器上遊的氣體具有進入中間冷凝器的氣體的1.15-1.50範圍內的H20/S03摩爾比，該摩爾比在S03未水化為H2S04的假設下和不在原料氣的製備中向氣體加入另外的H20下計算得到。這更具體地對應於該方法的以下實施方案，其中用於製備步驟(a)的原料氣的含硫的流為包含H2S的氣體，該氣體經過燃燒，其中燃燒空氣由來自最終冷凝階段的熱空氣組成。優選在高於進氣的硫酸露點(酸露點)溫度(例如至少20°C，優選至少30。C)下操作中間冷凝器的上管板，從而使之處於乾燥條件。這避免了冷凝器受任何濃度下的熱硫酸腐蝕，並且由於管板可由碳鋼和其他低成本材料製成，從而顯著降低了費用。優選按照美國專利5,198,206、6,090,364或7,361.326將顆粒加入氣體中。在最終冷凝階段步驟(f)中，優選通過使環境空氣在冷凝器的殼側向下錯流、使氣體在玻璃管內部流動而將氣體冷卻在玻璃管中。如美國專利5,198,206中所述，將純淨氣體從冷凝器的頂部收回，將冷凝的硫酸從冷凝器的底部收回。在將來自最終冷凝器的空氣在空氣冷卻器中冷卻後，將該空氣加入僅具有屮=0.9-1,15的原料氣(例如具有由硫燃燒產生(如圖2所示)或由高度濃縮的S02氣體產生(如圖4中所示)的用於製備高度濃縮的硫酸的原料氣)的中間冷凝器的空氣循環迴路中。當需要製備發煙硫酸(通常用屮=0.6-0.7)時，僅將環境空氣加入空氣循環迴路中，而將來自最終冷凝器的空氣冷卻器的所有空氣均排出。如圖3中所述，為了提高所述環境空氣的冷卻效率，將所述環境空氣在循環迴路的空氣進口下面的單獨空氣冷卻區中單獨加入到中間冷凝器中，並將其加入中間冷凝器內部的循環迴路。為了在中間冷凝器中製備含大於20%SO3的發煙硫酸，必須將氣體和冷凝物冷卻至比通常環境空氣可能更低的溫度以實現S03在酸中充分的吸收。因此，在本發明的又一個實施方案中，通過使氣體和冷凝物的流橫穿置於玻璃管下遊的管束，來將離開中間冷凝器的空冷玻璃管底端的氣體和冷凝硫酸的流進一步冷卻，優選通過冷卻水冷卻。優選將管束布置在緊靠在玻璃管之下的中間冷凝器的內部。由於較多S03被吸收在液體(酸冷凝物)中，故可製備具有至多30wt。/。濃度的發煙硫酸。在又一個實施方案中，在經過所述第一S02轉化步驟之前的步驟(b)的原料氣包含8-20體積％的S02,該S02經過2-4個催化劑床有92-98%被轉化為S03，而剩餘的S02在第二轉化步驟中經過一個催化劑床有約90-99%或更多被轉化為S03。現在參照附圖對本發明進行更詳細的說明。圖1顯示了本發明方法的一個普通的實施方案。圖2顯示了用於由硫燃燒製備硫酸的圖1的方法的一個特定的實施方案。圖3顯示了用於由硫燃燒製備硫酸和發煙硫酸的圖1的方法的一個特定的實施方案，但其中沒有向中間冷凝器的空氣循環迴路中加入來自最終冷凝器的熱空氣。圖4顯示了用於由來自氣體洗滌的包含S02的廢氣製備闢u酸的圖1的方法的一個特定的實施方案。圖5顯示了用於由含過量水的H2S氣體的燃燒來製備硫酸的本發明的另一個實施方案。圖6為中間冷凝器的特定實施方案的示意圖，該冷凝器具有在管內部流動的空氣和在管外部向下流動的含so3氣體。本發明的一個普通實施方案的原理步驟參見圖1。該方法包括以下步驟將用於該方法的線10中的原料氣傳送至第一催化轉化步驟11中，其中通常有92-98%的S02在中間冷卻下經過典型三個催化劑床根據反應S02+i/20^S03轉化為S03。原料氣可由硫或硫組分的燃燒產生(如圖2、3和5中所見)，或由具有高濃度S02的廢氣的溼式洗滌產生(如圖4中所見)。將如圖1中所見的方法用於由具有6-40體積。/。SOx的原料氣製備濃硫酸(任選與發煙硫酸的製備聯合)，該原料氣通常由硫和/或石危組分的燃燒來製備，或者由礦物焙燒或廢酸再生再經富S02氣體溼式洗滌後產生的富S02氣體原料來製備。將線35中的從中間冷凝器14的冷卻空氣循環迴路收回的熱空氣中所包含的H20加入原料氣製備部分1中以將中間冷凝器進口處的H20/SOx摩爾比調節為1.0-1.15或1.0-1.2來製備濃硫酸，或將H20/SOx摩爾比調節為0.5-0.90從而在中間冷凝器14中冷凝發煙硫酸17。將原料氣傳送至催化反應器11中的第一S02氧化步驟中，在該催化反應器11中，原料氣中92-98%的SCb在中間冷卻下經過典型三個催化劑床轉化為S03。將目前包含S02和S03(S(X)的氣體在換熱器12中冷卻為在中間冷凝器14上遊的溫度高於其H2S04露點約30。C或通常為300-330。