[發(fā)明專利]二氧化硫連續(xù)化制取硫磺的錯(cuò)流移動(dòng)裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810168167.7
• 申請(qǐng)日: 2018-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108516524B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊春振;吳華;趙劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司;中國(guó)節(jié)能減排有限公司;山東神華山大能源環(huán)境有限公司
• 主分類號(hào): C01B17/04
• 分類號(hào): C01B17/04
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;梁文惠

本發(fā)明提供了一種二氧化硫連續(xù)化制取硫磺的錯(cuò)流移動(dòng)裝置和方法。該錯(cuò)流移動(dòng)裝置包括：還原反應(yīng)室，還原反應(yīng)室具有含二氧化硫煙氣入口、還原氣入口、催化劑入口、含硫磺氣出口和催化劑出口，含二氧化硫煙氣入口、還原氣入口和含硫磺氣出口位于還原反應(yīng)室的側(cè)壁上，催化劑入口位于還原反應(yīng)室的頂壁上，催化劑出口位于還原反應(yīng)室的底壁上；催化劑供應(yīng)單元，與催化劑入口相連以向還原反應(yīng)室供應(yīng)催化劑；催化劑收集單元，與催化劑出口相連；以及硫磺收集單元，與含硫磺氣出口相連。本申請(qǐng)采用上述錯(cuò)流移動(dòng)裝置不僅以較低的能耗實(shí)現(xiàn)了二氧化硫還原為硫磺的目的，而且實(shí)現(xiàn)了還原反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行以及硫磺產(chǎn)物的連續(xù)分離，易于工業(yè)化實(shí)施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二氧化硫處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種二氧化硫連續(xù)化制取硫磺的錯(cuò)流移動(dòng)裝置和方法。

背景技術(shù)

燃燒煤、天然氣、石油、生物質(zhì)等物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生大量的含有SO₂的煙氣，直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和破壞。目前，工業(yè)控制SO₂污染物排放的技術(shù)較多，例如石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)、氨法脫硫技術(shù)、鈣基干法/半干法脫硫技術(shù)、活性焦吸附法脫硫技術(shù)、離子液吸收法脫硫技術(shù)等。其中，活性焦吸附法脫硫技術(shù)、離子液吸收法脫硫技術(shù)能夠回收煙氣中的SO₂、采用克勞斯工藝實(shí)現(xiàn)資源化，資源化成品以硫酸為主，可為鋼鐵、冶金行業(yè)提供生產(chǎn)所需的原料。

但是，資源化產(chǎn)品限制了活性焦吸附法脫硫技術(shù)、離子液吸收法脫硫技術(shù)在電力生產(chǎn)等其他行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。由于單質(zhì)硫磺易于存儲(chǔ)和運(yùn)輸，目前形成了借助直接還原法(還原劑包括H₂、CH₄、CO、活性炭等)將SO₂還原制得單質(zhì)硫磺的技術(shù)，但以上技術(shù)由于相對(duì)克勞斯制硫酸工藝相對(duì)不成熟，仍主要集中于實(shí)驗(yàn)室研究，適用于大規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)裝置和工藝較少見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種二氧化硫連續(xù)化制取硫磺的錯(cuò)流移動(dòng)裝置和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的難以實(shí)現(xiàn)二氧化硫工業(yè)化制取硫磺的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種二氧化硫連續(xù)化制取硫磺的錯(cuò)流移動(dòng)裝置，該錯(cuò)流移動(dòng)裝置包括：還原反應(yīng)室，還原反應(yīng)室具有含二氧化硫煙氣入口、還原氣入口、催化劑入口、含硫磺氣出口和催化劑出口，含二氧化硫煙氣入口、還原氣入口和含硫磺氣出口位于還原反應(yīng)室的側(cè)壁上，催化劑入口位于還原反應(yīng)室的頂壁上，催化劑出口位于還原反應(yīng)室的底壁上；催化劑供應(yīng)單元，與催化劑入口相連以向還原反應(yīng)室供應(yīng)催化劑；催化劑收集單元，與催化劑出口相連；以及硫磺收集單元，與含硫磺氣出口相連。

進(jìn)一步地，上述還原反應(yīng)室的側(cè)壁包括：漸擴(kuò)壁，含二氧化硫煙氣入口和還原氣入口設(shè)置在漸擴(kuò)壁的始端；漸縮壁，與漸擴(kuò)壁相對(duì)設(shè)置，含硫磺氣出口設(shè)置在漸縮壁的末端；以及主側(cè)壁，連接在漸擴(kuò)壁和漸縮壁之間。

進(jìn)一步地，上述還原反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有：第一氣體分布器，固定設(shè)置在漸擴(kuò)壁與主側(cè)壁的連接處；第二氣體分布器，固定設(shè)置在漸縮壁與主側(cè)壁的連接處；以及反應(yīng)區(qū)，設(shè)置在第一氣體分布器和第二氣體分布器之間。

進(jìn)一步地，上述催化劑收集單元包括：催化劑收集槽，設(shè)置在還原反應(yīng)室的下方，且催化劑收集槽的槽壁與還原反應(yīng)室的側(cè)壁相連；第一換熱器，連接設(shè)置在催化劑收集槽的下方；催化劑開(kāi)關(guān)閥，設(shè)置在催化劑收集槽和換熱器之間的管路上。

進(jìn)一步地，上述硫磺收集單元包括：第二換熱器，與含硫磺氣出口相連；硫磺收集器，設(shè)置在第二換熱器的下游且與含硫磺氣出口通過(guò)第二換熱器相連。

進(jìn)一步地，上述催化劑供應(yīng)單元包括：催化劑儲(chǔ)料倉(cāng)，設(shè)置在還原反應(yīng)室的上方，且與催化劑入口之間的連接管路上設(shè)置有催化劑下料閥。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種二氧化硫連續(xù)化制取硫磺的方法，該方法包括：使含二氧化硫煙氣和還原氣在與催化劑錯(cuò)流接觸的方式下進(jìn)行催化還原反應(yīng)得到含硫磺氣，且在催化還原反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)將含硫磺氣與催化劑連續(xù)地進(jìn)行分離，得到硫磺。