一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝。具體步驟如下：A）煙氣在吸收塔內(nèi)經(jīng)碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶液脫硫，與煙氣作用后的吸收液經(jīng)濃縮結(jié)晶，分離出固體鈉鹽；B）將固體鈉鹽送入還原器，在還原劑的作用下，固體鈉鹽還原為硫化鈉；還原器出來的熔融混合物，經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌，所得清液為硫化鈉水溶液；還原器排出的富CO2氣體經(jīng)余熱鍋爐回收其熱量產(chǎn)生蒸汽后，送至下一步驟處理；C）在B步驟所得硫化鈉水溶液中加入碳酸氫鈉，將反應(yīng)所得H2S氣體送入克勞斯?fàn)t，制造硫磺產(chǎn)品；將反應(yīng)所得碳酸鈉溶液送去與B步驟中富CO2氣體反應(yīng)，得到碳酸氫鈉并用于循環(huán)利用。
【專利說明】—種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的
生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鑒于我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)的長期存在，以及工業(yè)化進(jìn)程近年來的高速發(fā)展，SOx及NOx已成為我國主要大氣污染物，并以酸雨、霧霾等多種形式對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，對整個國民經(jīng)濟(jì)生活造成了極大的負(fù)面影響。
煙氣脫硫脫硝是大氣污染治理的最主要措施。目前國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)很多，如石灰石一石膏法、氨法、雙堿法、旋轉(zhuǎn)噴霧法等，其中從已產(chǎn)業(yè)化的脫硫技術(shù)來看，雖說存在占地面積大、運行費用高、易堵塞、脫硫副產(chǎn)物難處置、二次污染等問題，而并不適宜于我國國情，但由于歷史的原因，占絕對主導(dǎo)地位的仍是石灰石一石膏法。而在煙氣脫硝技術(shù)方面，則有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、電子束照射法、脈沖電暈等離子體法、熾熱碳還原法、低溫常壓等離子體分解法等，其中又以SCR法脫硝應(yīng)用最為普遍。
[0003]而目前，世界上應(yīng)用比較廣泛的煙氣脫硫脫硝技術(shù)則是利用上述傳統(tǒng)的煙氣脫硫技術(shù)與SCR脫硝技術(shù)相組合，以達(dá)到可脫硫脫硝的目的。這種技術(shù)能夠脫除90%以上的SOx和80%以上的NOx，但這種方法事實上仍然是單獨脫硫、脫硝技術(shù)的組合使用，更兼具了上述脫硫、脫硝技術(shù)存在的弊病，未能擺脫工藝流程長、投資大、運行費用高、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性差、易造成二次污染等問題。
[0004]如201310277794.1，名稱為“從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的系統(tǒng)裝置及方法”的發(fā)明專利申請，公開了從煙氣回收二氧化硫制硫磺的裝置與方法。該裝置由吸收熱解、還原、克勞斯三個單元組成。吸收熱解單元主要由冷卻塔、吸收塔、凈化器、循環(huán)泵、再生熱解槽、貧富液換熱器組成；還原單元由混合煤氣發(fā)生系統(tǒng)、還原反應(yīng)器、硫冷凝器組成；克勞斯單元由克勞斯反應(yīng)器、硫冷凝器組成；方法為吸收熱解單元對煙氣進(jìn)行吸收、熱解得到純二氧化硫氣體，還原單元以催化反應(yīng)將二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫磺。該專利將溶液中的二氧化硫解吸出來，并將其還原為硫磺。所使用的設(shè)備大多數(shù)為特殊材料，投資高；當(dāng)解吸效果較差時脫硫效果差；解吸消耗的蒸汽高；解吸過程為間歇加熱，需要使用換熱器，而煙氣一般都含塵，容易堵塞換熱器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝?；厥展に噷⑽絼┰偕?，并將污染物轉(zhuǎn)化為高附加值的化工產(chǎn)品——硫磺，無廢水、廢渣等廢棄物排放。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，其特征在于:具體步驟如下:A、煙氣在吸收塔內(nèi)經(jīng)碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶液脫硫，與煙氣作用后的吸收液經(jīng)濃縮結(jié)晶，分離出固體鈉鹽。
[0007]B、將固體鈉鹽送入還原器，在還原劑的作用下，固體鈉鹽還原為硫化鈉；還原器出來的熔融混合物，經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌，所得清液為硫化鈉水溶液；還原器排出的富CO2氣體經(jīng)余熱鍋爐回收其熱量產(chǎn)生蒸汽后，送至下一步驟處理。
[0008]優(yōu)選地，所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0009]C、在B步驟所得硫化鈉水溶液中加入碳酸氫鈉，將反應(yīng)所得H2S氣體送入克勞斯?fàn)t，制造硫磺產(chǎn)品；將反應(yīng)所得碳酸鈉溶液送去與B步驟中富CO2氣體反應(yīng)，得到碳酸氫鈉并用于循環(huán)利用。
[0010]本發(fā)明所述還原器的熔融池溫度為927-1038?，使干燥產(chǎn)品在池內(nèi)充分熔融及混
口 ο
