一种从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的方法技术

本发明专利技术涉及一种从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的方法，从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的脱硫方法，包括以下步骤：(1)烟气洗涤；(2)烟气脱硫；(3)热解再生；(4)还原制硫；(5)冷凝造粒制硫磺；对原烟气进行洗涤冷却，再对洗涤冷却后的烟气采用脱硫剂脱硫，脱硫后的洁净烟气排出，吸附了二氧化硫的脱硫剂则进行再生从而循环使用，节约原料，降低成本；脱硫剂再生时产生的二氧化硫则通过碳基还原剂发生还原反应生成单质硫和二氧化碳，从而冷凝制得硫磺，在脱除烟气中二氧化硫的同时还利用二氧化硫气体与碳基还原剂发生还原反应生产了硫磺，即用较低的成本生产硫磺，回收了硫资源，且工艺简单、设备简单、工艺经济高效且无废水、废渣排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护
，尤其涉及一种从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的方法。
技术介绍
燃煤造成的二氧化硫是大气中二氧化硫的主要来源，它主要来源于燃煤电厂、工业锅炉、工业窑炉。我国二氧化硫排放量居世界首位，已连续多年超过2000万吨，酸雨和二氧化硫污染造成经济损失每年在1000亿元以上。我国能源结构的特点决定了控制燃煤二氧化硫的排放是我国控制二氧化硫污染的重点，而烟气脱硫是二氧化硫减排最有效的手段之一。目前世界上烟气脱硫工艺技术(FGD)有上百种，但是具有实用价值的仅十几种，如石灰石－石膏法、氨法、双碱法、半干法、镁法等。由于历史原因，石灰石－石膏法成为了主流的脱硫工艺，市场占有率达90％以上，其特点是技术成熟，吸收剂来源广泛，适用于各种煤种，该法的缺点在于设备易腐蚀、磨损，系统易发生结垢、系统堵塞、二次污染等等长期存在的技术难点还没有得到较为满意的解决，此外，副产品脱硫石膏的产生量很大，副产物再利用困难，目前还没有合适的处理方法。近几年，采用氢还原二氧化硫制取硫磺和硫化氢也是成熟技术，但是该技术只能应用于低浓度硫尾气的回收，不适用于高含量的硫或二氧化硫气体或纯二氧化硫气体回收为硫磺且高含量的硫或二氧化硫气体或纯二氧化硫气体回收为硫磺的研究还很少。中国专利文献(申请号为：201310277794.1)公开了一种从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的系统装置及方法，该装置由吸收热解、还原、克劳斯三个单元组成，吸收热解单元主要由冷却塔、吸收塔、净化器循环泵、再生热解槽、贫富液换热器组成，还原单元由温合煤气发生系统、还原反应器、硫冷凝器组成；克劳斯单元由克劳斯反应器、硫冷凝器组成；方法为吸收热解单元对烟气进行吸收、热解得到纯二氧化硫气体，还原单元以催化反应将二氧化硫转化为单质硫磺，单程转化率不低于95％，总转化率99.5％以上，排放净烟气的二氧化硫含量不高于50mg/m3。该专利技术中的系统装置过于复杂，反应过于繁琐，成本高，不利于脱硫产品回收，且净烟气中的二氧化硫含量还偏高。因此，现在有必要开发一种工艺简单、设备简单、工艺经济高效且无废水、废渣排放的从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的脱硫方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种能够在脱除烟气中二氧化硫的同时，副产出高品质的工业级硫磺，回收宝贵的硫资源且工艺简单、设备简单、工艺经济高效且无废水、废渣排放的从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的脱硫方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