CN112723319B - 高浓度so2烟气分气预转化制硫酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，包括以下步骤：干燥后的高浓度SO₂烟气分为两股，一股SO₂烟气与干燥空气混合至SO₂浓度≤14％，加热到催化剂的起燃温度后进入预转化器；预转化出口烟气与另一股高浓度SO₂烟气混合至SO₂浓度≤14％后，进入主转化器进行3+1两次转化；其中主1段出口烟气经中压余热锅炉产高品质的中压蒸汽，主3段出口烟气经低压余热锅炉(13)产低压蒸汽，主4段出口烟气经省煤器回收热量，余热利用率高。预转化器和主转化器入口两次混合提高了氧硫比，累计SO₂总转化率达到99.9％以上。该技术可处理SO₂浓度14％以上的高浓度SO₂烟气，具有转化率高、蒸汽效益高、适应范围广及稳定可调的优点，是一种综合指标优异的制硫酸方法。

Description

高浓度SO2烟气分气预转化制硫酸的方法

技术领域

本发明属于接触法制硫酸技术领域，具体涉及一种高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法。

背景技术

硫酸生产主要分为硫磺制酸、硫铁矿制酸和冶炼烟气制酸等，在冶炼烟气制酸行业，随着现代侧吹炉、底吹炉、闪速炉等冶炼炉和富氧冶炼技术的发展，冶炼烟气中的SO₂浓度达到20％甚至更高已经成为一种常态。对于此类高浓度烟气，若仍采用常规3+1转化工艺，需直接兑空气稀释至SO₂浓度＜14％，以保证含钒催化剂不超温。这将使转化和干吸设备增大，投资及运行成本成倍增加，制酸的热利用率降低。因此，从省投资、节能和热利用考虑，宜采用不同于常规浓度的高浓度转化工艺制硫酸。

目前，高浓度转化工艺有多种，例如在专利号为201210578958.X“SO₂的非衡态高浓度两次转化制硫酸方法”中，其核心是控制转化器一段入口烟气温度3 90-410℃以降低反应速率，抑制SO₂在一段反应的转化率使催化剂不超温；但在实际生产中，非衡态转化工艺受入口烟气温度分布和布气不均影响太大，反应速率和转化率的差异导致催化剂内部温差大，为使催化剂不超温，大量漏风经常使转化率低于设计值。又如芬兰Outotec公司的LUREC^TM高浓度SO₂转化技术，其核心是一部分转化器三段出口的含SO₃的高温烟气返回转化器一段进口，降低SO₂浓度，并抑制SO₂的转化率，将一段出口温度控制在620℃以内。但高温循环风机工况恶劣，同时***和内置设备的复杂性也会增加工程投资。

因此，在节能降耗及环保指标日益严格的趋势下，研究出转化率高、热利用率高及稳定可调的高浓度SO₂烟气制硫酸工艺，以适应烟气SO₂浓度更高和氧硫比更低的工况，十分紧迫和必要。

发明内容

本发明公开了转化率高、蒸汽效益好、稳定性和适应性好的高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法。

本发明这种高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，包括：转化部分和干吸部分；

1、转化部分：

1-1：干燥后的高浓度SO₂烟气，进入二氧化硫风机(1)进行增压，接着经换热器Ⅲ-2(3)加热，分为两股，预转化高浓SO₂烟气-1和主转化高浓度SO₂烟气-2；

干燥后的空气，进入空气风机(2)进行增压，然后经换热器Ⅲ-1(4)加热，得到加热后的空气；加热后的空气与热预转化高浓SO₂烟气-1进行混合至SO₂浓度≤14％，稀释后的烟气进入预换热器(5)加热到催化剂的起燃温度后，分为两股烟气分别进入预转化器的预1段(6)和预2段(7)；预1段(6)和预2 段(7)出来的烟气合并后经预换热器(5)降温，再与主转化高浓度SO₂烟气-2 混合至SO₂浓度≤14％，同时混合烟气达到催化剂的起燃温度，进入主转化器的主1段(8)；