[0011]本發(fā)明所述的還原劑為含碳或者含氫的固體、氣體、液體燃料的一種或幾種組合，包括天然氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生煤氣、CO、氫氣、煤炭、焦炭、油、焦油、石油焦。
[0012]優(yōu)選地，所述的還原劑為化學(xué)計量的1.1-1.5倍，可保持含硫鹽的還原率在95%以上。
[0013]優(yōu)選地，所述的還 原劑為煤粉，原料易得，不需另行準(zhǔn)備儲煤、粉碎、輸送等設(shè)施，投資省。
[0014]本發(fā)明所述克勞斯?fàn)t的尾氣經(jīng)焚燒并以余熱鍋爐回收熱量后返回吸收塔凈化回收。投資少，系統(tǒng)阻力低，不需要嚴(yán)格控制參數(shù)，操作簡單。
[0015]本發(fā)明工藝與其他工藝，如石灰石膏法相比較，廢棄物很少，產(chǎn)品為有價值的硫磺和蒸汽，經(jīng)濟(jì)效益好，沒有二次污染。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝在分離吸收劑碳酸氫鈉的同時，通過化學(xué)過程生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品一硫磺。碳酸氫鈉吸收二氧化硫后形成亞硫酸鈉溶液，最后從其中分離出亞硫酸鈉，亞硫酸鈉采用還原劑還原為硫化鈉，硫化鈉和碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)生成硫化氫和碳酸鈉，硫化氫通過克勞斯反應(yīng)制取硫磺。該生產(chǎn)工藝不使用換熱器，不會發(fā)生設(shè)備堵塞，無廢水、廢渣等廢棄物排放，產(chǎn)品為有價值的硫磺和蒸汽，經(jīng)濟(jì)效益好，沒有二次污染。
[0017]2、本發(fā)明選擇碳酸氫鈉或者碳酸鈉作為吸收劑，并將還原器排出的富CO2氣體經(jīng)廢熱鍋爐回收其熱量，以產(chǎn)生蒸汽，富CO2氣體再通過碳酸鈉吸收CO2,分離得到碳酸氫鈉并循環(huán)利用。本工藝基本不需要消耗蒸汽，能耗低，經(jīng)濟(jì)效益好。
[0018]3、本發(fā)明還原劑的使用量為化學(xué)計量的1.f 1.5倍，可保持含硫鹽的還原率在95%以上，極大地保證了硫磺的產(chǎn)率達(dá)到98%以上。
[0019]4、本發(fā)明所述克勞斯?fàn)t的尾氣經(jīng)焚燒并以余熱鍋爐回收熱量后返回吸收塔凈化回收，無需單獨的尾氣處理裝置，投資少，系統(tǒng)阻力低，不需要嚴(yán)格控制參數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺生產(chǎn)工藝的流程圖?！揪唧w實施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0022]實施例1
一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:
A、煙氣在吸收塔內(nèi)經(jīng)碳酸鈉溶液脫硫，與煙氣作用后的吸收液經(jīng)濃縮結(jié)晶，分離出固體鈉鹽；
B、將固體鈉鹽送入還原器，在還原劑的作用下，固體鈉鹽還原為硫化鈉；還原器出來的熔融混合物，經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌，所得清液為硫化鈉水溶液；還原器排出的富CO2氣體經(jīng)余熱鍋爐回收其熱量產(chǎn)生蒸汽后，送至下一步驟處理；
C、在B步驟所得硫化鈉水溶液中加入碳酸氫鈉，將反應(yīng)所得H2S氣體送入克勞斯?fàn)t，制造硫磺產(chǎn)品；將反應(yīng)所得碳酸鈉溶液送去與B步驟中富CO2氣體反應(yīng)，得到碳酸氫鈉并用于循環(huán)利用。
[0023]實施例2
一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:
A、煙氣在吸收塔內(nèi)經(jīng)碳酸氫鈉溶液脫硫，與煙氣作用后的吸收液經(jīng)濃縮結(jié)晶，分離出固體鈉鹽；
B、將固體鈉鹽送入還原器，在還原劑的作用下，固體鈉鹽還原為硫化鈉；還原器出來的熔融混合物，經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌，所得清液為硫化鈉水溶液；還原器排出的富CO2氣體經(jīng)余熱鍋爐回收其熱量產(chǎn)生蒸汽后，送至下一步驟處理；
C、在B步驟所得硫化鈉水溶液中加入碳酸氫鈉，將反應(yīng)所得H2S氣體送入克勞斯?fàn)t，制造硫磺產(chǎn)品；將反應(yīng)所得碳酸鈉溶液送去與B步驟中富CO2氣體反應(yīng)，得到碳酸氫鈉并用于循環(huán)利用。
[0024]實施例3
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0025]實施例4
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0026]所述還原器的熔融池溫度為927°C。
[0027]實施例5
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0028]所述還原器的熔融池溫度為1038°C。
[0029]所述的還原劑為天然氣。
[0030]實施例6
本實施例的實施方式與 實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上:所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0031]所述還原器的熔融池溫度為1000°C。
[0032]所述的還原劑為焦炭。
[0033]實施例7
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0034]所述還原器的熔融池溫度為1022°C。
[0035]所述的還原劑為煤粉。
