專利名稱：一種石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用石膏生產(chǎn)液體SO2的生產(chǎn)方法，屬于化工技術及工業(yè)固體廢棄物資源化綜合利用領域。
背景技術：
傳統(tǒng)的液體SO2生產(chǎn)方法是用硫磺焚燒或采用硫鐵礦為原料，產(chǎn)生SO2氣體，再采用銨酸法、純氧燃燒法、檸檬酸鈉法制取液體SO2;而我國硫磺、硫鐵礦資源匱乏，每年需要大量進口滿足硫酸和液體SO2的生產(chǎn)。我國天然石膏和各種化學石膏(磷石膏、脫硫石膏等)資源十分豐富，尤其化學石膏堆積如山，不僅占用大量土地還污染環(huán)境，積極開發(fā)利用石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的產(chǎn)品，變廢為寶、是利在當代功在千秋的事業(yè)。
采用石膏為原料制備二氧化硫氣體是以焦炭為還原劑，還原分解石膏中的CaSO4在高溫下產(chǎn)生以下反應第一階段，溫度在800 1000°C時CaS04+2C——CaS+2C02,第二階段，溫度在1000 1250°C時3CaS04+CaS4Ca0+4S02分解產(chǎn)生SO2氣體，分解出的CaO作為建筑材料使用。在利用各類石膏生產(chǎn)液體二氧化硫等含硫產(chǎn)品時，由于以各類石膏為原料生產(chǎn)的SO2原料氣濃度過低，從而制備液體二氧化硫等產(chǎn)品失去了經(jīng)濟價值、難以參與市場競爭，因此以廉價石膏為原料工業(yè)化生產(chǎn)液體二氧化硫一直難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以石膏為原料生產(chǎn)液體二氧化硫的方法，采用該方法制備的商品液體二氧化硫成本低、經(jīng)濟效益顯著。本發(fā)明目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的一種石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的方法，其特征在于首先以石膏、焦炭為主要原料制備氣體二氧化硫，再將經(jīng)凈化處理后的氣體二氧化硫用檸檬酸鈉溶液(貧液)吸收使檸檬酸鈉溶液中的二氧化硫增加(富液)，再用加熱、氣提、解析富液生成含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體和檸檬酸鈉貧液，所述含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體經(jīng)冷卻、干燥、壓縮、冷凝后得液體二氧化硫；所述制備氣體二氧化硫過程中原料是在回轉窯內(nèi)煅燒反應，控制回轉窯窯尾氣中O2含量在O. 05% I. 0%、CO < O. 4%，以質量百分含量計。石膏原料在回轉窯中的分解通常會伴隨副反應產(chǎn)生，生成升華硫而造成嚴重的硫損失，發(fā)明人在長期實驗中發(fā)現(xiàn)，當氧氣含量高于上述范圍值則會出現(xiàn)石膏中CaSO4熔點降低、CaSO4大量轉變?yōu)槿廴跔顟B(tài)從而大大影響其分解反應效率，當氧氣含量低于上述范圍值時升華硫不斷生成、帶來了硫損失。本發(fā)明控制窯尾氣中O2和CO的含量在上述范圍從而有效地杜絕了升華硫的出現(xiàn)、同時提高了 CaSO4的分解反應效率，提高了所得二氧化硫氣體的濃度。優(yōu)選地，在上述制備中，控制回轉窯的窯速在I. 