一种综合处理含硫化氢酸性废气与固废杂盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种综合处理含硫化氢酸性废气与固废杂盐的方法，属于废物资源回收技术领域，该方法以回收化工酸性废气硫化氢制硫酸，与固废杂盐进行反应，生产盐酸和硫酸氢钠产品。本发明专利技术将化工酸性废气硫化氢回收与固废杂盐资源化综合处置，实现了对两种污染物的回收再利用，利用化工企业排出的酸性废气硫化氢回收制取硫酸和蒸发结晶获得的硫酸钠与氯化钠的固废杂盐为原料，生产盐酸和硫酸氢钠产品，既节省了硫酸的购买成本，又解决了固废杂盐的处置问题，实现了真正意义上的零排放，并带来了一定的经济价值，满足可持续发展要求。

【技术实现步骤摘要】
一种综合处理含硫化氢酸性废气与固废杂盐的方法
本专利技术涉及化工酸性废气硫化氢回收制酸与固废杂盐联动资源化零排放技术，具体涉及以化工酸性废气制酸并以硫酸钠和氯化钠为主的固废杂盐为原料进行反应，生产盐酸与硫酸氢钠产品的方法。
技术介绍
我国化工厂的甲醇合成、羰基合成、工业制氢、城市煤气和天然气脱硫等生产装置采用低温甲醇洗净化工艺，将会产生大量的酸性废气，气体直接排放会对环境造成很大的污染，而以这些气体的硫化氢作为原料，燃烧后生成二氧化硫，然后再经过催化氧化转化为三氧化硫，最后制得硫酸。既避免了酸性废气处理产生的废水或固废物体，又获得了化工原料。同时，国家环保部门将煤化工和石油化工零排放装置高浓盐水蒸发结晶的杂盐列入危险废物并且要求严格管控。现阶段固废杂盐处理方式主要为填埋，此方式处理费用高，占用大量土地资源，可能造成地下水及土壤的污染。由于排出的杂盐主要成分为NaCl和Na2SO4，可以通过一些可行性的化学工艺来实现渣盐资源化的再利用。如何把固废杂盐资源化利用而转变成具有高附加值相关盐化工产品将是实现企业零排放的最终目标，也是化工废水处理系统达到真正意义上的零排放。化工酸性废气硫化氢回收制酸与固废杂盐联动资源化零排放技术，将两种不同的危险废物合理资源化利用，实现变废为宝，是符合国家和地方政府的产业、技术、经济及环境政策，也是推动危险废物资源综合利用的必然要求。硫酸氢钠是一种重要的无机盐化工原料，可用作助熔剂、印染助剂、土地改良剂、草酸生产中的催化剂及无机盐固体酸催化剂，在药物、酯类化合物等有机合成中有着广泛的应用。硫酸是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种综合处理含硫化氢酸性废气与固废杂盐的方法，该方法以化工厂酸性废气硫化氢回收制酸，并使其与固废杂盐反应，生产盐酸和硫酸氢钠产品。本专利技术将化工酸性废气硫化氢回收与固废杂盐资源化综合处置，实现了对两种污染物的回收再利用，既节省了硫酸的购买成本，又解决了固废杂盐的处置问题，实现了真正意义上的零排放，并带来了一定的经济价值，满足可持续发展要求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种综合处理含硫化氢酸性废气与固废杂盐的方法，所述的方法采用的系统为通过管道连接的硫化氢燃烧制酸系统和固废杂盐处理系统。所述的硫化氢燃烧制酸系统将化工企业酸性废气通过硫化氢焚烧炉高温燃烧，将其中的H2S气体全部转化为SO2，燃烧后高温炉气经炉内换热器回收热量后降温，其次将换热后的酸性SO2气体与过量空气通入两级催化氧化反应器氧化得到SO3气体，生成的SO3气体通入带有循环酸的冷凝器中冷凝并吸收，生成的浓硫酸放入硫酸储罐中进行保存和使用，吸收后的尾气达标后进行排放。所述的固废杂盐处理系统中，在搅拌条件下将硫酸缓慢加入含有一定量固废杂盐夹套搪瓷玻璃反应釜中，同时开启氯化氢吸收塔吸收氯化氢气体，加料结束后通入蒸汽加热、保温；从反应釜底部将含有硫酸的硫酸氢钠溶液引入含有适量水的反应液储桶中，搅拌混合后引入结晶器内冷却结晶，盐浆通过增稠器增稠，进入高纯料吊带离心机离心脱水的同时加入饱和硫酸氢钠溶液洗涤，所得硫酸氢钠经热风干燥机干燥后进行包装；同时，所产生的氯化氢气体经氯化氢吸收塔进行吸收，盐酸产品经盐酸储罐存储。所述的硫化氢燃烧制酸系统包括硫化氢焚烧炉和催化-制酸系统；所述的硫化氢焚烧炉中通过流动定量的熔融盐来进行回收热量，保证SO2气体温度至催化氧化所需的温度；硫化氢焚烧炉是保证硫化氢在焚烧炉完全和高效燃烧的关键部件,本专利技术采用的装置为新型半预混式高效型燃烧器，半预混式高效型燃烧器的最大特点是涡旋状的混合气体在燃烧室的中心停留时间长,燃烧更加充分。焚烧炉采用卧式钢制圆筒内衬保温砖和耐火砖结构。为强化硫化氢与空气混合燃烧,焚烧炉内设置一道挡墙，在挡墙后面设置二次风口用于补充空气及调节炉膛温度,保证硫化氢气体完全燃烧，不致产生单质硫。