[0036]所述的還原劑為化學(xué)計量的1.1倍。
[0037]實施例8
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0038]所述還原器的熔融池溫度為956°C。
[0039]所述的還原劑為煤粉。
[0040]所述的還原劑為化學(xué)計量的1.5倍。
[0041]所述克勞斯?fàn)t無單獨的尾氣處理裝置，尾氣經(jīng)焚燒并以余熱鍋爐回收熱量后返回?zé)煹纼艋厥铡?br> [0042]實施例9
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0043]所述還原器的熔融池溫度為986°C。
[0044]所述的還原劑為煤粉。
[0045]所述的還原劑為化學(xué)計量的1.2倍。
[0046]所述克勞斯?fàn)t無單獨的尾氣處理裝置，尾氣經(jīng)焚燒并以余熱鍋爐回收熱量后返回?zé)煹纼艋厥铡?br> [0047]本發(fā)明所述煙氣進(jìn)入吸收塔的流量為數(shù)百萬立方/小時。
[0048]實施例10
本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0049]實施例11
本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0050]所述還原器的熔融池溫度為950°C。[0051]實施例12
本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0052]所述還原器的熔融池溫度為1005°C。
[0053]所述的還原劑為氫氣。
[0054]實施例13
本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0055]所述還原器的熔融池溫度為986°C。
[0056]所述的還原劑為石油焦。
[0057]實施例14
本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0058]所述還原器的熔融池溫度為1020°C。
[0059]所述的還原劑為煤粉和氫氣。
[0060]所述的還原劑為化學(xué)計量的1.15倍。
[0061]實施例15
本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0062]所述還原器的熔融池溫度為960°C。
[0063]所述的還原劑為煤粉。
[0064]所述的還原劑為化學(xué)計量的1.25倍。
[0065]所述克勞斯?fàn)t無單獨的尾氣處理裝置，尾氣經(jīng)焚燒并以余熱鍋爐回收熱量后返回?zé)煹纼艋厥铡?br> [0066]實施例16
本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎(chǔ)上:
所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
[0067]所述還原器的熔融池溫度為998°C。
[0068]所述的還原劑為煤粉和焦炭。
[0069]所述的還原劑為化學(xué)計量的1.35倍。
[0070]所述克勞斯?fàn)t無單 獨的尾氣處理裝置，尾氣經(jīng)焚燒并以余熱鍋爐回收熱量后返回?zé)煹纼艋厥铡?br> [0071]本發(fā)明所述煙氣進(jìn)入吸收塔的流量為數(shù)百萬立方/小時。
【權(quán)利要求】
1.一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，其特征在于:具體步驟如下: A、煙氣在吸收塔內(nèi)經(jīng)碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶液脫硫，與煙氣作用后的吸收液經(jīng)濃縮結(jié)晶，分離出固體鈉鹽； B、將固體鈉鹽送入還原器，在還原劑的作用下，固體鈉鹽還原為硫化鈉；還原器出來的熔融混合物，經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌，所得清液為硫化鈉水溶液；還原器排出的富CO2氣體經(jīng)余熱鍋爐回收其熱量產(chǎn)生蒸汽后，送至下一步驟處理； C、在B步驟所得硫化鈉水溶液中加入碳酸氫鈉，將反應(yīng)所得H2S氣體送入克勞斯?fàn)t，制造硫磺產(chǎn)品；將反應(yīng)所得碳酸鈉溶液送去與B步驟中富CO2氣體反應(yīng)，得到碳酸氫鈉并用于循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述還原器出來的熔融混合物經(jīng)激冷、溶解、過濾、洗滌后，所得固體廢棄物送去鍋爐作燃料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述還原器的熔融池溫度為927-1038°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的還原劑為含碳或者含氫的固體、氣體、液體燃料的任意一種或者幾種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的還原劑為化學(xué)計量的1.1-1.5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的還原劑為煤粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從煙氣中回收二氧化硫制取硫磺的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述克勞斯?fàn)t的尾氣經(jīng)焚燒并以余熱鍋爐回收熱量后返回吸收塔凈化回收。
【文檔編號】C01B17/04GK103879970SQ201410094286
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】任毅, 李東林, 郎治 申請人:成都華西堂投資有限公司