C的氣體13，在中間冷凝器14中，氣體被進一步冷卻至100-180°C，H2S04通過該氣體在空冷玻璃管中向下流動而被冷凝。當製備含例如25wt。/oS03的發煙硫酸時，氣體被進一步冷卻至約40°C,優選在置於玻璃管下面的氣體冷卻器中冷卻以增強S03在冷凝的H2S04中的吸收。然後將線16中的冷凝器排出氣在換熱器18中加熱並將來自空氣循環迴路的另外的空氣和過量的H20經線36加至第二S02轉化步驟20上遊的冷凝器排出氣中，其中S03按照S02+y20fS03形成,接著在氣體冷卻器22中冷卻氣體，並在其中氣體在空冷玻璃管中向上流動的最終好u酸冷凝器24中冷凝線23的剩餘的S03和H2S04,這產生了純淨氣體流26和硫酸流42。將用於冷卻中間吸收器14的空氣經循環風機39在空氣循環迴路中循環，該空氣循環迴路包括在線35中從迴路收回用於製備原料氣的熱空氣、在線36中收回加入第二S02轉化步驟上遊的氣體中的空氣、由經過空氣冷卻器38而實現的空氣冷卻、在線29中加入來自最終冷凝器24的空氣、經加溼器(如蒸發器)31加入水(該加溼器中用於該方法和用於提高空氣中間換熱效率(airsideheatexchangeefficiency)的水被蒸發)、最後向空氣循環迴路中加入空氣作為補充空氣32以實現該方法的空氣平衡。用於冷卻最終冷凝器24的空氣首先經過最終冷凝器上遊的風機25並在線27中離開，在線27中，該空氣隨後在換熱器28中冷卻。將過量空氣在線40中收回。可將蒸汽52加入線36中。通常原料氣中至多99.9%的SOx被回收為具有高能效的^U危酸或發煙硫酸，並且該方法的所有熱量的至多96%被回收為用於電力產生的高壓過熱蒸汽。將在線35中從中間冷凝器14的空氣循環迴路中收回的熱溼空氣用於線10的原料氣的製備1中，以提供在第一302氧化/轉化步驟11中達到所需的S02轉化率必需的氧氣量並提供達到進入中間冷凝器14的氣體13所需的H20/S03摩爾比CF)所必需的水量，其中H20和S03的濃度是在氣體中的H2S04完全解離為H20和S03的假設下計算得到的標稱濃度。如上所述，術語1120/303摩爾比和甲是相同的並用於定義進入中間冷凝器14的氣體13的H20與SCb所需的摩爾比。例如，在圖2的方法和表1對應的數據中，進入S02反應器11的氣體10的H20/S02比例為11.8/11.276=1.0465，而當在第一S02氧化步驟11中達到96.5%的S02轉化率時，進入中間冷凝器14的氣體的H20/S03標稱比例為^1.0465/0.965=1,0866。將含S03的氣體在中間冷凝器14上遊的換熱器12中冷卻至通常高於通常在270-290。C範圍內的該氣體的H2SO4露點(Td)30。C的溫度。氣體13在換熱器12之後的溫度為310°C。如上所述，這使得上管板保持乾燥，從而其可由碳鋼和其他低成本材料製成。在中間硫酸冷凝器14中，在垂直的空冷玻璃管中氣體被冷卻，硫酸冷凝，在該空冷玻璃管中，S03氣體在管內部向下流動，而引入線33中的冷卻空氣在冷凝器的殼側逆向向上錯流。在線16中將包含未轉化的S02和未冷凝的S03和H2S04的氣體流收回，而在線17a中將冷凝的酸從冷凝器的底部收回。現在暫且轉向圖6,該圖為中間冷凝器14的特定的實施方案的示意圖，該中間冷凝器14具有在管內部流動的空氣和在管外部向下流動的含S03的氣體。在製備冷凝的硫酸17時，來自第一S02轉化步驟的氣體13在冷凝器的頂部進入並在底部作為排出氣16離開。來自空氣循環迴路的冷卻空氣33在底部進入、經過玻璃管14a內部時^皮加熱並在頂部作為空氣流34離開。從中間冷凝器收回的酸的強度取決於以下三個參數-如上所定義的，中間冷凝器的進氣的H20/S03標稱比例-氣體和冷凝物在中間冷凝器中所冷卻到的在線1.6中的溫度，和-所述進氣的S03的標稱分壓，該標稱分壓在所有H2S04均解離為H20+S03的假設下計算得到。表1中在U個絕對大氣壓下12%的標稱S(V氣體的相關內容(correlation)包括了與該方法的實際使用相關的操作條件範圍和冷凝的硫酸和發煙硫酸的濃度範圍。在甲=1.06下，冷凝物的濃度在99.09°/。H2SO4的共沸濃度下是恆定的，與溫度無關。在中>1.06下，酸強度隨著T的增大和溫度的下降而減小，而在？<1.06下，酸強度隨著溫度的增加而下降。在Y=l.5下，94%的濃硫酸在180°C的冷凝器出口溫度下冷凝。該方法基本上對T不設上限，但W的實際上限可能為約1.6,對應於93-93.5%強度的冷凝的硫酸。