1-2：主转化器的转化换热流程与常规3+1两次转化流程有所区别，主1段 (8)出口烟气经中压余热锅炉(9)回收热量后进入主2段(10)，主2段(10) 出口烟气进入换热器Ⅱ(11)降温后进入主3段(12)，主3段(12)出口烟气经低压余热锅炉(13)回收热量后，分为两股烟气分别进入换热器Ⅲ-1(4)和换热器Ⅲ-2(3)降温，降温后，出来的两股烟气合在一起组成混合烟气，混合烟气为第一次转化气；

1-3：低温热回收装置(14)出来的SO₂烟气经换热器Ⅳ-2(15)、换热器Ⅳ-1 (16)和换热器Ⅱ(11)加热到催化剂的起燃温度后进入主4段(17)进行转化；主4段(17)出口烟气经省煤器(18)回收热量后，进入串联的换热器Ⅳ-1 (16)和换热器Ⅳ-2(15)降温后，得到第二次转化气；

2、干吸部分

2-1：空气进入空气干燥塔(22)进行干燥后，进入步骤1-1中的空气风机 (2)；干燥酸采用空气干燥塔循环槽(26)中的93％浓硫酸，通过空气干燥塔酸冷器(23)移出干燥过程的热量后返回塔内喷淋；空气干燥塔循环槽(26) 中的93％浓硫酸向低温热回收装置(14)中的99％酸和二吸塔循环槽(27)中的98％酸串酸，以维持酸浓和液位稳定；

2-2：净化后SO₂烟气进入二氧化硫干燥塔(20)进行干燥后，进入步骤1-1 中的二氧化硫风机(1)；干燥酸采用二氧化硫干燥塔循环槽(25)的93％浓硫酸，通过二氧化硫干燥塔酸冷器(21)移出干燥过程的热量后返回塔内喷淋；二氧化硫干燥塔循环槽(25)中的93％酸向空气干燥塔循环槽(26)中的93％酸串酸，以维持酸浓和液位稳定；

2-3：步骤1-2产生的第一次转化气(含SO₃)进入低温热回收装置(14)，用低温热回收装置(14)内部循环的99％高温浓硫酸和来自二吸塔循环槽(27) 的98％浓硫酸依次吸收烟气中的SO₃生成硫酸，吸收后的烟气去转化部分的换热器Ⅳ-2(15)；低温热回收装置(14)的99％酸向二吸塔循环槽(27)中的98％酸串酸，以维持酸浓和液位稳定；

2-4：步骤1-3产生的第二次转化气进入二吸塔(19)，用98％浓硫酸吸收气体中的SO₃，吸收后的尾气去制酸尾气处理；吸收酸通过二吸塔酸冷器(24)移出吸收过程的热量后返回塔内喷淋；二吸塔循环槽(27)中的98％浓硫酸向二氧化硫干燥塔循环槽(25)中的93％酸、空气干燥塔循环槽(26)中的93％酸和低温热回收装置(14)串酸，以维持酸浓和液位稳定。

所述步骤1-1中，干燥后的SO₂烟气浓度≥14％；调节干燥空气量，使进入预转化器的烟气SO₂浓度≤14％，以确保预1段(6)和预2段(7)催化剂温度不超温；调节预转化高浓SO₂烟气-1和主转化高浓度SO₂烟气-2的分配比例，使进入主转化器的混合烟气SO₂浓度≤14％。

所述步骤1-2中，中压余热锅炉可产品质更高的中压饱和蒸汽或中压过热蒸汽，通过蒸汽侧的调节可维持进主2段(10)烟气温度的稳定；三段出口低压余热锅炉可产低压饱和蒸汽或低压过热蒸汽，低压余热锅炉出口温度≥360℃，至换热器Ⅲ-1(4)、换热器Ⅲ-2(3)加热冷侧气体；预转化器和主转化器入口烟气的两次混合过程均提高了氧硫比(O₂/SO₂)，第一次转化气的转化率可达96％以上。

所述步骤1-3中，四段出口省煤器可将进除氧器的脱盐水预热，供给中压余热锅炉或低压余热锅炉；省煤器出口温度≥360℃，至换热器Ⅳ-1(16)、换热器Ⅳ-2(15)加热冷侧SO₂烟气；经过第二次转化，总转化率达到99.9％以上。