5 2. 5轉/分鐘；進風采用二次進風，一次風采用外界冷空氣、保證煤粉均勻地進入窯內(nèi)并燃燒，二次風來自窯頭排出的對熟料冷卻處理后的熱風，一次風量占總風量的20 30%、二次風量占總風量的70 80%，以體積百分含量計。石膏生料在回轉窯內(nèi)煅燒分解，總有一部分未能分解，殘存在熟料中，為了進一步提聞石骨中的分解效率、從而進一步提聞所得~■氧化硫氣體的濃度，上述制備氣體~■氧化硫的原料中石膏選擇CaSO4含量> 85%的石膏、焦炭選擇含固定碳> 75%的焦炭,均以質量百分含量計；其中石膏粒度為O. 08 mm篩篩余在15 20%，焦炭粒度為O. 2 mm篩篩余
<20%ο發(fā)明人在長期實驗中發(fā)現(xiàn)，若反應原料的粒度控制不合適易出現(xiàn)焦炭在CaSO4未開始分解前就被燒掉、易使得CaSO4分解不完全從而影響CaSO4的分解效率，將各原料粒度合理控制在上述范圍提高了 CaSO4的分解效率。上述原料中若C過多會造成最終熟料中CaS的殘留、從而造成了硫損失，同時剩余C燃燒產(chǎn)生煙氣還降低了二氧化硫的濃度，為了進一步提高分解效率、降低硫損失，本發(fā)明將上述石膏、焦炭原料按C/S03摩爾比控制在O. 6 O. 65 :1。最優(yōu)選地說，為了更進一步提高CaSO4的分解效率、同時減少硫損失，本發(fā)明反應混合原料中，按質量配比石膏83 88%、焦炭4 8%、黃沙3 5%、頁巖2 5%、鐵粉I 2% ;石膏選擇CaSO4含量彡85%的石膏、焦炭選擇含固定碳彡75%的焦炭。進一步，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)原料在回轉窯內(nèi)煅燒反應過程中，煙氣帶走的顯熱占熱耗的27%左右、筒體的散熱損失占熱耗的20%左右、出窯熟料帶走的顯熱約占熱耗的10%，而CaSO4分解所得的二氧化硫氣體與回轉窯煤炭產(chǎn)生的煙氣以及其他原料分解產(chǎn)生的氣體一起從窯內(nèi)排出，煤耗高、煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣量越大，窯氣中二氧化硫氣體的濃度越低，而熱耗越大會大大增加反應的煤耗。為了降低煤耗，上述原料在回轉窯內(nèi)煅燒反應過程中，采取保溫處理，具體是在回轉窯筒體內(nèi)表面采用了一層耐火磚，所述耐火磚優(yōu)選采用200 X 200 X 90 X 80cm的梯形磷酸鹽耐火磚。為了降低熱耗、實現(xiàn)熱量的循環(huán)利用，將窯尾排出的窯氣通過生料進行熱交換，有效提高了原料的預熱效率，同時也使得窯尾窯氣溫度得到有效地降低。對熟料進行冷卻處理，采用空氣梁篦式冷卻機(市售設備)對熟料進行冷卻，使熟料由原來的200 300°C冷卻至65°C，同時還提高了進窯的二次風溫度，提高了煤粉的燃燒效率。最具體地說，一種石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的方法，按以下質量百分比的生料在回轉窯內(nèi)煅燒反應制得二氧化硫工業(yè)原料氣，石膏85%、焦炭6%、黃沙3%、頁巖4%、鐵粉2%，石膏選擇CaSO4含量> 85%的石膏、焦炭選擇含固定碳> 75%的焦炭,石膏粒度為O. 08 mm篩篩余在18%，焦炭粒度為O. 2 mm篩篩余< 20% ;其中控制回轉窯窯尾氣中O2含量在O. 05% I. 0%、CO < O. 4%，以質量百分含量計；在所述回轉窯煅燒反應過程中控制回轉窯的窯速在I. 5 2. 