當將氣霧(亞微米液滴)傳送至本方法的第二S02轉化步驟時，通常有0.5-1%的冷凝的酸或發煙硫酸將冷凝。我們已發現當中間冷凝器上部的H2S04露點和冷卻空氣的溫度之間的差值增加超過20-30°C時，此類氣霧的形成強烈地增加了。在發煙硫酸的製備中，在表l中看出氣體必須被冷卻至遠低於硫酸製備的溫度以實現S03在硫酸中的充分吸收。因此，在含25。/oS03的發煙硫酸的製備中，氣體和冷凝物必須被冷卻至40。C。如圖3中所見，這通過氣體和冷凝的酸在置於空冷玻璃管的下部管板下面空間中的水冷換熱器中的最終冷卻而最有利地完成。通過用環境空氣完全替代由最終冷凝器供給的空氣來進一步簡化冷卻，如圖3中所見，該環境空氣通過經中間冷凝器的內部供給到空氣迴路中。調節加溼器31中的加入到空氣循環迴路中的水量，使得(l)從空氣循環迴路收回的用於製備原料氣的空氣中的H20含量產生傳送至中間冷凝器的氣體所需的甲值，和(2)獲得從最終冷凝器收回的氣體中的最小1.6%1120所必需的水量由來自迴路的空氣來供給，所述來自迴路的空氣將會供給到從中間冷凝器收回的氣體並將會送至本方法的第二S02轉化步驟中。具體地講，加入到從步驟(e)的中間冷凝器收回的氣體流中的水量對應於從最終冷凝器收回的包含2-2.5體積％1120的純淨氣體。通過將水蒸發到本發明方法的空氣循環迴路中，從而達到兩個重要益處首先，蒸發水的熱量由進入中間冷凝器的進氣冷卻至通常約70°C所供給，從而降低了負載和容許用於預熱鍋爐給水的空氣冷卻器的較高的空氣排出溫度，因此，在電力產生的蒸汽循環中，這是最大化利用本方法的熱量的瓶頸。其次，空氣中的高含量H20降低了空氣的比重並提高了其熱容和熱導率，從而提高了傳熱係數並降低了冷凝器玻璃管空氣側的壓降。當原料氣源自包含另外氫化合物的H2S氣體的燃燒時，在原料氣的製備中通常不需要加入H20，這產生大於1.1-1.15的Y值，而無需在原料氣的製備部分中向燃燒空氣中加入另外的H20。在此類情況下，如果從迴路收回的熱空氣用作S02氣體製備中的燃燒空氣的話，那麼可以不向冷卻空氣循環迴路中加入水。或者，如圖5中所見，只用從最終冷凝器直接收回的熱空氣進行原料氣的製備取而代之。只有用於最終S02轉化步驟的線36中的空氣仍從中間冷凝器的空氣循環迴路收回。在本發明的方法中，中間冷凝器的迴路中的空氣仍保持高度富含H20的原因有兩個為了供給本方法的第二S02轉化步驟所需的另外的H20和為了提高冷卻空氣的熱容並降低其比重，如圖5中所見，其中與空氣中具有2%H20的情況相比，循環空氣中25%的H20使循環迴路的壓降下降25%。按照已知技術，將線16中的中間冷凝器排出氣在18中加熱，將含過量H20的另外空氣加至催化轉化器或催化部分20中的第二S02轉化步驟上遊的氣體中，接著在氣體冷卻器22中冷卻氣體並在最終錄b酸冷凝器24中冷凝剩餘的S03和H2S04,所述冷凝器24具有在空冷玻璃管中向上流動的氣體。表1中間冷凝器的操作條件進入冷凝器的12%標稱SCb濃度。1.1個絕對大氣壓tableseeoriginaldocumentpage17tableseeoriginaldocumentpage18實施例1圖2顯示了用於在62,000Nm3/h空氣和11.8%H20下由10吃/h硫燃燒產生的在線10中的原料氣中的11.3%S02+11.8%H20來製備31t/h的98.5%H2S04的本發明方法。標記的區域1代表原料氣製備部分。總的302轉化率>99.9%。在本方法的第一步驟中，96.31°/"々S02轉化為S03，實際上所有的S03均從中間冷凝器中被收回為98.5%的H2S04。甲選在1.086，從中間冷凝器中獲得作為冷凝物的98.5%的H2S04，在該中間冷凝器中，氣體被冷卻至150。C(線16中的T16)。如表l中所見，如果屮減小至比方說1.05，那麼冷凝的酸的強度增加至99.0%。可能性延伸至本方法的第二步驟，未在線16中所示的液滴捕集器(dropletarrester)16a中被除去的約1000ppm的H2S04薄霧不顯著改變操作數據，僅會具有以下效果200kg/h的98.50/oH2S04將由從中間冷凝器收回的酸流被移到從最終冷凝器收回的酸。關於圖2的熱量回收效率和蒸汽生產總結於表2中。本方法中產生的約94%的熱量^1回收用於蒸汽生產，而6%的熱量#1用於線17和42(也參見圖1中的數字標記)中的酸冷卻器的冷卻水以及線26中的在100。C下離開最終冷凝器的煙道氣帶走。