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[發明專利]含硫化氫的廢氣制硫酸的方法無效

專利信息
申請號: 200910032937.6 申請日: 2009-06-05
公開(公告)號: CN101618863A 公開(公告)日: 2010-01-06
發明(設計)人: 孫正東;陳德興;龔建華;鄒玉霜;俞向東 申請(專利權)人: 中國石化集團南京設計院
主分類號: C01B17/74 分類號: C01B17/74;F22B1/00
代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 代理人: 徐冬濤
地址: 210048江蘇省*** 國省代碼: 江蘇;32
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 硫化氫 廢氣 硫酸 方法
【說明書】:

技術領域

發明屬于化工領域,具體涉及一種利用含硫化氫的廢氣制備硫酸的方法。

背景技術

在化肥、石油化工、天然氣、煤化工、焦化和化纖等行業,原料中的硫基本以H2S的形式從系統中脫出。H2S為有毒、有害氣體,不易貯存,不能直接排放,通常要將H2S制成單質硫或硫酸。單質硫通常也是用于制硫酸。所以用H2S直接制成硫酸更合理。目前我國H2S制硫酸有干法和干濕結合的方法,但這兩種方法工藝流程長,對廢氣的組分有較高的要求,適用范圍較窄,運行費用較高,同時有廢酸產生。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述問題,在現有技術的基礎上,提供一種利用含硫化氫的廢氣制備硫酸的方法。

本發明的目的可以通過以下措施達到:

一種含硫化氫的廢氣制硫酸的方法,包括如下步驟:

第一步,先將含H2S的廢氣在600~1300℃下燃燒生成含SO2高溫氣體。

第二步,含SO2高溫氣體降溫至400~500℃后進入轉化器,在轉化器內催化劑的作用下將SO2氧化為SO3,生成SO3氣體并冷卻至250~350℃。

第三步,SO3氣體冷卻至250~350℃后,進入冷凝器,將氣體中的SO3和水蒸汽冷凝成H2SO4,排放尾氣。

其中第一步燃燒反應一般在燃燒爐中進行,燃燒的化學反應為:H2S+1.5O2=SO2+H2O(放熱),為了使含硫化氫廢氣中的可燃有害物全部燒盡,并生成無害物,應根據廢氣中可燃有害物成分合理控制燃燒爐內的溫度。如廢氣中含HCN,則燃燒爐的溫度需控制在1100~1250℃,即含H2S的廢氣在1100~1250℃下燃燒生成含SO2高溫氣體。當含H2S的廢氣熱值較低,燃燒溫度達不到600℃或需要控制的溫度時,可以通入可燃氣體或液體(如烴類氣體或液體、液體硫磺等),以維持燃燒溫度不低于600℃或者更佳的溫度。燃燒或氧化所需的氧氣來源于空氣或純氧,空氣或純氧可以采用本發明回收的熱量進事先加熱,以進一步提高燃燒效率以及能源利用率。

第一步燃燒產生的含SO2高溫氣體(600~1300℃)一般通過余熱鍋爐回收熱量并產生蒸汽,使氣體的溫度降至400~500℃。氣體中的SO2在轉化器中的催化劑的作用下氧化為SO3,催化劑可以為一層,通常為提高轉化效率,可以在轉化器內設有多層催化劑。由于該氧化反應為放熱反應,故在每層催化劑的出口設有蒸發器或蒸汽過熱器以回收熱量,或者在每層催化劑的出口通入冷空氣以冷卻反應氣體(即反應中或反應后的氣體),然后通入下一層催化劑或下個步驟。轉化器的出氣通過蒸發器或蒸汽過熱器回收熱量,將生成的SO3氣體冷卻至250~350℃(也可以繼續通入冷空氣以制備高溫氣體并冷卻反應氣體)。

轉化器中SO2氧化成SO3所需的氧氣可以與含H2S廢氣燃燒所需的氧氣一起混入燃燒爐中,或者在轉化器處補入。轉化器中的催化劑是能在水蒸汽存在條件下將SO2在氧化為SO3的專用催化劑,可國產也可進口,如釩類催化劑等(具體如V2O5等)。

第三步中的SO3氣體冷卻至250~350℃后通入的冷凝器為抗酸型的冷凝器,冷凝器一邊將氣體中的SO3和水蒸汽冷凝成硫酸,一邊回收熱量以應用于本步驟或其他步驟或其他領域。

含H2S的廢氣燃燒,SO2氧化為SO3,SO3和水蒸汽冷凝成H2SO4三步化學反應所放出的熱量全部回收利用,產生壓力大于2.0MPa的蒸汽,特別是2.5~6.0MPa的蒸汽,從而不僅利用的能源,還產生了具有廣泛應用的高壓蒸汽。

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