5轉/分鐘；進風采用二次進風，一次風采用外界冷空氣、保證煤粉均勻地進入窯內(nèi)并燃燒，二次風來自窯頭排出的對熟料冷卻處理后的熱風，一次風量占總風量的20 30%、二次風量占總風量的70 80%,以體積百分含量計；所述原料在回轉窯內(nèi)煅燒反應過程中，采取保溫處理，具體是在回轉窯筒體內(nèi)表面采用一層耐火磚，所述耐火磚采用200X200X90X80的梯形磷酸鹽耐火磚；將窯尾排出的窯氣在四級懸浮預熱器中與待反應的生料進行熱交換，再將所得窯氣熱量回收利用；對、熟料進行冷卻處理，采用空氣梁篦式冷卻機(市售設備)對熟料進行冷卻，使熟料由原來的200 300°C冷卻至65°C，同時將產(chǎn)生的熱風作為進窯的二次風；上述與生料熱交換后所得的窯氣經(jīng)除塵、洗滌凈化處理得到二氧化硫工業(yè)原料氣;上述得到的二氧化硫工業(yè)原料氣采用檸檬酸鈉法制備液體二氧化硫，具體是將購買的固體檸檬酸與固體碳酸鈉以質量比為I :0. 82配制成檸檬酸貧液，采用檸檬酸鈉溶液(貧液)吸收窯氣中的二氧化硫后使檸檬酸鈉溶液中的二氧化硫增加(富液)，再用加熱、氣提、解析富液生成含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體和檸檬酸鈉貧液，所述含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體經(jīng)冷卻、干燥、壓縮、冷凝后得液體二氧化硫產(chǎn)品；總反應式表示為 3S02 (氣)+3H20+Na3Cit— 3NaHS03+H3Cit式中Ct3_表示檸檬酸鈉根。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明制備方法中CaSO4分解率> 96%，最后所得熟料中CaS < 2. 5wt%、SO3
<lwt%，分解反應效率高、硫損失??；本發(fā)明成功地實現(xiàn)了利用廉價、豐富的石膏作為主要制備原料生產(chǎn)二氧化硫氣體，所得二氧化硫氣體質量濃度達10% 13%，將該二氧化硫氣體采用檸檬酸鈉法制備的液體二氧化硫產(chǎn)品完全符合國家標準；以檸檬酸鈉溶液作吸收劑，吸收窯氣中的二氧化硫，并加熱再生，獲得純二氧化硫再經(jīng)壓縮、冷卻即得液態(tài)產(chǎn)品，其利用了三元酸的緩沖特性，增加二氧化硫在溶液中的溶解度，利用它的絡合二氧化硫的作用，減少亞硫酸根氧化成硫酸根的副反應；檸檬酸鈉貧液經(jīng)冷卻后循環(huán)使用，檸檬酸鈉液無毒、不易燃燒，生產(chǎn)操作安全；本發(fā)明液體二氧化硫制備方法采用廉價、豐富的石膏為主要原料生產(chǎn)，成本低廉、適于工業(yè)化推廣。
具體實施例方式下面通過實例對本發(fā)明進行具體描述，有必要在此指出的是，以下實例只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明做出一些非本質的改進和調整。實施例I一種石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的方法，按以下步驟進行I、生料配備以質量百分比的石膏85%、焦炭6%、黃沙3%、頁巖4%、鐵粉2%為原料，石膏為CaSO4含量> 85%的石膏、焦炭為含固定碳> 75%的焦炭，石膏粒度為O. 08 mm篩篩余在18%，焦炭粒度為O. 2 mm篩篩余< 20% ;各物料配比靠計量皮帶秤來實現(xiàn)，生料的加入以計量螺旋加入，做到加料均勻、流暢，不能出現(xiàn)斷料現(xiàn)象，計量準確，調節(jié)自如；2、回轉窯中煅燒反應將上述配置好的生料加入回轉窯中煅燒，控制回轉窯的窯速在I. 