可以看出，在BFW進口溫度低至約5(TC下，在換熱器合理的尺寸下，可將空氣冷卻器38和28(參見圖1的數字標記)中所回收的熱量全部用於預熱鍋爐給水(BFW)以產生高壓過熱蒸汽從而使電力產生最大化。tableseeoriginaldocumentpage19在空氣冷卻器38+28中的BFW預熱BFW的AT=(7,35+1.08)106/(49,000xl.015)=170°C每當含<100%112304的硫酸在本發明方法的中間冷凝器中冷凝時，總是在多個其他考慮之間折中選擇中間冷凝器的線16中的離開溫度Ti6:降低T^將會(a)增加空氣冷卻器38中待回收的低溫熱量的量，(b)降低被傳送至本方法的第二S02轉化步驟的氣相EbS04和S03的含量和(c)增加中間冷凝器、空氣冷卻器38和氣體加熱器18的所需尺寸(換熱量)。當將氣體冷卻至140。C以下時，氣體中H2S04+S03的含量將不再下降，並且由於較低溫度下薄霧形成趨勢的提高，其將甚至趨於增加。因此，我們發現在中間冷凝器上遊的H20/S03摩爾比(該摩爾比在SCb不水化為H2S04的假設下計算得到)在1.05-1.1的範圍內下，將中間冷凝器中的氣體冷卻至116為150。C是最好的解決方案，並且可在至多50。C的BFW進口溫度下容易地實現。圖2中通過使水蒸發器31(加溼器)中的所有過程水蒸發將冷卻空氣驟冷50。C明顯也是達到本方法的高能效所必需的。更具體地講，在圖2的方法中，10,000kg/h的疏la(130。C，液體)在燃燒器le中於約120(TC下燃燒。向原料氣製備部分1提供來自空氣循環迴路的27(TC下的含11.8%H20的空氣lb。該空氣經過風機ld從而產生280。C的空氣線lc，將該空氣線lc加至燃燒器le中。將原料氣10在400。C下通向S02轉化器ll中，在轉化器ll中，該原料氣經過多個帶夾層冷卻的催化床。將含S03的氣體在中間冷凝器14上遊的換熱器12中冷卻至310°C，該溫度高於氣體的H2S04露點(Td)，具體地講，這裡Td-278。C。排出氣以150。C於中間冷凝器14底部作為線16離開，而將29,800kg/h的98.5%112304流作為線17收回。將在中間冷凝器的底部離開的氣體與來自空氣循環迴路的13,000Nm3/h的270。C空氣36混合，從而在傳送至換熱器18之前將線16加熱至178°C。然後氣體以390。C進入並在第二S02轉化步驟20的最終催化劑床中進一步轉化為S03。將現在為404。C的排出氣經換熱器22冷卻以產生235。C和Td-202。C(酸露點)的過程氣體線23,該過程氣體線23在最終冷凝器24的底部進入並在頂部作為純淨氣體26離開。將25°C下含2%H20的約57，000Nm3/h的空氣經風機25吸入最終冷凝器24的頂部，其中空氣以約30。C進入而純淨氣體以約100。C離開。將約1200kg/h的97.5%H2S04的產物流以線42在最終冷凝器24的底部收回，然後將其與H2SCU流17混合，得到35。C的約31,000kg/h的98.5%H2S04最終流。將來自最終冷凝器24的空氣27在該冷凝器的底部於190。C下收回，將其在換熱器28中冷卻並隨後使其進入空氣循環迴路中。然後將該空氣通過經水蒸發器31驟冷至82。C。將所有過程水(具體地講，這裡是指30。C下的約6000kg/h的水)加至蒸發器中。另外的空氣經空氣入口35供給，該入口引入35"C下的約10,500NmVh的空氣和2%的H20。將現在為8(TC的迴路的所得冷卻空氣33引入中間冷凝器14的底部。將該空氣經通過冷凝器的通道加熱，該空氣以流34在頂部以270。C離開。將該流的部分(具體地講，是包含11.8%1120的62，000Nm3/h的流)引至原料氣製備部分1中並如上所述用作燃燒空氣。在空氣循環迴路中，將從中間冷凝器14的頂部收回的270。C下的162,000Nm3/h空氣的主要部分在換熱器38中冷卻至130°C，然後將其引至風機39,其中將其與來自最終冷凝器24的冷卻的空氣混合。將現在為134.5。C的空氣在空氣循環迴路的蒸發器31中進一步冷卻。表3顯示了過程氣體流10、13、16、26的詳細信息。表3tableseeoriginaldocumentpage21圖3顯示了用於由與實施例1中相同量的硫和氧的燃燒製備發煙硫酸所體現的本發明的方法，由於氣體中H20含量較低，該方法在第一S02轉化步驟中的S02轉化率稍低。