：该从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的脱硫方法，包括以下步骤：(1)烟气洗涤：将原烟气从洗涤塔的中部进入洗涤塔，工业水由洗涤塔的上部加入，洗涤脱除烟气中的颗粒物、氯化物、氟化物，洗涤后的烟气由洗涤塔顶排出；(2)烟气脱硫：洗涤后烟气从脱硫塔的中部进入脱硫塔，与从脱硫塔的顶部来的脱硫剂逆流接触，以脱除烟气中二氧化硫，脱硫后的洁净烟气从脱硫塔的顶部排出；(3)热解再生：将步骤(2)中的吸收了烟气中的二氧化硫的脱硫剂形成的富液从脱硫塔的底部排出送入再生塔，富液在再生塔内受热分解出所吸收的二氧化硫而得到再生的脱硫剂形成贫液，再生后的贫液送至脱硫塔的上部，富液分解出的二氧化硫从再生塔的顶部排出；(4)还原制硫：步骤(3)得到的二氧化硫气体送入还原炉，在所述还原炉内与碳基还原剂进行还原反应，得到单质硫蒸汽；(5)冷凝造粒制硫磺：步骤(4)得到的硫蒸汽送入硫冷凝器内，经冷凝成液硫，液硫送入硫磺造粒系统造粒，形成硫磺。采用上述技术方案，先对原烟气进行洗涤冷却，再对洗涤冷却后的烟气采用脱硫剂脱硫，脱硫后的洁净烟气排出，吸附了二氧化硫的脱硫剂则进行再生从而循环使用，节约原料，降低成本；脱硫剂再生时产生的二氧化硫则通过碳基还原剂发生还原反应生成单质硫和二氧化碳，从而冷凝制得硫磺，在脱除烟气中二氧化硫的同时还利用二氧化硫气体与碳基还原剂发生还原反应生产了硫磺，即用较低的成本生产硫磺，回收了硫资源，且工艺简单、设备简单、工艺经济高效且无废水、废渣排放；其中在脱硫塔前设置洗涤塔，是为了除去原烟气中颗粒物、氯化物和氟化物，从而延长脱硫剂的使用寿命。本专利技术进一步改进在于，所述步骤(1)中的原烟气为含二氧化硫的气体，包括锅炉烟气或\\和窑炉烟气、冶炼烟气或\\和含硫的煤或\\和石油燃烧的烟气或\\和硫回收尾气或\\和石膏煅烧尾气。经验证，该脱硫方法适用面广，可适用于多种含硫烟气。本专利技术进一步改进在于，所述步骤(2)中脱硫剂为碱性有机胺类脱硫剂，吸收过程pH值为6～8。脱硫塔采用分区逆流操作，脱硫塔上部通入再生后的新鲜脱硫剂，经过大量实验证明，脱硫剂为碱性有机胺类脱硫剂，脱硫塔上部pH值控制6～8，脱硫效率可达99.8％，净烟气二氧化硫含量远低于现行标准，达到了不超过30mg/m3，净烟气经除雾后从脱硫塔顶排出。本专利技术进一步改进在于，所述步骤(3)中脱硫剂依据其二氧化硫含量的高低不同分为富液和贫液，吸收二氧化硫后的含硫脱硫剂称为富液，所述富液在加热条件下释放出二氧化硫之后的溶液称为贫液。作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤(4)中碳基还原剂为煤炭、焦炭、活性炭、石油焦、天然气、煤气等还原性含碳物质中的一种或几种组合。这些碳基还原剂的成本低廉，从而进一步降低了整个工艺的成本，提高了经济效应。作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤(4)中所述还原炉操作温度为600～1200℃。作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤(4)中所述二氧化硫/碳的摩尔比为0.8～2.5，二氧化硫单程转化率90％以上，可保持硫的回收率在98％以上。经过大量实验证明，当二氧化硫/碳的摩尔比为0.8～2.5时，可以使硫的回收率保持在98％以上。作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤(1)中的原烟气经过工业水进行循环洗涤后，原烟气的温度降至50～60℃。原烟气经烟道进入洗涤塔，采用工业水进行循环洗涤，除去烟气中颗粒物、氯化物、氟化物、三氧化硫，洗涤的同时烟气被冷却增湿，烟温降至50～60℃后进入脱硫塔。作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤(3)中所述富液进入再生塔中在80～110℃条件下进行再生。