5轉/分鐘；進風采用二次進風，一次風采用外界冷空氣從噴煤槍進入的，保證了煤粉均勻地進入窯內(nèi)并燃燒，一次風量占總風量的30%，二次風來自窯頭空氣梁篦式冷卻機排出的對熟料冷卻處理后的熱風、二次風量占總風量的70%，以體積百分含量計；對窯尾氣體中CO、02、SO2等等成分裝有在線分析儀以確保窯尾氣中O2含量在O. 05% I. 0%和CO < O. 4%,以質量百分含量計；在回轉窯筒體內(nèi)表面鋪設一層耐火磚,所述耐火磚為200X200X90X80cm的梯形磷酸鹽耐火磚；混合料在回轉窯內(nèi)煅燒，回轉窯由煤粉提供熱源，石膏分解煅燒產(chǎn)生的窯氣量及成分為窯氣量:1·2 I. 4N m3/kg ;混合料；含水量6. 27% ;溫度< 350°C;壓力-2000Pa ；含塵濃度< 3g/m3 ;窯氣主要成分(干基，含窯尾漏風)S02 13%、02 O. 06 O. 08%、C0 0.20%、CO2 18 20%，均以質量百分比計；
3、在所述的回轉窯煅燒反應后，將窯尾排出的窯氣在四級懸浮預熱器中與待反應的生料進行熱交換，使得窯尾窯氣溫度由原來的600°C左右降低到300°C，再將所得含二氧化硫的窯氣熱量回收利用；對煅燒反應生成的熟料進行冷卻處理，采用空氣梁篦式冷卻機(市售設備)對熟料進行冷卻，使熟料由原來的200 300°C冷卻至65°C，同時將產(chǎn)生的熱風作為進窯的二次風循環(huán)利用提高了煤粉的燃燒效率；4、窯氣凈化處理上述與生料熱交換后所得的窯氣經(jīng)電除塵器、動力波洗滌器、填料塔洗滌器、電除霧器等流程凈化后得到二氧化硫工業(yè)原料氣，SO2濃度可達13wt%，本發(fā)明制備方法中CaSO4分解率為99%，最后所得熟料中CaS僅占O. 8wt%、SO3僅為O. 2wt%。以下為窯氣凈化工藝的工藝參數(shù)(I)、動力波洗滌器進口氣溫<350°C出口氣溫<65°C循環(huán)栗壓力0·2----O. 3Mpa稀酸濃度10——20%溫度<65°C動力波進口壓力一O. I-----O. 5Kpa 阻力降'2. 5——3. OKpa(2)、填料塔洗滌器進口氣溫<65°C出口氣溫<36°C循環(huán)泵壓力0· 15——O. 2Mpa稀酸濃度5wt%溫度< 35 °C填料塔進口壓力一I. O-----2. OKpa阻力降0. 6Kpa(3)、電除霧器進口氣溫<36°C出口氣溫<36°C電除霧進口壓力一2. O-----3. OKpa 阻力降0· 2——O. 4Kpa二次電壓40——55KV二次電流150——280mA(4)、凈化指標水分<O. Ig / Nm3酸霧< O. 03g /Nm3塵< O. 002g / Nm35、液體SO2的生產(chǎn)過程5. 1、S02 的吸收氣體流程上述來自窯系統(tǒng)凈化后的SO2窯氣進入SO2裝置區(qū)，首先進入纖維除霧器，除去酸霧后送第一吸收塔。來自纖維除霧器的SO2窯氣經(jīng)第一吸收塔下部與塔頂噴淋下來的檸檬酸鈉溶液(中間液)逆向接觸，窯氣中的二氧化硫被檸檬酸鈉溶液吸收后經(jīng)塔頂絲網(wǎng)除沫器送第二吸收塔。來自第一吸收塔頂部SO2窯氣經(jīng)第二吸收塔下部與塔頂噴淋下來的檸檬酸鈉液(貧液)逆向接觸，窯氣中的二氧化硫被檸檬酸鈉溶液進一步吸收，后經(jīng)塔頂絲網(wǎng)除沫器送尾氣吸收塔。