所述步骤1-1～1-3中，优选的，二氧化硫风机和空气风机采用离心风机，换热器采用急扩加速流缩放管管壳式换热器。

所述步骤2-1～2-2中，干燥空气和干燥后的SO₂烟气含水小于0.1g/Nm³；空气干燥塔(22)中的93％酸与空气逆流接触后SO₂含量低，可减少93％酸串酸中的SO₂含量；

所述步骤2-3中，低温热回收装置(14)内采用99％高温浓硫酸吸收SO₃，吸收过程放热产出低压饱和蒸汽，工艺补水在低温热回收装置(14)引入以维持干吸部分的水平衡；优选的，低压饱和蒸汽压力为0.8MPa(G)，工艺补水过程的浓硫酸稀释热可增加蒸汽产率，采用除盐水以减轻高温浓酸对低温热回收装置(14)的腐蚀；

所述步骤2-1～2-4中，干吸部分产出93％浓硫酸时，从空气干燥塔循环槽(2 6)引出93％产品酸；干吸部分产出98％浓硫酸时，从二吸塔循环槽(27)引出 98％产品酸；

所述步骤2-1～2-4中，优选的，酸冷器采用阳极保护管壳式换热器或板式换热器，冷却介质为循环水；控制各循环酸槽液位和循环酸浓度，可实现自动串酸、自动加水、自动产酸。

本发明的有益效果:

1、在本发明转化部分的步骤1-1中，***兑入空气量采用风量可调的方式，以适应SO₂烟气量的波动，调节对应干燥空气量可维持进预转化器和主转化器烟气SO₂浓度的稳定，进而保证换热器、中压余热锅炉、低压余热锅炉和省煤器温度的稳定。

2、在本发明转化部分的步骤1-1中，预转化器采用两层并联以节约装置占地；同时增强对预转化烟气量和浓度的适应性，当干燥SO₂烟气量和浓度降低时，必要时可只运行一层，防止预转化器内气速太低，同时有利于催化剂的维护。Ⅳ换热器采用2个串联(换热器Ⅳ-1与换热器Ⅳ-2)，避免单个换热器面积过大，降低冷凝酸腐蚀造成Ⅳ换热器整体损坏的风险，同时有利于维护检修。

3、在本发明转化部分的步骤1-1中，SO₂烟气经过换热器Ⅲ-1后再与空气混合，混合点离风机距离远，降低气体混流对风机的影响，同时SO₂风机出口、空气风机出口、管道混合位置上的仪表前后直管段更长，计量更加准确。

4、在本发明转化部分的步骤1-2中，主1段出口设中压余热锅炉，中压蒸汽品质高，用于汽轮机拖动做功或发电的效率更高；主3段出口设低压余热锅炉、主4段出口设省煤器，进一步提高了余热利用率。

5、在本发明转化部分的步骤1-1和1-2中，预转化器和主转化器通过烟气的混合，使转化过程氧硫比(O₂/SO₂)增大，可显著提高SO₂总转化率、减少催化剂装填量，降低去制酸尾气的SO₂含量。

6、在本发明干吸部分的步骤2-1中，空气干燥塔为干燥空气配气所用，同时又起到了脱除93％酸中溶解的SO₂作用，显著降低向低温热回收装置和二吸塔循环槽串酸带SO₂的量，可提高SO₂的总转化率，减少二吸塔尾气的SO₂含量，降低硫酸尾气脱硫成本；并省去高浓度转化工艺制酸所需的93％酸脱气塔，起到了节约设备投资的作用。

7、在本发明干吸部分的步骤2-3中，第一次转化气集中进入低温热回收装置，并补加干吸部分所需工艺水，低压饱和蒸汽的产率高，使得***的低温位热得以利用，同时大为减少了干吸循环水的消耗。