31中所蒸發的水量由實施例1中的6028kg/h降至2871kg/h水以實現甲=0.659，這意味著氣體中65.9%的S03轉化為H2S04，實際上所有H2S04均將在140。C下被冷凝。然而，S03在冷凝的H2S04中的大量吸收需要相當低的溫度。因此，將氣體和冷凝的H2S04進一步冷卻至40。C以在H2S04中吸收80%的游離S03，獲得從中間冷凝器收回的含24.5-25wto/0SOs的發煙硫酸。如圖3中所見，最好在兩個步驟中實現該冷卻-首先，在空冷玻璃管中將所有H2S04冷凝並將氣體冷卻至約100°C。為了獲得空氣的最大冷卻效率，將加至空氣循環迴路的所有空氣作為環境空氣吸入線32中，而將來自最終吸收器的所有冷卻空氣在空氣冷卻器28中進行熱量回收後在線40中排出。為了以最好的方式利用相對低溫的環境空氣(壓縮後為35。C)以在冷凝器中進行冷卻，將該空氣流單獨用於氣體的最終冷卻，並使該空氣流在與來自空氣循環迴路的另外的空氣混合之前以典型的兩道錯流在冷凝器的玻璃管部分的下部管板之上直接進入中間冷凝器中。-然後通過用置於空冷玻璃管的下部管板下面的如管式或板式換熱器51中的冷卻水冷卻氣體和酸，將氣體和酸最終冷卻至4(TC並使S03吸收在酸中。冷卻水由約20。C的進口溫度簡便地被加熱至在40-50。C範圍內的出口溫度。換熱器可由低合金鋼製成。由於S03被H2S04吸收所產生的熱量被冷卻水帶走以及氣體由100。C冷卻至4crc,同時由於來自最終吸收器的冷卻空氣中剩餘熱量現被排放到大氣中的損庫毛，故與實施例l相比，熱量回收效率將降低。更具體地講，在圖3的方法中，10，000kg/h的硫la(13(TC,液體)在燃燒器le中於約120(TC下燃燒。向原料氣製備部分1提供來自空氣循環迴路的266"€含7.47%1120的空氣lb。該空氣經過風機ld從而產生加至燃燒器le的空氣線lc。將原料氣10在400。C下引至S02轉化器11中，其中該原料氣經過多個帶夾層冷卻的催化床。將含S03的氣體在中間冷凝器14上遊的換熱器12中冷卻至305°C,該溫度高於該氣體的H2S04露點(Td),這裡T^274。C。首先將過程氣體在中間冷凝器14的空冷玻璃管中冷卻至100。C。最後通過用置於中間冷凝器14的空冷玻璃管的下部管板下面的如管式或板式換熱器51中的冷卻水冷卻氣體和酸，將氣體和酸最終冷卻至4(TC並^f吏S03吸收在酸中。使用20-4(TC的進口溫度下的2900kg/h冷卻水27。換熱器可由低合金鋼製成。在中間冷凝器14的底部將排出氣以線16收回，而將具有25%S03的約25,500kg/h的流以線17收回。將在冷凝器14的底部離開的氣體與來自空氣循環迴路的266。C下的5,000Nm3/h的空氣36混合，從而以250。C和1.4個大氣壓力向該線加入1200kg/h蒸汽以及隨後將其傳送至換熱器18之前加熱線16。然後氣體以390。C進入並在第二S02轉化步驟20的最終催化劑床中進一步轉化為S03。將現在為406。C的排出氣經換熱器22冷卻，以產生在最終冷凝器24的底部進入的250°C下的過程氣體線23。將25。C含2%H20的約64,000NmVh的空氣經風^L25吸入最終冷凝器24的頂部，其中空氣以約30。C進入而純淨氣體26以約IO(TC離開。將約3700kg/h的98.2%112304的產物流以線42在最終冷凝器24的底部收回。將來自最終冷凝器24的空氣27在底部於20(TC下收回，將其在換熱器28中冷卻並且以線40排放到大氣中。空氣循環迴路中所需的空氣由空氣入口35所配備的風機提供，從而引入25。C含2%H20的約60,500Nm3/h的空氣。將現為32°。的該空氣流32引入中間冷凝器14的底部。如上所述，在與來自空氣^f盾環迴路的另外的空氣33混合之前，空氣32以兩道錯流在冷凝器的3皮璃管部分的下部管板之上直接進入中間冷凝器14中。該空氣經通過冷凝器的通道被加熱，該組合空氣在頂部以266。C離開。將該流的部分(具體地講，是包含7.47%H20的59,000Nm3/h的流)引入原料氣製備部分1中並用作燃燒空氣。將從中間冷凝器14的頂部收回的266。C下的140，000NmVh空氣的主要部分在換熱器38中冷卻並引至風機39，然後通過經蒸發器31加入約2900kg/h的40。C水將其加溼並進一步冷卻至77。C。表4顯示了過程氣體流10、13、16、26的詳細信息。表4物料平4軒圖3。H20/S03的比例甲=0.659。tableseeoriginaldocumentpage23實施例3該實施例涉及來自溼式洗滌的含至多70體積Q/。