來自第二吸收塔頂部含少量SO2窯氣進尾氣吸收塔下部與塔頂噴淋下來的堿液逆向接觸，窯氣中的二氧化硫被堿液進一步吸收，后經(jīng)高空排放。液體流程解吸后的檸檬酸鈉溶液進入貧液槽；后經(jīng)貧液泵、換熱器送入第二吸收塔上部與下部進入的窯氣逆向接觸，窯氣中的二氧化硫被檸檬酸鈉溶液吸收后流入中間循環(huán)槽內(nèi)；后經(jīng)中間液泵、換熱器送入第一吸收塔上部與下部進入的窯氣逆向接觸，窯氣中的二氧化硫被檸檬酸鈉溶液吸收后流入富液循環(huán)槽；后將富液循環(huán)槽內(nèi)的富液送解析工段。5. 2 解析用富液泵將富液槽中的富液送入貧富液換熱器換熱升溫后，送解析塔頂部噴淋與蒸發(fā)器加熱氣化生成的高溫二氧化硫氣體和水蒸氣在解析塔內(nèi)傳質傳熱，富液中的二氧化硫被解析出來經(jīng)解析塔頂送二氧化硫氣體冷卻器。富液經(jīng)解析后變貧液，高溫貧液自蒸發(fā)器流出經(jīng)貧富液換熱器降溫流入貧液槽循環(huán)使用。5. 3干燥與壓縮
來自解析塔頂?shù)母邷囟趸驓怏w和水蒸氣經(jīng)SO2氣體冷卻器冷卻、除沫后進入硫酸干燥塔底部與塔頂噴淋下來的濃硫酸逆向接觸，二氧化硫氣體中的水分被濃硫酸吸收后得到干燥的純二氧化硫氣體送壓縮機壓縮，壓縮后的氣體經(jīng)二氧化硫冷凝器、冷卻降溫由氣相變?yōu)橐合嗨陀嬃坎塾嬃亢笕隨O2貯罐。吸收水分的硫酸由塔底流入干燥酸循環(huán)槽，用循環(huán)泵將干燥酸送入酸冷卻器降溫后送干燥塔頂噴淋循環(huán)使用。用硫酸裝置中的濃硫酸調節(jié)干燥酸濃，根據(jù)液位輸出部分干燥硫酸。所得液體二氧化硫產(chǎn)品符合國標要求。實施例2一種石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的方法，按以下步驟進行I、生料配備以質量百分比的石膏83%、焦炭8%、黃沙5%、頁巖2%、鐵粉2%為原料，石膏為CaSO4含量> 85%的石膏、焦炭為含固定碳> 75%的焦炭，石膏粒度為O. 08 mm篩篩余在15%，焦炭粒度為O. 2 mm篩篩余< 20% ;各物料配比靠計量皮帶秤來實現(xiàn)，生料的加入以計量螺旋加入，做到加料均勻、流暢，不能出現(xiàn)斷料現(xiàn)象，計量準確，調節(jié)自如；2、回轉窯中煅燒反應將上述配置好的生料加入回轉窯中煅燒，控制回轉窯的窯速在2. 5轉/分鐘；進風采用二次進風，一次風采用外界冷空氣從噴煤槍進入的，保證了煤粉均勻地進入窯內(nèi)并燃燒，一次風量占總風量的20%，二次風來自窯頭空氣梁篦式冷卻機排出的對熟料冷卻處理后的熱風、二次風量占總風量的80%，以體積百分含量計；對窯尾氣體中CO、02、SO2等等成分裝有在線分析儀以確保窯尾氣中O2含量在O. 05% I. 0%和CO < O. 4%,以質量百分含量計；在回轉窯筒體內(nèi)表面鋪設一層耐火磚,所述耐火磚為200X200X90X80cm的梯形磷酸鹽耐火磚；混合料在回轉窯內(nèi)煅燒，回轉窯由煤粉提供熱源，石膏分解煅燒產(chǎn)生的窯氣量及成分為窯氣量1· 5N m3/kg ;混合料；含水量6· 0% ;溫度< 350°C;壓力_2000Pa ;含塵濃度< 3g/m3 ;窯氣主要成分(干基，含窯尾漏風)SO2 11%,O2 O. 05%,CO O. 10%,CO2 15 18%，均以質量百分比計；3、在所述的回轉窯煅燒反應后，將窯尾排出的窯氣在四級懸浮預熱器中與待反應的生料進行熱交換，使得窯尾窯氣溫度由原來的600°C左右降低到280°C，再將所得含二氧化硫的窯氣熱量回收利用；對煅燒反應生成的熟料進行冷卻處理，采用空氣梁篦式冷卻機(市售設備)對熟料進行冷卻，使熟料由原來的200 300°C冷卻至65°C，同時將產(chǎn)生的熱風作為進窯的二次風循環(huán)利用提高了煤粉的燃燒效率；4、窯氣凈化處理上述與生料熱交換后所得窯氣經(jīng)凈化后得到二氧化硫工業(yè)原料氣，SO2濃度可達llwt%，本發(fā)明制備方法中CaSO4分解率為97. 