附图说明

图1本发明高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法转化部分的流程图。

图2本发明高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法干吸部分的流程图。

其中：1、二氧化硫风机；2、空气风机；3、换热器Ⅲ-2；4、换热器Ⅲ-1； 5、预换热器；6、预1段；7、预2段；8、主1段；9、中压余热锅炉；10、主 2段；11、换热器Ⅱ；12、主3段；13、低压余热锅炉；14、低温热回收装置； 15、换热器Ⅳ-2；16、换热器Ⅳ-1；17、主4段；18、省煤器；19、二吸塔；20、二氧化硫干燥塔；21、二氧化硫干燥塔酸冷器；22、空气干燥塔；23、空气干燥塔酸冷器；24、二吸塔酸冷器；25、二氧化硫干燥塔循环槽；26、空气干燥塔循环槽；27、二吸塔循环槽。

具体实施方式

以下具体实施方式和实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

本发明高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法中，包括两个***，转化部分和干吸部分。

转化部分的流程图如图1所示，其中蒸汽的压力均为表压，氧硫比为烟气中O₂与SO₂的比值，具体包括以下步骤。

1、转化部分包括步骤：

1)干燥后的SO₂烟气浓度≥14％；SO₂烟气经二氧化硫风机1增压后，经换热器Ⅲ-23加热，干燥空气经空气风机2增压后，经换热器Ⅲ-14加热，其中加热后的部分高浓度SO₂烟气与干燥空气混合至SO₂浓度≤14％，进入预换热器5 加热到催化剂的起燃温度后分为两股烟气进入预转化器的预1段6和预2段7；预1段6和预2段7出来的烟气经预换热器5降温后与剩余部分浓度≥14％的S O₂烟气混合至SO₂浓度降至≤14％，同时混合烟气达到催化剂的起燃温度，进入主转化器的主1段8。

2)主1段8出口烟气经中压余热锅炉9回收热量后进入主2段10，通过蒸汽侧的调节可维持进主2段10烟气温度的稳定；主2段10出口烟气进入换热器Ⅱ11降温后进入主3段12，主3段12出口烟气经低压余热锅炉13回收热量后，出口温度降至≥360℃，分成两股进入换热器Ⅲ-14和换热器Ⅲ-23降温后再混合，混合后的第一次转化气的转化率达到96％以上，然后去低温热回收装置1 4。

3)来自低温热回收装置14的SO₂烟气经换热器Ⅳ-215、换热器Ⅳ-116和换热器Ⅱ11加热到催化剂的起燃温度后进入主4段17进行转化；主4段17出口烟气经省煤器18回收热量后，温度降至≥360℃，进入换热器Ⅳ-116和换热器Ⅳ -215降温，经过第二次转化，总转化率达到99.9％以上，然后去二吸塔19。

2、干吸部分的流程图，如图2所示，具体包括以下步骤：

1)空气进入空气干燥塔22，用93％浓硫酸干燥空气至含水小于0.1g/Nm³，干燥后的空气通过空气风机2送至转化部分，干燥酸通过空气干燥塔酸冷器(2 3)移出干燥过程的热量后返回塔内喷淋；干吸部分产出93％浓硫酸时，从空气干燥塔循环槽26引出产品酸。

2)净化后的SO₂烟气进入二氧化硫干燥塔20，用93％浓硫酸干燥SO₂烟气至含水小于0.1g/Nm³，干燥后SO₂烟气通过二氧化硫风机1送至转化部分，干燥酸通过二氧化硫干燥塔酸冷器(21)移出干燥过程的热量后返回塔内喷淋。

3)含SO₃的第一次转化气进入低温热回收装置14，吸收后的烟气返回至转化部分换热器Ⅳ-215；低温热回收装置14内采用99％高温浓硫酸吸收SO₃，吸收过程放出的大量热产0.8MPa饱和蒸汽；工艺补水在低温热回收装置14引入以维持干吸部分的水平衡，并利用浓硫酸稀释热增加蒸汽的产率，水质采用除盐水以减轻高温浓酸对低温热回收装置14的腐蚀。