SO2的氣體流的處理。此類氣體流源自冶金燃燒過程或源自廢疏酸或硫酸鹽的熱再生，並且在加至硫酸製備的任何方法中之前均通過溼式洗滌純化。圖4顯示了用於處理進入原料氣製備部分1中的線2中的20,507Nm3/h的初始氣體流的本發明的方法，該初始氣體流具有來自金屬硫化物的富氧燃燒的經洗滌的S02氣體的34.09%的S02、1.42%的02和7.66%的1120(在40°C、-50mbar下飽和，相當於1000kg/h的硫)。將對應於10,000kg硫/h的氣體與含具有21.38%H20的25,482Nm3/h的熱空氣的線35混合，該熱空氣從中間冷凝器的空氣循環迴路收回，其包含本方法的第一S02轉化步驟所需的02和H20量。在用本方法產生的過熱蒸汽將該氣體流加熱至40(TC後，將現在含15.2體積o/oS02、9.76%02和15.26%H20的進口原料氣IO傳送至包含三個催化床的本方法的第一S02轉化步驟中，其中95.0%的S02轉化為S03，甲=1.056。本方法的所有空氣均作為來自最終冷凝器的冷卻空氣來供給，過量空氣經40排放到大氣中。更具體地講，在圖4的方法中，將來自第一S02轉化步驟11的含S03的氣體在中間冷凝器14上遊的換熱器12中冷卻至318。C，該溫度高於氣體(線13)的H2S04露點(Td)，具體地講，這裡T^289。C。排出氣在150。C下於中間冷凝器14的底部以線16離開，而將29,100kg/h的98.95%112504流以線17收回。將在中間冷凝器的底部離開的氣體與來自空氣循環迴路的5,000Nm3/h的空氣36混合，從而在經過換熱器18之前加熱線16。然後氣體以390。C進入並在笫二S02轉化步驟20的最終催化劑床中進一步轉化為S03。將現在為424。C的排出氣經換熱器22冷卻以在242。C下產生過程氣體線23,該過程氣體線23在最終冷凝器24的底部進入並在頂部作為純淨氣體26於95°C離開。將25。C含2%H20的約40,300Nm3/h的空氣經風機25吸至最終冷凝器24的頂部，其中空氣以約35。C進入。將約1750kg/h的98%H2S04的產物流以線42在最終冷凝器24的底部收回，然後將其與H2SOat17混合，得到約30,850kg/h的98.90%H2S04的最終流。將來自最終冷凝器24的空氣27在該冷凝器的底部於195。C下收回，將其在換熱器28中冷卻。將部分空氣(15,840NmVh)作為廢氣在線40中排出，而剩餘空氣進入空氣循環迴路中。然後將空氣從118。C驟冷至67。C從而形成包含約181,200NmVh空氣的線33。該驟冷由經過水蒸發器31的空氣通道提供，其中將約4800kg/h的25。C下的水加入蒸發器中。將現為67。C的迴路的冷卻空氣33引入中間冷凝器14的底部。將該空氣經通過冷凝器的通道加熱，該空氣以流34在該冷凝器的頂部離開。如上所述，將包含21.38%1120的該流的部分引至原料氣製備部分1中。在空氣循環迴路中，將從中間冷凝器14的頂部收回的空氣的主要部分在換熱器38中冷卻，然後將其引至風機39中，其中該主要部分與來自最終冷凝器24的經冷卻的空氣混合。現在將空氣在空氣循環迴路的蒸發器31中進一步冷卻。表5顯示了過程氣體流IO、13、16、26的詳細信息。表5物料平4紆圖4。1120/303的比例甲=1.056。tableseeoriginaldocumentpage25實施例4如圖5中所見，該實施例涉及含90。/oH2S+10。/oH20的7768Nm3/h的氣體與來自最終冷凝器的75,000Nm3/h含2%H20的空氣(由於原料氣不能容納更多的H20，故不加入另外的1120)燃燒所得的原料氣的處理。在含8.82體積。/。S02、6.2%02、11.69%H20的原料氣10在第一S02轉化步驟中獲得97.5%的S02轉化率後，將甲=1.367的經轉化的氣體傳送至中間冷凝器中。將來自最終冷凝器冷卻的環境空氣用於原料氣的燃燒和製備中，以保持高甲並獲得在中間冷凝器中所冷凝的最高強度的硫酸，同時將空氣循環迴路中的空氣儘可能地加溼以改善用於傳熱的空氣的特性並向本方法的第二S02轉化步驟中供給H2Q。由於第一S02轉化步驟(三個催化床)中S02向S03的轉化率為97.0%,故傳送至中間冷凝器的氣體的H20/S03標稱摩爾比甲=11.69/8.82/0.97=1.366。在中間冷凝器中，通過用25%H20加溼的循環空氣將氣體從305。