2%，最后所得熟料中CaS僅占 I. 5wt%、SO3 僅為 O. 6wt% ；5、液體SO2的生產(chǎn)過程上述得到的二氧化硫工業(yè)原料氣采用檸檬酸鈉法制備液體二氧化硫，具體是先將檸檬酸 與碳酸鈉以質量比I :0. 82配制成檸檬酸鈉貧液，用檸檬酸鈉貧液(檸檬酸鈉貧液溫度< 40°C )吸收窯氣(窯氣溫度< 45°C )中的二氧化硫后使檸檬酸鈉貧液中的二氧化硫增加得到檸檬酸鈉富液，再用加熱(加熱釜溫度103-108°C)、氣提、解析富液生成含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體(該氣體溫度90°C -100°C)和檸檬酸鈉貧液，所述含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體經(jīng)冷卻、干燥、壓縮(壓縮機進口溫度< 40°C、壓縮機出口溫度< 135°C;)、冷凝后得液體二氧化硫產(chǎn)品，其二氧化硫(SO2)彡99. 99%、殘渣彡O. 008%、水分< O. 018%、完全符合國標要求。其余同實施例I。實施例3一種石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的方法，按以下步驟進行I、生料配備以質量百分比的石膏88%、焦炭4%、黃沙3%、頁巖4%、鐵粉1%為原料，石膏為CaSO4含量> 85%的石膏、焦炭為含固定碳> 75%的焦炭，石膏粒度為O. 08 mm篩篩余在20%,焦炭粒度為O. 2 mm篩篩余< 20% ;各物料配比靠計量皮帶秤來實現(xiàn)，生料的加入以計量螺旋加入，做到加料均勻、流暢，不能出現(xiàn)斷料現(xiàn)象，計量準確，調節(jié)自如；2、回轉窯中煅燒反應將上述配置好的生料加入回轉窯中煅燒，控制回轉窯的窯速在2. O轉/分鐘；進風采用二次進風，一次風采用外界冷空氣從噴煤槍進入的，保證了煤粉均勻地進入窯內(nèi)并燃燒，一次風量占總風量的40%，二次風來自窯頭空氣梁篦式冷卻機排出的對熟料冷卻處理后的熱風、二次風量占總風量的60%，以體積百分含量計；對窯尾氣體中CO、02、SO2等等成分裝有在線分析儀以確保窯尾氣中O2含量在O. 05% I. 0%和CO < O. 4%,以質量百分含量計；在回轉窯筒體內(nèi)表面鋪設一層耐火磚,所述耐火磚為200X200X90X80cm的梯形磷酸鹽耐火磚；混合料在回轉窯內(nèi)煅燒，回轉窯由煤粉提供熱源，石膏分解煅燒產(chǎn)生的窯氣量及成分為窯氣量1. 7N m3/kg ;混合料；含水量6· 42% ;溫度< 350°C ;壓力_2000Pa ;含塵濃度< 3g/m3 ;窯氣主要成分(干基，含窯尾漏風)SO2 12%、O2 O. 07%、CO O. 30%、CO2 17 21%，均以質量百分比計；3、在所述的回轉窯煅燒反應后，將窯尾排出的窯氣在四級懸浮預熱器中與待反應的生料進行熱交換，使得窯尾窯氣溫度由原來的600°C左右降低到280°C，再將所得含二氧化硫的窯氣熱量回收利用；對煅燒反應生成的熟料進行冷卻處理，采用空氣梁篦式冷卻機(市售設備)對熟料進行冷卻，使熟料由原來的200 300°C冷卻至65°C，同時將產(chǎn)生的熱風作為進窯的二次風循環(huán)利用提高了煤粉的燃燒效率；4、窯氣凈化處理上述與生料熱交換后所得窯氣經(jīng)凈化后得到二氧化硫工業(yè)原料氣，SO2濃度可達12wt%，本發(fā)明制備方法中CaSO4分解率為98%，最后所得熟料中CaS僅占