4)含SO₃的第二次转化气进入二吸塔19，用98％浓硫酸吸收气体中的SO₃，吸收后的尾气去制酸尾气处理；吸收酸通过二吸塔酸冷器24移出吸收过程的热量后返回塔内喷淋；干吸部分产98％浓硫酸时，从二吸塔循环槽27引出产品酸。

5)为维持各循环槽的酸浓和液位稳定，即H₂SO₄和H₂O的平衡，二氧化硫干燥塔循环槽25中的93％酸向空气干燥塔循环槽26中的93％酸串酸，空气干燥塔循环槽26中的93％酸与空气逆流脱除SO₂后向低温热回收装置14中的99％酸和二吸塔循环槽27中的98％酸串酸，二吸塔循环槽27中的98％酸向二氧化硫干燥塔循环槽25中的93％酸、空气干燥塔循环槽26中的93％酸和低温热回收装置14中的99％酸串酸，低温热回收装置14中的99％酸向二吸塔循环槽27 中的98％酸串酸。

本发明中具体实施例中，二氧化硫风机1和空气风机2采用离心风机，转化部分换热器采用急扩加速流缩放管管壳式换热器；干吸部分酸冷器采用阳极保护管壳式换热器或板式换热器，冷却介质为循环水；控制各循环酸槽液位和循环酸浓度，可实现自动串酸、自动加水、自动产酸。

实施例一，国内某铜冶炼企业采用高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，流程如图1所示：

1、转化部分步骤：

1)经过净化后的干燥烟气SO₂浓度22.2％，O₂浓度9.0％(氧硫比0.40)，烟气量148000Nm³/h；SO₂烟气经二氧化硫风机1增压后，温度90℃，经换热器Ⅲ-2 3加热至264℃；干燥空气经空气风机2增压后，温度80℃，经换热器Ⅲ- 1 4加热至316℃，加热后SO₂烟气分出74000Nm³/h，与78000Nm³/h干燥空气混合至烟气量152000Nm³/h，烟气SO₂浓度降至10.8％(氧硫比1.41)，进入预换热器5加热至420℃后平均分为两股烟气进入预转化器的预1段6和预2段7；预转化出口的烟气温度620℃，经预换热器5降温至498℃后，与另外74000Nm ³/h的SO₂烟气(SO₂浓度22.2％)混合至温度420℃，烟气SO₂浓度降至9.9％，然后进入主转化器的主1段(8)。

2)主1段8出口烟气温度584℃，经中压余热锅炉9降至温度445℃进入主2段10，同时将来自冶炼余热锅炉产的95t/h的4.8MPa(265℃)中压饱和蒸汽过热至4.8MPa(445℃)，主2段10出口烟气温度508℃，进入换热器Ⅱ11 降温至435℃后进入主3段12，主3段12出口烟气温度455℃，经低压余热锅炉13降至温度385℃，同时将58t/h的0.8MPa(175℃)低压饱和蒸汽过热至0. 8MPa(370℃)，降温后的烟气分出39％体积量去换热器Ⅲ-14与干燥空气换热降温至200℃，另外61％体积量的烟气去换热器Ⅲ-23与SO₂烟气换热降温至2 00℃，换热后混合的第一次转化气量209909.48Nm³/h，第一次转化累计转化率9 6.10％，然后去低温热回收装置14。

3)来自低温热回收装置14的SO₂烟气经换热器Ⅳ-215，换热器Ⅳ-116和换热器Ⅱ11加热至385℃后进入主4段17进行转化；主4段17出口烟气温度40 8℃，经省煤器18回收热量后温度降至385℃，进入串联的换热器Ⅳ-116和换热器Ⅳ-215降温至183℃，经过第二次转化，第二次转化气量177927.19Nm³/h，总转化率99.94％，然后去二吸塔19。

2、干吸部分步骤：

1)空气进入空气干燥塔22，用93％浓硫酸干燥空气至含水小于0.1g/Nm³， O₂浓度21.0％，空气量78000Nm³/h，干燥过程产生的热量通过空气干燥塔酸冷器23移出。

2)净化后的SO₂烟气进入二氧化硫干燥塔20，用93％浓硫酸干燥SO₂烟气至含水小于0.1g/Nm³，SO₂浓度22.2％，O₂浓度9.0％，烟气量148000Nm³/h，干燥过程产生的热量通过二氧化硫干燥塔酸冷器21移出。

