[發明專利]一種石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的工藝及裝置

有效

• 申請號: 202010191027.9
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111498811B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 馬春元;夏霄;張立強;崔琳;趙希強;李軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C01B17/02
• 分類號: C01B17/02;C04B2/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，其特征在于，包括：煅燒爐、石膏倉、石膏預熱器、碳材料倉、再熱器、高溫過濾器、硫磺回收裝置、生石灰儲倉；所述煅燒爐由上到下依次分為SO₂還原段、石膏煅燒段、外熱源、焦炭氣化段和氣體混合段；所述石膏煅燒段的進料口與石膏預熱器、石膏倉依次相連，所述石膏煅燒段的出料口與生石灰儲倉相連；所述SO₂還原段與碳材料倉相連，所述SO₂還原段還與高溫分離器Ⅰ、再熱器、高溫過濾器、硫磺回收裝置依次相連；所述再熱器還與外熱源的進氣口相連，所述外熱源的出氣口與氣體混合段的乏氣進口相連；所述石膏煅燒段與高溫分離器Ⅱ，所述高溫分離器Ⅱ分別與氣體混合段、石膏預熱器相連，所述石膏預熱器的出氣口與SO₂還原段相連。

2.如權利要求1所述的石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，其特征在于，所述石膏煅燒段包括：煅燒段上部和煅燒段下部。

3.如權利要求1所述的石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，其特征在于，所述石膏煅燒爐還設置有制氧機。

4.如權利要求1所述的石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，其特征在于，所述SO₂還原段還與焦炭氣化段相連。

5.如權利要求1所述的石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，其特征在于，所述焦炭氣化段與石膏煅燒段之間設置有氣體管道。

6.如權利要求5所述的石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，其特征在于，所述氣體管道與制氧機的出氣管相連。

7.如權利要求5所述的石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，其特征在于，所述硫磺回收裝置還與煙氣凈化系統相連。

8.如權利要求1所述的石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，其特征在于，所述石膏預熱器為管殼式換熱器、板殼式換熱器或板式換熱器；

所述外熱源的燃燒器的燃料為煤炭、天然氣、柴油或煤氣；

所述高溫分離器為高溫旋風分離器或高溫軸流分離器；

所述高溫過濾器為金屬網過濾器或陶瓷過濾器；

所述焦炭氣化段、石膏煅燒段與SO₂還原段為移動床、固定床、湍動床、鼓泡床、微流化床或噴動床；

氣體輸送過程由引風機或送風機提供輸送動力。

9.一種石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的工藝，其特征在于，采用權利要求1-8任一項所述的石膏煅燒協同CO耦合炭熱還原的系統，包括：

石膏在低CO還原勢氣氛下反應生成氧化鈣和SO₂煙氣；

焦炭與CO₂反應生成CO，并用于提供低CO還原勢氣氛；

煙氣中的SO₂與CO在活性碳材料存在條件下，發生氧化還原反應生成單質硫蒸氣，回收得到硫磺。