[發(fā)明專利]用碳基材料還原脫硫解析氣中SO

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711476983.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108190843B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 馬春元;趙希強;宋占龍;王濤;周萍;馮太;李軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04
• 代理公司: 37221 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 張曉鵬

1.一種用碳基材料還原脫硫解析氣中 SO₂ 回收硫磺的氣流床，其特征在于：包括氣流床還原塔、分離器、再熱器、冷凝器、液硫收集裝置和催化還原裝置，其中，

氣流床的下端設置有文丘里管，文丘里管的下端設置有氣體進口，文丘里管上端的氣流床本體設置有輸粉機，將碳基材料輸送至氣流床中；

所述分離器的進口與氣流床的頂部連通，分離器的固體出口分別與氣流床和冷焦器連通，分離器的氣體出口與再熱器的進口連接，再熱器的出口與冷凝器連接，冷凝器的液體出口與液硫收集裝置連接，冷凝器的氣體出口與催化還原裝置連接，催化還原裝置的液體出口與液硫收集裝置連接，催化還原裝置的氣體出口與再熱器的冷介質(zhì)入口連通，再熱器的冷介質(zhì)出口與氣流床連接；

含二氧化硫氣體通過氣流床中文丘里管下方的氣體進口進入氣流床中，將文丘里管加速后，攜帶輸粉機輸入的碳基材料，形成氣流流化狀態(tài)；高溫條件下，二氧化硫在碳基材料的催化還原作用下還原成硫磺；生成的氣態(tài)硫磺在氣流帶動下流入分離器分離除去固體雜質(zhì)，然后進入再熱器中初步冷卻、再進入冷凝器再次冷卻后，硫磺冷凝為液態(tài)，由液硫收集裝置收集，冷卻后的氣體進入催化還原裝置，將氣體中的含硫物質(zhì)還原成硫磺，產(chǎn)生的乏氣經(jīng)再熱器加熱后，通入氣流床中，為氣流床中的還原反應提供能量；

所述再熱器的冷介質(zhì)出口分別與氣流床的底部和在文丘里管上方的不同高度處連接，將加熱后的乏氣通入氣流床的不同位置處；

所述再熱器，一方面可以對來自氣流床的攜帶硫磺的氣體進行初步冷卻，降低硫磺冷凝器的負荷，有利于提高硫磺冷凝器的使用壽命，同時作為一級冷卻裝置，可以保證硫磺氣體冷卻完全，提高硫磺的回收率；

所述加熱后的乏氣自氣流床還原塔的底部通入，可以與原料氣體一起經(jīng)過文丘里管加速后攜帶活性焦給料器給入的活性焦或其他碳基材料，有利于形成更穩(wěn)定的活性焦流化層，有助于提高二氧化硫的還原程度，減少副反應的產(chǎn)生；

所述乏氣通入氣流床的不同位置，有利于利用乏氣中的熱量，將氣流床中的各個位置維持相對穩(wěn)定的溫度，有利于維持還原反應的穩(wěn)定進行。

2.根據(jù)權利要求 1 所述一種用碳基材料還原脫硫解析氣中 SO₂ 回收硫磺的氣流床，其特征在于：

所述文丘里管下端的氣體進口包括解析氣進口和熱解氣/還原性氣體進口；

所述文丘里管下端的氣體進口與加熱器連接，用于對含硫氣體進行加熱；

所述文丘里管上端的氣流床本體上設置有輸粉機，用于將碳基材料輸送進入氣流床中，補充損失的碳基材料；所述輸粉機上方設置有燃燒器。

3.根據(jù)權利要求 1 所述一種用碳基材料還原脫硫解析氣中 SO₂ 回收硫磺的氣流床，其特征在于：

所述的冷焦器，用于對分離器分離出的部分活性焦進行冷卻，冷卻后的活性焦回收再利用。

4.一種利用活性焦脫硫解析氣中 SO₂ 回收硫磺的方法，其特征在于：利用權利要求1-3所述一種用碳基材料還原脫硫解析氣中 SO₂ 回收硫磺的氣流床，包括如下步驟：

1）原料氣體通過氣流床中文丘里管下方的氣體進口進入氣流床中，經(jīng)文丘里管加速后， 攜帶輸粉機輸入的碳基材料，形成氣流流化狀態(tài)；高溫條件下，二氧化硫在碳基材料的催化還原作用下還原成硫磺；

2）生成的氣態(tài)硫磺在氣流帶動下流入分離器分離除去攜帶的碳基材料顆粒，該部分碳基材料顆粒一部分返回氣流床，另一部分經(jīng)過冷卻后外排；

3）步驟 2）中分離后的氣體進入再熱器中初步冷卻、再進入冷凝器再次冷卻后，硫磺

冷凝為液態(tài)，由液硫收集裝置收集；冷卻后的氣體進入催化還原裝置，將氣體中的含硫物質(zhì)還原成硫磺，產(chǎn)生的乏氣經(jīng)再熱器加熱后，通入氣流床中，為氣流床中的還原反應提供能量，維持還原反應的穩(wěn)定進行。

5.根據(jù)權利要求 4 所述一種利用活性焦脫硫解析氣中 SO₂ 回收硫磺的方法，其特征在于：步驟 1）中，輸粉機輸入的碳基材料顆粒的粒徑為 20-500μm。