C冷卻至180。C從而提高了冷凝器的效率。該加溼通過將加溼器或蒸發器31中的603kg/h的水蒸發來實現，對應於從迴路中收回並加至傳送至本方法的第二S02轉化步驟中的氣體16中的3000NmVh空氣36中的H20量。冷卻至180。C是在達到95.8%的冷凝酸強度和保持低操作成本以及冷凝器和換熱器的低投資成本之間的折中選擇。更具體地講，在圖5的方法中，將來自第一S02轉化步驟11的含S03的氣體在中間冷凝器14上遊的換熱器12中冷卻至305°C，該溫度高於氣體(線13)的H2S04露點(Td)，具體地講，這裡T^272。C。排出氣在180。C下於中間冷凝器14的底部以線16離開，而將30,500kg/h的95.82%H2SCU流以線17收回。如上所述，將在中間冷凝器的底部離開的氣體與來自空氣循環迴路的空氣36混合，從而在經過換熱器18之前加熱線16。然後氣體以390。C進入並在第二S02轉化步驟20的最終催化劑床中進一步轉化為S03。將現在為40(TC的排出氣21經換熱器22冷卻以在235。C下產生過程氣體線23,該過程氣體線23在最終冷凝器24的底部進入並在頂部於IO(TC下作為純淨氣體26離開。將25""C含2%H20的61,750Nm3/h的空氣經風機25吸至最終冷凝器24的頂部。將約1350kg/h的97.5%的112304的產物流以線42在最終冷凝器24的底部收回，然後將其與H2SO"t17混合，得到35。C的約31,850kg/h的95.95%的112304的最終流。將來自最終冷凝器24的空氣27在該冷凝器的底部於19(TC下收回，直接引至原料氣製備部分l中的燃燒器。在用於燃燒器之前，將13,250NmVh的吸入的空氣摻入線27中。將空氣循環迴路中所需的空氣經空氣入口35加入，從而引入約2300NmVh的空氣。得到了9(TC的混合空氣流33，然後將其引入中間冷凝器14的底部。如上所述，空氣32直接進入中間冷凝器14中。將該空氣經通過冷凝器的通道加熱，該混合空氣在頂部於26(TC下離開。將該空氣的部分在換熱器38中冷卻並引至風機39，從而產生了96。C的空氣流，然後通過經蒸發器31加入約603kg/h的40。C的水將其加溼並進一步冷卻。表6顯示了過程氣體流10、13、16、26的詳細情況。表6物料平ff圖5。H20/S03比例Y=1.367。tableseeoriginaldocumentpage27因此顯示了本發明提供了用於回收原料氣中至多99,95%的SOx的改善的雙冷凝方法，在該原料氣中，SOx的含量高於5體積％，H20/SOx比例在0.6-1.6的範圍內。將SOx回收為濃度在以下範圍內的硫酸含25-30wt%SO3的發煙硫酸至含至少95wt%、通常高於98wt。/。H2S04的酸，視H20/S03摩爾比而定。在硫酸冷凝器的腐蝕風險最低下，用於蒸汽和電力產生的所有過程熱量得到最大回收。換句話說，本發明的方法通過減少冷卻水的消耗和實現電力產生所用的高壓蒸汽的產生過程中所釋放熱量的最大可能的回收，佳^克酸廠的電力消耗最小化。可將原料氣中至多99.95%的SOx回收為通常98.5-99.5wt。/。的濃硫酸和/或含至多25wt%S03的發煙闢^酸。除了超過16-17%S(V原料氣的S02濃度需要內部冷卻或氣體循環以避免催化劑過熱外，本發明的方法基本上不對過程氣體中的S03標稱濃度或原料氣中的S02濃度設下限或上限。在下限方面，優選在包含至少約5體積。/。S02的原料氣下進行本方法。權利要求1.用於製備硫酸和/或發煙硫酸的方法，所述方法包括以下步驟(a)製備包含5-50mol％SO2和摩爾濃度為SO2摩爾濃度的50-150％的H2O的原料氣；(b)使該原料氣經過第一SO2轉化步驟，該步驟中SO2在一個或多個催化劑床中被氧化為SO3；(c)將來自所述第一SO2轉化步驟的含SO3的氣體冷卻至高於該氣體的硫酸露點0-100℃的溫度；(d)將該氣體傳送至中間硫酸冷凝階段，其中在空冷管中含SO3的氣體被冷卻而硫酸被冷凝，其中SO3氣體向下流動，而冷卻空氣在中間冷凝器中逆向向上流動，並且所述空氣由所述中間冷凝器所配備的空氣循環迴路所提供，從該中間冷凝器的底部收回冷凝的濃硫酸或發煙硫酸流以及包含未轉化的SO2和未冷凝的SO3和H2SO4的氣體流；(e)通過向來自該中間冷凝器的包含未轉化的SO2和未冷凝的SO3和H2SO4的氣體流中加入從所述空氣循環迴路收回的空氣，來向該氣體流中提供水和氧氣，其中該空氣循環迴路包括(e1)