3)第一次转化气209909.48Nm³/h，SO₃浓度14.9％，进入低温热回收装置 14，吸收后的烟气178599.47Nm³/h，SO₃浓度0.018％，SO₂浓度0.764％，烟气返回至转化部分换热器Ⅳ-215；低温热回收装置14内采用99％高温浓硫酸吸收SO₃，吸收过程放热产0.8MPa饱和蒸汽67t/h，补充工艺水17.6t/h。

4)第二次转化气177927.19Nm³/h，SO₃浓度0.77％，进入二吸塔19，用98％浓硫酸吸收气体中的SO₃，吸收后的气量176554.55Nm³/h，SO₂浓度300mg/Nm³，去制酸尾气处理；吸收过程产生的热量通过二吸塔酸冷器24移出。

实施例中，产酸方案为98％浓硫酸，从二吸塔循环槽27引出98％浓硫酸146t/h作为成品酸；转化部分将冶炼余热锅炉产的95t/h的4.8MPa(265℃)中压饱和蒸汽过热至4.8MPa(445℃)，将58t/h的0.8MPa(175℃)低压饱和蒸汽过热至0.8MPa(370℃)，按对应发电效能折算，吨酸发电量(含冶炼余热锅炉) 244kWh，蒸汽效益指标优。

Claims (7)

1.一种高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，包括：转化部分和干吸部分；

1、转化部分：

1-1：干燥后的高浓度SO₂烟气，进入二氧化硫风机(1)进行增压，接着经换热器Ⅲ-2(3)加热，分为两股，预转化高浓SO₂烟气-1和主转化高浓度SO₂烟气-2；

干燥后的空气，进入空气风机(2)进行增压，然后经换热器Ⅲ-1(4)加热，得到加热后的空气；加热后的空气与热预转化高浓SO₂烟气-1进行混合至SO₂浓度≤14％，稀释后的烟气进入预换热器(5)加热到催化剂的起燃温度后，分为两股烟气分别进入预转化器的预1段(6)和预2段(7)；预1段(6)和预2段(7)出来的烟气合并后经预换热器(5)降温，再与主转化高浓度SO₂烟气-2混合至SO₂浓度≤14％，同时混合烟气达到催化剂的起燃温度，进入主转化器的主1段(8)；

1-2：主转化器的转化换热流程与常规3+1两次转化流程有所区别，主1段(8)出口烟气经中压余热锅炉(9)回收热量后进入主2段(10)，主2段(10)出口烟气进入换热器Ⅱ(11)降温后进入主3段(12)，主3段(12)出口烟气经低压余热锅炉(13)回收热量后，分为两股烟气分别进入换热器Ⅲ-1(4)和换热器Ⅲ-2(3)降温，降温后，出来的两股烟气合在一起组成混合烟气，混合烟气为第一次转化气；

1-3：低温热回收装置(14)出来的SO₂烟气经换热器Ⅳ-2(15)、换热器Ⅳ-1(16)和换热器Ⅱ(11)加热到催化剂的起燃温度后进入主4段(17)进行转化；主4段(17)出口烟气经省煤器(18)回收热量后，进入串联的换热器Ⅳ-1(16)和换热器Ⅳ-2(15)降温后，得到第二次转化气；

2、干吸部分

2-1：空气进入空气干燥塔(22)进行干燥后，进入步骤1-1中的空气风机(2)；干燥酸采用空气干燥塔循环槽(26)中的93％浓硫酸，通过空气干燥塔酸冷器(23)移出干燥过程的热量后返回塔内喷淋；空气干燥塔循环槽(26)中的93％浓硫酸向低温热回收装置(14)中的99％酸和二吸塔循环槽(27)中的98％酸串酸，以维持酸浓和液位稳定；