本专利技术所使用的从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的系统装置包括三个单元：烟气洗涤脱硫单元、热解再生单元和制硫单元；其中烟气洗涤脱硫单元包括洗涤塔和脱硫塔；热解再生单元包括再生塔；制硫单元包括还原炉和冷凝器；洗涤塔与脱硫塔的中部相连通，脱硫塔的上部与底部均与再生塔相连通，脱硫塔的顶部设有排洁净烟气通道；再生塔的底部设有蒸汽通入口且其顶部设有与还原炉相连通的二氧化硫气体通道；还原炉的顶部还设有还原剂加入口，还原炉的底部通过硫蒸汽通道与冷凝器相连接。烟气洗涤脱硫单元：原烟气经烟道进入洗涤塔，采用工业水进行循环洗涤，除去烟气中颗粒物、氯化物、氟化物、三氧化硫，洗涤的同时烟气被冷却增湿，烟温降至50～60℃后进入脱硫塔；脱硫塔采用分区逆流操作，脱硫塔上部通入再生后的新鲜脱硫剂，脱硫塔上部pH值控制6～8，脱硫效率可达99.8％，净烟气二氧化硫含量远低于现行标准，净烟气经除雾后从脱硫塔顶排出。热解再生单元：脱硫剂依据其二氧化硫含量的高低不同分为富液和贫液，吸收二氧化硫后的脱硫剂还有较多二氧化硫称为富液，富液在加热条件下释放出二氧化硫之后以的溶液称为贫液。吸收了烟气中二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)烟气洗涤：将原烟气从洗涤塔的中部进入洗涤塔，工业水由洗涤塔的上部加入，洗涤脱除烟气中的颗粒物、氯化物、氟化物，洗涤后的烟气由洗涤塔顶排出；(2)烟气脱硫：洗涤后烟气从脱硫塔的中部进入脱硫塔，与从脱硫塔的顶部来的脱硫剂逆流接触，以脱除烟气中二氧化硫，脱硫后的洁净烟气从脱硫塔的顶部排出；(3)热解再生：将步骤(2)中的吸收了烟气中的二氧化硫的脱硫剂形成的富液从脱硫塔的底部排出送入再生塔，富液在再生塔内受热分解出所吸收的二氧化硫而得到再生的脱硫剂形成贫液，再生后的贫液送至脱硫塔的上部，富液分解出的二氧化硫从再生塔的顶部排出；(4)还原制硫：步骤(3)得到的二氧化硫气体送入还原炉，在所述还原炉内与碳基还原剂进行还原反应，得到单质硫蒸汽；(5)冷凝造粒制硫磺：步骤(4)得到的硫蒸汽送入硫冷凝器内，经冷凝成液硫，液硫送入硫磺造粒系统造粒，形成硫磺。

【技术特征摘要】
1.一种从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)烟气洗涤：将原烟气从洗涤塔的中部进入洗涤塔，工业水由洗涤塔的上部加入，洗涤脱除烟气中的颗粒物、氯化物、氟化物，洗涤后的烟气由洗涤塔顶排出；(2)烟气脱硫：洗涤后烟气从脱硫塔的中部进入脱硫塔，与从脱硫塔的顶部来的脱硫剂逆流接触，以脱除烟气中二氧化硫，脱硫后的洁净烟气从脱硫塔的顶部排出；(3)热解再生：将步骤(2)中的吸收了烟气中的二氧化硫的脱硫剂形成的富液从脱硫塔的底部排出送入再生塔，富液在再生塔内受热分解出所吸收的二氧化硫而得到再生的脱硫剂形成贫液，再生后的贫液送至脱硫塔的上部，富液分解出的二氧化硫从再生塔的顶部排出；(4)还原制硫：步骤(3)得到的二氧化硫气体送入还原炉，在所述还原炉内与碳基还原剂进行还原反应，得到单质硫蒸汽；(5)冷凝造粒制硫磺：步骤(4)得到的硫蒸汽送入硫冷凝器内，经冷凝成液硫，液硫送入硫磺造粒系统造粒，形成硫磺。2.根据权利要求1所述的从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的原烟气为含二氧化硫的气体，包括锅炉烟气或\\和窑炉烟气、冶炼烟气或\\和含硫的煤或\\和石油燃烧的烟气或\\和硫回收尾气或\\和石膏煅烧尾气。3.根据权利要求1所述的从烟气中回收二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐延忠，刘大华，李军民，陈任远，李明波，
申请(专利权)人：江苏德义通环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32