空氣的冷卻；(e2)通過將加溼器中的水蒸發向空氣中加入水；(e3)向該空氣循環迴路提供空氣；(e4)通過使空氣經過中間冷凝器來加熱步驟(e2)和(e3)的空氣；(e5)收回已經按照步驟(e4)加熱的部分空氣並將該空氣加入來自中間冷凝器的包含未轉化的SO2和未冷凝的SO3和H2SO4的所述氣體流中；(f)將從步驟(e)所得氣體流再加熱，並將該氣體傳送至第二SO2轉化步驟中，該步驟中剩餘SO2在一個或多個催化劑床上被氧化為SO3，將該氣體冷卻至高於其H2SO4露點0-100℃的溫度，隨後將該氣體傳送至最終冷凝階段，其中通過在包含垂直空冷玻璃管的最終冷凝器中冷卻所述氣體來冷凝剩餘硫酸，在該最終冷凝器中氣體向上流動而空氣逆向向下流動，從所述最終冷凝器中收回硫酸流；(g)在將該氣體按照步驟(f)冷卻至高於其H2SO4露點0-100℃的溫度之前或之後，向該氣體中提供含量為1010至1013的固體顆粒/Nm3/體積％SO3，該含量在SO3未水化為H2SO4的假設下計算得到。2.權利要求l的方法，其中在步驟(d)的中間冷凝階段中，含S03的氣體由以下方法冷卻i)使該氣體經過垂直的空冷玻璃管，其中S03氣體在管內部流動而冷卻空氣在中間冷凝器的殼側逆向向上流動或ii)以與經過所述管內部的空氣逆向錯流的方式，使該氣體經過水平玻璃管的外部。3.權利要求2的方法，其中所述垂直的空冷玻璃管配備有內玻璃盤管。4.權利要求1至3中任一項的方法，其中所述步驟(a)的原料氣的製備包括從中間冷凝器的空氣循環迴路收回含水的熱空氣流並使該流與含硫的流接觸，其中所述含硫的流選自包含元素硫的原料和由產生自金屬硫化物的焙燒或廢硫酸和硫酸鹽的熱再生的含so2氣體洗滌所得的廢氣。5.權利要求1至3中任一項的方法，其中用於所述步驟(a)的原料氣的製備中的含硫的流為含H2S的氣體，該氣體經過燃燒，其中燃燒空氣包含從最終冷凝階段收回的空氣。6.前述權利要求中任一項的方法，其中在(e3)中所述中間冷凝器的空氣循環迴路包括在所述加溼器上遊加入從最終冷凝器中收回的經冷卻的冷卻空氣，和/或直接將環境空氣加入所述中間冷凝器或所述中間冷凝器的上遊中。7.權利要求l、4和6中任一項的方法，其中所述中間硫酸冷凝器上遊的得自步驟(c)的氣體以1120/303摩爾比在1.0-1.15的範圍內來提供，所述摩爾比在S03未水化為H2S04的假設下計算得到。8.權利要求l、2和4中任一項的方法，其中所述中間硫酸冷凝器上遊的得自步驟(c)的氣體以H20/S03摩爾比為0.5-0.9來提供，所述摩爾比在S03未水化為H2S04的^i殳下計算得到。9.權利要求5的方法，其中所述中間硫酸冷凝器上遊的得自步驟(c)的氣體以H20/S03摩爾比在1.15-1.50的範圍內來提供，所述摩爾比在S03未水化為H2S04的假設下和在原料氣的製備中未向所述氣體中加入另外的水下計算得到。10.前述權利要求中任一項的方法，其中所述中間冷凝器的上管板在高於進氣的硫酸露點至少20。C的溫度下操作。11.權利要求8的方法，其中通過使所述氣體和冷凝物的流橫穿置於玻璃管下遊的管束，將離開所述中間冷凝器的空冷玻璃管底端的所述氣體和冷凝硫酸的流進一步冷卻。12.前述權利要求中任一項的方法，其中在經過所述第一S02轉化步驟之前的步驟(b)的原料氣包含8-20體積％的S02,所述S02中94-98%經過2至4個催化劑床轉化為S03，而剩餘的SOz有90-99%或更多在所述第二轉化步驟中經過一個催化劑床轉化為S03。13.權利要求7的方法，其中在所述中間冷凝器的底部收回的包含未轉化的S02和未冷凝的S03和H2S04的所述氣體流的溫度為150°C。全文摘要本發明涉及由原料氣製備濃硫酸和發煙硫酸的方法，所述原料氣具有至多70％的SO2+SO3(SOx)和含量對應於至多1.6、特別是在0.5至1.6範圍內的中間硫酸冷凝器上遊的H2O/SO3摩爾比的H2O，所述中間硫酸冷凝器包括具有加入水的空氣循環迴路。本發明的方法通過減少冷卻水的消耗和實現電力產生所用的高壓蒸汽的產生過程中所釋放熱量最大可能的回收，使硫酸廠的能量消耗最小化。所述原料氣中至多99.95％的SOX可被回收為通常98.5-99.5wt％的濃硫酸和/或含至多25wt％SO3的發煙硫酸。文檔編號C01B17/74GK101683973SQ20091017635公開日2010年3月31日申請日期2009年9月10日優先權日2008年9月12日發明者P·斯考拜伊申請人:赫多特普索化工設備公司