[發明專利]一種處理化工行業高硫廢氣回收硫磺的裝置及工藝

有效

• 申請號: 201810916230.0
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN108970328B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 馬春元;馮太;趙希強;李軍;夏霄;張世珍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02;C01B17/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發明公開了一種處理化工行業高硫廢氣回收硫磺的裝置及工藝，提供乏氣焚燒爐、高硫氣焚燒爐，乏氣焚燒爐排出的一部分乏氣焚燒的煙氣直接將制焦原料熱解活化成活性焦，乏氣焚燒爐排出的另一部分乏氣焚燒的煙氣經過降低溫度后與所述活性焦接觸，使活性焦吸附乏氣焚燒的煙氣中的二氧化硫獲得載硫焦，一部分載硫焦與高硫氣焚燒爐排出的高硫氣焚燒的煙氣直接接觸，使載硫焦解吸出二氧化硫獲得再生活性焦，同時再生活性焦與解吸二氧化硫、高硫氣焚燒的煙氣中的二氧化硫進行碳熱還原反應，使二氧化硫還原為硫磺。本發明脫硫后活性焦不經過再生，直接作為還原劑，實現含硫氣體達標排放和硫資源的高效回收，降低高硫廢氣的處理成本。

技術領域

本發明涉及屬于大氣污染物治理及資源化領域，特別是涉及一種處理化工行業高硫廢氣回收硫磺的裝置及工藝。

背景技術

H₂S是油氣化工、煤化工以及部分精細化工中主要的含硫污染物，目前H₂S治理技術以克勞斯(Claus)工藝為主。但Claus工藝要求H₂S氣體較為純凈，否則會影響轉化效率和硫磺產品的品質。化工行業中常產生含雜質較多的高硫廢氣，除H₂S外還有較多的COS、CS₂、硫醇硫醚、低鏈醇等，目前采用較廣的方法是焚燒后，采用石灰石濕法煙氣脫硫，但此種方法對于高硫廢氣效果不佳，常需要多級脫硫裝置，副產品石膏的價值較低，脫硫廢水的處理也較為復雜。

SO₂是H₂S及其他有機含硫氣體的燃燒產物，而碳作為催化劑和還原劑，可以將SO₂高效還原為硫磺。采用碳熱還原SO₂的方法，可以將難處理的高硫廢氣統一轉化為SO₂后實現硫資源的回收，解決了此類高硫廢氣的處理成本和資源化問題。

活性焦干法脫硫是一種資源化的脫硫方式，實現煙氣凈化的同時，可以通過吸附煙氣中SO₂，再生后獲得含高濃度SO₂的解吸氣，然后再通過添加還原劑將二氧化硫進行還原，制備方法較為復雜。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的之一是提供一種治理化工高硫廢氣回收硫磺的工藝，通過燃燒高硫廢氣獲取高濃度SO₂和熱量，采用原位制備活性焦脫硫，脫硫后活性焦不經過再生，直接作為還原劑，實現含硫氣體達標排放和硫資源的高效回收，降低高硫廢氣的處理成本。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種治理化工高硫廢氣回收硫磺的工藝，提供乏氣焚燒爐、高硫氣焚燒爐，乏氣焚燒爐焚燒工藝中產生的乏氣，高硫氣焚燒爐焚燒高硫廢氣；

乏氣焚燒爐排出的一部分乏氣焚燒的煙氣直接將制焦原料熱解活化成活性焦，乏氣焚燒爐排出的另一部分乏氣焚燒的煙氣經過降低溫度后與所述活性焦接觸，使活性焦吸附乏氣焚燒的煙氣中的二氧化硫獲得載硫焦，一部分載硫焦與高硫氣焚燒爐排出的高硫氣焚燒的煙氣直接接觸，使載硫焦解吸出二氧化硫獲得再生活性焦，同時再生活性焦與解吸二氧化硫、高硫氣焚燒的煙氣中的二氧化硫進行碳熱還原反應，使二氧化硫還原為硫磺。

本發明將乏氣焚燒爐排出的煙氣分為兩部分，一部分直接利用排出的高溫煙氣中的CO₂、H₂O、O₂、SO₂等活化成分直接將制焦原料熱解活化成活性焦，雖然該部分煙氣中也含有SO2，但由于煙氣溫度高于SO₂從活性焦中脫附的溫度，不影響制備活性焦的吸附性能。另一部分經過降低溫度后，煙氣溫度降低，活性焦能夠完全吸附該部分煙氣中的二氧化硫形成載硫焦。本發明巧妙的利用乏氣焚燒爐排出煙氣的熱量和活化成分通過一步活化制取活性焦并去除煙氣中的二氧化硫。