[實用新型]一種利用還原方法制單質硫的系統

有效

• 申請號: 201420377814.2
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN203938480U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 傅月梅;潘敏;翁淑容;劉強;李衛衛;傅文娟
• 申請（專利權）人: 上海克硫環保科技股份有限公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王建國

技術領域

本實用新型涉及冶煉、燒結機、燃煤鍋爐、化工等煙氣治理技術領域，具體涉及一種利用還原方法制單質硫的系統。

背景技術

燃煤煙氣中的SO₂是造成大氣污染的主要原因之一，SO₂對環境最嚴重的影響是其形成的酸雨所帶來的危害。但是在對環境造成巨大影響的同時，SO₂也是生產硫酸和一系列重要化肥的必要原料。

對煙氣中的SO₂進行脫除和提取利用主要包括以下步驟：SO₂首先被堿液吸收或吸附于固體吸附劑上，隨后進行脫附產生濃縮的SO₂。脫附產生的SO₂可以用來生產濃硫酸、液體二氧化硫或被還原為單質硫。其中將濃縮的SO₂還原為單質硫由于工藝簡單，單質硫易于儲存和運輸等優點而受到更多的關注。而且單質硫是一種相對惰性的物質，對環境的影響極小且不會發生降解，可以無限期的儲存，這一點在需求低迷時尤其重要。

但是在現有技術中，將濃縮SO₂還原為單質硫的過程通常需要使用多級Claus反應，整個過程中的能量利用率較低，且生產成本較高。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種利用還原方法制單質硫的系統，不僅能夠在單級反應器中催化轉化單質硫，同時還可循環利用整個過程中的能量，提高能量利用率。

本實用新型提供的技術方案如下：

一種利用還原方法制單質硫的系統，包括：

換熱器、反應器、與反應器的兩端分別連接的進料卸料器和出料卸料器、與反應器連接的加熱裝置、多級冷凝器、余熱鍋爐；

所述換熱器的進氣口與含硫煙氣管道連通，所述換熱器的出氣口與所述反應器的進氣口連通；

所述換熱器的換熱介質入口與所述反應器的出氣口連通，所述換熱器的換熱介質出口與所述多級冷凝器的進氣口連通；

所述多級冷凝器的出氣口與所述余熱鍋爐的進氣口連通，且所述余熱鍋爐同時與一鍋爐給水泵連通；

所述多級冷凝器的換熱介質入口與所述余熱鍋爐的蒸汽排出管道連通。

優選地，所述的利用還原方法制單質硫的系統進一步包括：

引風機，其設置在所述換熱器的進氣口與含硫煙氣管道之間，通過引風機將氣體導入所述換熱器內。

優選地，所述的利用還原方法制單質硫的系統，進一步包括：

裝有還原劑的儲料倉，其與所述進料卸料器連通，且所述多級冷凝器的換熱介質出口連通至所述儲料倉；

和/或；

供氮裝置，其與所述反應器和所述進料卸料器的連通管道連通，同時與所述反應器和所述出料卸料器的連通管道連通。

優選地，所述的利用還原方法制單質硫的系統，進一步包括：

液硫捕集網，其設置在所述多級冷凝器的出口處；

和/或；

硫磺收集器，其與所述多級冷凝器的硫磺出口連通；

和/或；

除塵器，其與所述余熱鍋爐的出氣口連通。

優選地，所述多級冷凝器內設有折流板，且其內部的冷凝段數為至少兩段；

優選地，所述多級冷凝器內部的換熱管以一角度α向所述多級冷凝器的硫磺出口傾斜，且該角度α為1～3°。

本實用新型還提供了一種利用還原方法制單質硫的方法，其采用了如前述的利用還原方法制單質硫的系統，包括以下步驟：

含硫煙氣在所述換熱器中進行預熱；

預熱后的氣體進入所述反應器中，并進行還原反應，得到氣態的硫單質，其中，還原劑為活性炭；

從所述反應器的出氣口排出的氣體作為換熱介質流經所述換熱器，與含硫煙氣進行熱量交換；

作為換熱介質的氣體在所述換熱器中進行換熱后流入所述多級冷凝器，氣態硫冷凝后得到液態的單質硫；

流過所述多級冷凝器后的氣體進一步流入所述余熱鍋爐，并與來自鍋爐給水泵的液體進行熱量交換，降溫后從余熱鍋爐排出；其中，來自鍋爐給水泵的液體升溫后變成蒸汽從所述余熱鍋爐排出，并作為換熱介質流過所述多級冷凝器。

優選地，所述活性炭的顆粒粒徑小于2mm；

優選地，所述含硫煙氣中的SO₂的濃度大于10％。