2-2：净化后SO₂烟气进入二氧化硫干燥塔(20)进行干燥后，进入步骤1-1中的二氧化硫风机(1)；干燥酸采用二氧化硫干燥塔循环槽(25)的93％浓硫酸，通过二氧化硫干燥塔酸冷器(21)移出干燥过程的热量后返回塔内喷淋；二氧化硫干燥塔循环槽(25)中的93％酸向空气干燥塔循环槽(26)中的93％酸串酸，以维持酸浓和液位稳定；

2-3：步骤1-2产生的第一次转化气进入低温热回收装置(14)，第一次转化气中含有SO₃，用低温热回收装置(14)内部循环的99％高温浓硫酸和来自二吸塔循环槽(27)的98％浓硫酸依次吸收烟气中的SO₃生成硫酸，吸收后的烟气去转化部分的换热器Ⅳ-2(15)；低温热回收装置(14)的99％酸向二吸塔循环槽(27)中的98％酸串酸，以维持酸浓和液位稳定；

2-4：步骤1-3产生的第二次转化气进入二吸塔(19)，用98％浓硫酸吸收气体中的SO₃，吸收后的尾气去制酸尾气处理；吸收酸通过二吸塔酸冷器(24)移出吸收过程的热量后返回塔内喷淋；二吸塔循环槽(27)中的98％浓硫酸向二氧化硫干燥塔循环槽(25)中的93％酸、空气干燥塔循环槽(26)中的93％酸和低温热回收装置(14)串酸，以维持酸浓和液位稳定；

所述步骤1-2中，中压余热锅炉可产品质更高的中压饱和蒸汽或中压过热蒸汽，通过蒸汽侧的调节可维持进主2段(10)烟气温度的稳定；三段出口低压余热锅炉可产低压饱和蒸汽或低压过热蒸汽，低压余热锅炉出口温度≥360℃，至换热器Ⅲ-1(4)、换热器Ⅲ-2(3)加热冷侧气体；预转化器和主转化器入口烟气的两次混合过程均提高了氧硫比，第一次转化的转化率可达96％以上；

所述步骤1-3中，四段出口省煤器可将进除氧器的脱盐水预热，供给中压余热锅炉或低压余热锅炉；省煤器出口温度≥360℃，至换热器Ⅳ-1(16)、换热器Ⅳ-2(15)加热SO₂烟气；经过第二次转化，总转化率达到99.9％以上。

2.根据权利要求1所述的高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤1-1中，干燥后的SO₂烟气浓度≥14％；调节干燥空气量，使进入预转化器的烟气SO₂浓度≤14％，以确保预1段(6)和预2段(7)催化剂温度不超温；调节预转化高浓SO₂烟气-1和主转化高浓度SO₂烟气-2的分配比例，使进入主转化器的混合烟气SO₂浓度≤14％。

3.根据权利要求1所述的高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤1-1～1-3中，二氧化硫风机和空气风机采用离心风机，换热器采用急扩加速流缩放管管壳式换热器。

4.根据权利要求1所述的高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤2-1～2-2中，干燥空气和干燥后的SO₂烟气含水小于0.1g/Nm³；与空气逆流接触后的93％酸SO₂含量低，可减少93％酸串酸中的SO₂含量。

5.根据权利要求1所述的高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤2-3中，低温热回收装置(14)内采用99％高温浓硫酸吸收SO₃，吸收过程放热产出低压饱和蒸汽，工艺补水在低温热回收装置(14)引入以维持干吸部分的水平衡；低压饱和蒸汽压力为0.8MPa，工艺补水过程的浓硫酸稀释热可增加蒸汽产率，采用除盐水以减轻高温浓酸对低温热回收装置(14)的腐蚀。

6.根据权利要求1所述的高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤2-1～2-4中，干吸部分产出93％浓硫酸时，从空气干燥塔循环槽(26)引出93％产品酸；干吸部分产出98％浓硫酸时，从二吸塔循环槽(27)引出98％产品酸。

7.根据权利要求1所述的高浓度SO₂烟气分气预转化制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤2-1～2-4中，酸冷器采用阳极保护管壳式换热器或板式换热器，冷却介质为循环水；控制各循环酸槽液位和循环酸浓度，可实现自动串酸、自动加水、自动产酸。

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