[發明專利]用碳基材料還原脫硫解析氣中SO

有效

• 申請號: 201711476983.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108190843B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（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 濟南圣達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張曉鵬

本發明公開了一種用碳基材料還原脫硫解析氣中SO₂回收硫磺的氣流床和方法，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，經文丘里管加速后，攜帶輸粉機輸入的碳基材料，形成氣流流化狀態；高溫條件下，二氧化硫在活性焦的催化還原作用下還原成硫磺；生成的氣態硫磺在氣流帶動下流入分離器分離除去固體雜質，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，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還原成硫磺，產生的乏氣經再熱器加熱后，通入氣流床中，為氣流床中的還原反應提供能量。

技術領域

本發明具體涉及一種用碳基材料還原脫硫解析氣中SO₂回收硫磺的氣流床和方法。

背景技術

煤是我國當前主要的化石能源。煤中蘊含著大量的硫資源，硫磺是日常生活和工業生產中的重要資源。在煤燃燒過程中以SO₂形式釋放。當前廣泛采用的石灰石濕法脫硫技術，其脫硫副產物為脫硫石膏。然而石灰石開采造成嚴重的環境破壞，同時脫硫石膏利用率較低，固廢大量堆棄，造成二次污染。活性焦干法脫硫技術是一種可資源化的脫硫技術，被吸附飽和的活性焦可通過加熱或水洗得到再生，SO₂以硫酸或液態SO₂的形式得到回收。但液態SO₂應用范圍較小，硫酸難以儲存和運輸。申請人在專利申請號為201010189427.2的“一種流態化活性炭聯合脫硫脫硝工藝”中提出了流化床活性炭(焦)脫硫的方法，并在專利申請號為201310176387.1的“一種利用煤粉快速制備脫硫用粉末狀活性焦的工藝及裝置”和申請號為104891487A的“一種粉末活性焦快速制備的方法”中提出了煤粉快速熱解制備脫硫活性焦的方法。其中脫硫活性焦及制焦熱解氣均為良好的還原性，可用于還原SO₂為硫磺。

硫磺是日常生活和工業生產中的重要資源，主要用途為制備硫酸，用于磷肥生產，也可用于幾乎所有其他含硫產品的制備。相比于以硫酸形式進行的硫資源回收，硫磺具有用途廣泛，單位價值高，儲存運輸較低的優點。可以說以硫磺形式將燃煤產生的SO₂加以回收，是燃煤電廠硫資源化的最優選擇，但目前尚沒有可以將SO₂高效回收為硫磺的成熟工藝。

發明內容

針對上述現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是提供一種用碳基材料還原脫硫解析氣中SO₂回收硫磺的氣流床和方法。

為了解決以上問題，本發明的技術方案為：

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，文丘里管的上端設置有氣體進口，文丘里管的上端的氣流床本體上設置有輸粉機，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入口連通，再熱器的熱介質出口與氣流床連接。

含二氧化硫解析氣通過氣流床還原塔中文丘里管的氣體進口進入氣流床中，經文丘里管加速后，攜帶輸粉機給入的活性焦或其他碳基材料形成氣流流化狀態；高溫條件下，二氧化硫在活性焦或其他碳基材料的催化還原作用下還原成硫磺；生成的氣態硫磺在氣流帶動下流入分離器分離除去固體雜質，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，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還原成硫磺，產生的乏氣經再熱器加熱后，通入氣流床中，為氣流床還原塔中的還原反應提供能量，并提高整體系統的硫收率。