[發明專利]一種低濃度二氧化硫廢氣的處理方法

無效

• 申請號: 201010111778.1
• 申請日: 2010-02-22
• 公開（公告）號: CN101810998A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 李紅
• 申請（專利權）人: 李紅
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬工業廢氣處理領域，具體涉及一種低濃度二氧化硫廢氣的處理方法。

背景技術

為了防治二氧化硫污染和酸雨問題，國內外所采取的方法很多，可分為干法和濕法兩大類。目前大多數使用濕法，主要有石膏法、鈉堿法、氨法、金屬氧化物法、海水洗滌法等，這些脫硫方法雖然對于減輕二氧化硫污染起到了積極作用，但是所得的副產品往往不易銷售，價格低廉，運行過程費用偏高，有的還造成二次污染。

由于干法脫硫效率低、設備龐大、操作要求高，發展較慢。而濕法脫硫工藝繁雜、操作困難、設備腐蝕嚴重，且極易產生設備、管道堵塞現象，存在著使用壽命短、投資大等致命缺陷。有鑒于此，一些工廠依托現有的硫磺回收裝置，處理低濃度含氧二氧化硫廢氣。將低濃度含氧二氧化硫廢氣引入制硫燃燒爐或制硫反應器，利用克勞斯反應進行處理。或將低濃度含氧二氧化硫廢氣引入尾氣加氫反應器，利用加氫反應將二氧化硫還原成硫化氫，進行吸收，以達到脫硫的目的。由于低濃度含氧二氧化硫廢氣中惰性組分較多，不僅影響克勞斯反應的效率，增加裝置能耗，容易造成催化劑超溫，威脅裝置正常安全生產，而且增大了設備投資。同時，將氧氣和二氧化硫進行加氫處理，消耗了大量氫氣，加大了生產成本。

為了避免二氧化硫的不良反應，本發明提供了一種工藝過程簡單、設備簡單、投資少、成本低的新型脫硫方法。

發明內容

本發明以低濃度二氧化硫廢氣與含硫化氫的硫化合物混合、預熱，在活性三氧化鋁或二氧化鈦催化劑的作用下，發生化學反應，反應后的氣體經冷凝、冷卻得到單質硫，降低了二氧化硫的排放，減少了氧對后續工序的影響。

其化學反應方程式為：

2H₂S+O₂＝＝＝2H₂O+2/nS_n

2H₂S+SO₂＝＝＝2H₂O+3/nS_n

xH₂S+NOx＝＝＝H₂O+1/2N₂+x/nS_n

本發明用含摩爾比為1-99％硫化氫的硫化合物與低濃度二氧化硫廢氣為原料，其配比為廢氣中氧氣與二氧化硫之和與硫化合物中的硫化氫的摩爾比為1∶1.5-2.5，經混合加熱150℃-300℃后，進入裝有催化劑的反應器中，發生化學反應，反應溫度控制180℃-450℃，停留時間1-5秒，反應生成的氣體經冷卻器冷凝冷卻至130-160℃，捕集回收液體硫磺，用于成型、銷售。捕集后的氣體與硫磺回收裝置的合成尾氣一起進入硫磺回收裝置的尾氣加氫還原處理系統進行處理，處理合格后的尾氣達標排放。

根據廢氣中SO₂和O₂的含量變化，相應調整含硫化氫的硫化合物的加入量，控制H₂S與SO₂及O₂之和的比例為1.5-2.5∶1(mol％)，優選1.9-2.1∶1(mol％)。

根據廢氣中SO₂和O₂含量的高低，可以選擇單級或多級絕熱反應器。當廢氣中SO₂和O₂的含量高時，選擇多級反應器，根據反應器床層溫度的變化，調整各級反應器入口含硫化氫的硫化合物的加入量。各級反應器反應生成的物流經冷凝冷卻得到硫磺，剩余的氣體與含硫化氫的硫化合物經預熱后，進入下一級反應器。最后一級反應器冷卻剩余的氣體進入硫磺回收裝置尾氣處理系統進行處理。

所述的多級反應器不大于5級，優選不大于3級。

根據廢氣中SO₂和O₂含量的高低，可以選擇單級或多級等溫反應器。

所述的低濃度二氧化硫廢氣中，SO₂濃度范圍在0.01-30％(mol％)，O₂濃度范圍在0.01-22％(mol％)，其它組分是氮氣、二氧化碳、一氧化碳、三氧化硫、氫氣、、氮氧化物、水至少一種以上組分。

所述的含硫化氫的硫化合物中，H₂S濃度范圍在1-99％(mol％)。所述的硫化合物是煉廠氣、天然氣、煤氣、合成氣脫硫回收后含硫的氣體。

所述的催化劑以活性三氧化二鋁、二氧化鈦為載體，添加金屬氧化物為活性組分，其中鐵、鉻、釩、錳等金屬的化合物至少一種以上。

具體實施方式

實施例1