I.lwt%、SO3 僅為 O. 4wt% ；5、液體SO2的生產(chǎn)過程上述得到的二氧化硫工業(yè)原料氣采用檸檬酸鈉法制備液體二氧化硫，具體是用檸檬酸鈉溶液(貧液)吸收窯氣中的二氧化硫后使檸檬酸鈉溶液中的二氧化硫增加(富液)，再用加熱、氣提、解析富液生成含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體和檸檬酸鈉貧液，所述含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體經(jīng)冷卻、干燥、壓縮、冷凝后得液體二氧化硫 產(chǎn)品，符合國標要求。其余同實施例I。
權利要求
1.一種石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的方法，其特征在于首先以石膏、焦炭為主要原料制備氣體二氧化硫，再將經(jīng)凈化后的氣體二氧化硫用檸檬酸鈉貧液吸收，使檸檬酸鈉貧液中的二氧化硫增加得到檸檬酸鈉富液，再用加熱、氣提、解析富液生成含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體和檸檬酸鈉貧液，所述含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體經(jīng)冷卻、干燥、壓縮、冷凝后得液體二氧化硫；所述制備氣體二氧化硫過程中原料是在回轉窯內(nèi)煅燒反應，控制回轉窯窯尾氣中O2含量在O. 05% I. 0%、CO < O. 4%，以質量百分含量計。
2.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于在所述制備中，控制回轉窯的窯速在I. 5 2. 5轉/分鐘；進風采用二次進風，一次風采用外界冷空氣、一次風量占總風量的20 30%，二次風來自窯尾排出的對熟料冷卻處理后的熱風、二次風量占總風量的70 80%,以體積百分含量計。
3.如權利要求I或2所述的制備方法，其特征在于所述石膏選擇CaSO4含量>85%的石膏、焦炭選擇含固定碳>75%的焦炭，均以質量百分含量計；其中石膏粒度為O. 08mm篩篩余在15 20%，焦炭粒度為O. 2 mm篩篩余< 20%。
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于所述石膏、焦炭原料按C/S03摩爾比控制在 O. 6 O. 65 :1。
5.如權利要求3的制備方法，其特征在于所述反應原料中，按質量配比石膏83 88%、焦炭4 8%、黃沙3 5%、頁巖2 5%、鐵粉I 2%。
6.如權利要求I 5任一項所述的制備方法，其特征在于在所述煅燒反應過程中，采取保溫處理，具體是在回轉窯筒體內(nèi)表面采用了一層耐火磚，所述耐火磚采用200 X 200 X 90 X 80cm的梯形磷酸鹽耐火磚。
7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于在所述的回轉窯煅燒反應后，還將窯尾排出的窯氣通過生料進行熱交換；還對所述煅燒反應產(chǎn)生的熟料進行冷卻處理，具體是采用空氣梁篦式冷卻機對熟料進行冷卻，使熟料由原來的200 300°C冷卻至65°C，同時將冷卻處理后的熱風作為進窯的二次風。
