СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ С ПОМОЩЬЮ СЕРОВОДОРОДА

1. Способ получения серной кислоты с помощью сероводорода, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
2
2
2
2
2
2
(1) проведение окислительно-восстановительной реакции между исходным газообразным HS и кислородом, содержащимся в обогащенном кислородом воздухе для получения SO, при контролировании остаточного кислорода после этапа окислительно-восстановительной реакции в молярной концентрации ≥2%, где, если молярная концентрация HS в исходном газообразном HS ≥8%, окислительно-восстановительная реакция представляет собой реакцию горения, температура которой ≥900°C; если молярная концентрация HS в исходном газообразном HS<8%, окислительно-восстановительная реакция представляет собой каталитическую реакцию, температура начала которой составляет ≥200°C;
2
2
3
(2) охлаждение продукта, полученного на этапе (1), до температуры 390°C~430°C, и затем проведение реакции каталитического окисления с кислородом, где реакция каталитического окисления осуществляется поэтапно, пока степень конверсии SO не составит ≥98,7% или пока концентрация SO на выходе не составит ≤550 мг/м в нормальных условиях;
2
4
2
4
(3) охлаждение продукта, полученного на этапе (2), до температуры на ≥10°C выше температуры точки конденсации паров HSO, затем дальнейшее охлаждение до температуры 60°C~120°C, сбор полученной HSO и осуществление коалесцирующей сепарации газа, полученного после охлаждения, перед непосредственным его выпуском в атмосферу.
2
2
2
3
3
2
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание HS в исходном газообразном HS составляет молярную концентрацию 1%~90% и предпочтительно 5,2%-28,9%; когда окислительно-восстановительная реакция является реакцией горения, температура реакции составляет 1050°C; когда исходный газообразный HS содержит NH, содержание NH составляет молярную концентрацию ≤15%, предпочтительно 1,2%, а содержание HS составляет молярную концентрацию ≥8%, а температура реакции горения составляет ≥1250°C; обогащенный кислородом воздух является воздухом с молярной концентрацией кислорода, варьирующейся от 20,8% до 100%.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остаточный кислород после окислительно-восстановительной реакции этапа (1) имеет молярную концентрацию в 2%~10%, предпочтительно молярную концентрацию в 2%~6% и более предпочтительно молярную концентрацию в 2%-3%.
2
2
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура охлаждения для продукта, полученного на этапе (1), составляет 410 -420°C; содержание кислорода, участвующего в реакции каталитического окисления этапа (2), составляет молярную концентрацию ≥5% и предпочтительно молярную концентрацию 5%-7%, а содержание SO составляет молярную концентрацию ≤4%; количество порядков реакции каталитического окисления -2~5 и предпочтительно 3~4; реакция каталитического окисления осуществляется поэтапно, пока степень конверсии SO не составит ≥99%.
2
3
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что если исходный газообразный HS содержит NH, добавляется 50-100 ч. на миллион объемных аммиака, чтобы осуществить реакцию каталитического окисления в реакции каталитического окисления этапа (2).
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап охлаждения этапа (2) осуществляется путем использования теплообменника или путем добавления воздуха напрямую, если теплообменник используется для охлаждения, газ технологического процесса или насыщенный пар средненизкого давления можно использовать в качестве охлаждающего агента.
2
4
2
4
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (3) продукт, полученный на этапе (2), охлаждается до температуры на 10-30°C выше температуры точки конденсации паров HSO, предпочтительно на 15-17°C выше температуры точки конденсации паров HSO; и упомянутая дальнейшая температура охлаждения составляет 105-120°C.
2
4
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (3) используется теплообменник для охлаждения продукта, полученного на этапе (2), до температуры, превышающей или равной температуре на 10°C выше температуры точки конденсации паров HSO, и в качестве охлаждающего агента используется газ технологического процесса или насыщенный пар средненизкого давления.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оборудование, используемое для дальнейшего охлаждения до температуры 60~120°C на этапе (3), представляет собой теплообменник; теплообменник включает в себя кожух, в верхней части которого имеется выходное отверстие, а в нижней части - выходное отверстие для жидкости; имеется несколько стеклянных трубок для циркуляции охлаждающего агента вдоль продольной оси кожуха на внутренней части кожуха; упомянутые стеклянные трубки переходят от одной боковой стенки кожуха к другой; конец стеклянной трубки, который находится на входе охлаждающего агента, называется головной конец, а другой конец стеклянной трубки, находящийся на выходе охлаждающего агента, называется хвостовой конец; смежные стеклянные трубки между восходящим и нисходящим потоками охлаждающего агента соединяются по принципу голова-хвост, образуя, по меньшей мере, один однонаправленный круг циркуляции охлаждающего агента.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что на пути прохождения охлаждающего агента имеются вход для охлаждающего агента и выход для охлаждающего агента, вход находится рядом с верхней частью пути прохождения, а выход - рядом с нижней частью пути прохождения;
продольное направление стеклянных трубок является вертикальным вдоль направления продольной оси, и головные концы и хвостовые концы стеклянных трубок выступают наружу соответствующих боковых стенок;
стеклянные трубки, которые равномерно распределены, разделяются на несколько блоков стеклянных трубок вдоль направления продольной оси; головные концы стеклянных трубок в каждом блоке находятся на одной стороне и образуют головной конец блока стеклянных трубок, а стороны хвостовых концов стеклянных трубок в каждом блоке образуют хвостовой конец блока; хвостовой конец и головной конец блока смежных стеклянных трубок, который располагается между входом и выходом охлаждающего агента, расположены со смещением и соединяются в трубоизоляционном коробе.