8.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于以質量百分比的石膏85%、焦炭6%、黃沙3%、頁巖4%、鐵粉2%為原料，石膏為CaSO4含量彡85%的石膏、焦炭為含固定碳彡75%的焦炭，石膏粒度為O. 08 mm篩篩余在18%，焦炭粒度為O. 2 mm篩篩余< 20% ;其中控制回轉窯窯尾氣中O2含量在O. 05% I. 0%、CO < O. 4%，以質量百分含量計； 在所述回轉窯煅燒反應過程中控制回轉窯的窯速在I. 5 2. 5轉/分鐘；進風采用二次進風，一次風采用外界冷空氣、一次風量占總風量的20 30%，二次風來自窯排出的對熟料冷卻處理后的熱風、二次風量占總風量的70 80%，以體積百分含量計； 所述原料在回轉窯內(nèi)煅燒反應過程中，采取保溫處理，具體是在回轉窯筒體內(nèi)表面鋪設一層耐火磚，所述耐火磚為200 X 200 X 90 X 80cm的梯形磷酸鹽耐火磚；在所述的回轉窯煅燒反應后，還將窯尾排出的窯氣在四級懸浮預熱器中與待反應的生料進行熱交換，再將所得含二氧化硫的窯氣熱量回收利用；還對煅燒反應生成的熟料進行冷卻處理，采用空氣梁篦式冷卻機對熟料進行冷卻，使熟料由原來的200 300°C冷卻至65°C，同時將產(chǎn)生的熱風作為進窯的二次風； 所述與生料熱交換后所得的窯氣經(jīng)常規(guī)除塵、洗滌凈化后得到二氧化硫工業(yè)原料氣； 所述得到的二氧化硫工業(yè)原料氣采用檸檬酸鈉法制備液體二氧化硫，具體是將檸檬酸與碳酸鈉以質量比為I :0. 82反應配制成檸檬酸貧液，用檸檬酸鈉貧液吸收二氧化硫工業(yè)原料氣使檸檬酸鈉溶液中的二氧化硫增加得到檸檬酸鈉富液，再用加熱、氣提、解析富液生成含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體和檸檬酸鈉貧液，所述含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體經(jīng)冷卻、干燥、壓縮、冷凝后得液體二氧化 硫產(chǎn)品。
全文摘要
一種石膏生產(chǎn)液體二氧化硫的方法，首先以石膏、焦炭為主要原料制備氣體二氧化硫，再將經(jīng)凈化后的氣體二氧化硫用檸檬酸鈉貧液吸收，使檸檬酸鈉貧液中的二氧化硫增加得到檸檬酸鈉富液，再用加熱、氣提、解析富液生成含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體和檸檬酸鈉貧液，所述含飽和水蒸氣的二氧化硫氣體經(jīng)冷卻、干燥、壓縮、冷凝后得液體二氧化硫；所述制備氣體二氧化硫過程中原料是在回轉窯內(nèi)煅燒反應，控制回轉窯窯尾氣中O2含量在0.05%～1.0%、CO＜0.4%，以質量百分含量計。本發(fā)明制備方法中CaSO4分解反應效率高、硫損失??；所得二氧化硫氣體質量濃度達10%～13%，將該二氧化硫氣體采用檸檬酸鈉法制備液體二氧化硫，檸檬酸鈉液無毒、不易燃燒，生產(chǎn)操作安全。
文檔編號C01B17/50GK102633237SQ20121015010
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權日2012年5月15日
發(fā)明者楊興志, 潘先文 申請人:重慶三圣特種建材股份有限公司