火焰区域的温度高达1400℃，在燃烧炉靠近燃烧器的位置，在燃烧炉切线方向引入一股空气，将火焰燃烧后的气体温度维持在1000℃左右，通入到燃烧器的空气的量是根据酸性气的量的氧气的化学计量比率为1.17来调节的，通过燃烧器系统的进气阀门和二次空气进气阀门来控制，从而控制进入燃烧室内过热器之前的烟道气的温度。由燃烧反应产生的反应热被转化为过热蒸汽的能量，同时用于加热熔融盐。由燃烧炉出来的气体温度约350℃，在燃烧炉出口管线上引入蒸汽，用于调节工艺气的水含量，进而为下一步湿法制酸反应做准备。所述的催化-制酸系统包括一级催化氧化反应器、一级吸收塔、二级催化氧化反应器、二级吸收塔、冷凝器和硫酸储罐；所述的一级催化氧化反应器和二级催化氧化反应器中设置有多个催化剂床层和换热器，换热器中的传热介质为熔融盐。所述的固废杂盐处理系统包括通过管道依次连接的搪瓷玻璃反应釜、反应液储桶、结晶器、增稠器、吊袋离心机、纯料输送机、热风干燥机、干料输送机和自动包装机；所述的搪瓷玻璃反应釜顶端的排气孔通过管道连接氯化氢吸收塔，氯化氢吸收塔排液口通过管道连接盐酸储罐；所述的热风干燥机的排风口通过管道连接旋风除尘器和引风机。所述的方法包括以下步骤：1)焚烧含硫化氢酸性废气制备SO2：将厂区送来的含硫化氢酸性废气通过硫化氢焚烧炉焚烧将其转化为二氧化硫；2)催化-制酸：将产生的SO2经过冷凝器冷却提升为饱和高纯度的SO2干基气体，通入一级催化氧化反应器和二级催化氧化反应器，在催化剂床层中，进行二氧化硫和氧气的氧化反应生成SO3，过热的SO3经换热器降温后进入以硫酸为吸收剂的一级吸收塔和二级吸收塔被吸收得到高纯度浓硫酸，高纯度浓硫酸排入硫酸储罐内作为后序生产工艺的原材料；3)混合反应：在搪瓷玻璃反应釜中加入高纯度浓硫酸和含有硫酸钠与氯化钠的固废杂盐，控制反应釜的温度、压力及保温时间，在搅拌的条件下进行充分反应，生成硫酸氢钠浆液和氯化氢气体；4)存储：将步骤3)生成的硫酸氢钠浆液通过反应液储桶存储；5)吸收氯化氢：将步骤3)中产生的氯化氢气体采用氯化氢吸收塔进行吸收处理，之后将生产的盐酸排放进入到盐酸储罐中储存；6)冷却结晶：将硫酸氢钠浆液泵送至结晶器进行冷却结晶，形成低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液；7)固液分离：将低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液采用增稠器进行处理，实现一水硫酸氢钠晶体与水的分离，沉至底部的一水硫酸氢钠晶体汇集成稠的一水硫酸氢钠晶浆从底部出料口排出，增稠器上清液与高浓度硫酸混和后循环使用；8)洗涤离心处理：将一水硫酸氢钠晶浆采用吊袋离心机进行离心处理，在离心的过程中采用饱和硫酸氢钠溶液进行洗涤得到硫酸氢钠晶体，采用纯料输送机将其运送至热风干燥机干燥处理；9)热风干燥：将硫酸氢钠晶体放入热风干燥机中进行热风干燥处理，干燥后采用干燥输送机输送至自动包装机；10)包装：经过干燥后的硫酸氢钠晶体采用自动包装机进行包装处理，实现资源回收利用。优选的，步骤1)中，硫化氢酸性废气中H2S气体含量为30-36％，CO2气体含量≥60％；燃烧过程中，硫化氢酸性废气和氧气的体积比为1:(1.25-1.75)，硫化氢焚烧炉的温度为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合处理含硫化氢酸性废气与固废杂盐的方法，其特征在于，所述的方法采用的系统为通过管道连接的硫化氢燃烧制酸系统和固废杂盐处理系统；所述的硫化氢燃烧制酸系统包括硫化氢焚烧炉和催化‑制酸系统；所述的硫化氢焚烧炉中通过流动定量的熔融盐来进行回收热量，保证SO

【技术特征摘要】
1.一种综合处理含硫化氢酸性废气与固废杂盐的方法，其特征在于，所述的方法采用的系统为通过管道连接的硫化氢燃烧制酸系统和固废杂盐处理系统；所述的硫化氢燃烧制酸系统包括硫化氢焚烧炉和催化-制酸系统；所述的硫化氢焚烧炉中通过流动定量的熔融盐来进行回收热量，保证SO2气体温度至催化氧化所需的温度；所述的催化-制酸系统包括一级催化氧化反应器、一级吸收塔、二级催化氧化反应器、二级吸收塔、冷凝器和硫酸储罐；所述的一级催化氧化反应器和二级催化氧化反应器中设置有多个催化剂床层和换热器，换热器中的传热介质为熔融盐；所述的固废杂盐处理系统包括通过管道依次连接的搪瓷玻璃反应釜、反应液储桶、结晶器、增稠器、吊袋离心机、纯料输送机、热风干燥机、干料输送机和自动包装机；所述的搪瓷玻璃反应釜顶端的排气孔通过管道连接氯化氢吸收塔，氯化氢吸收塔排液口通过管道连接盐酸储罐；所述的热风干燥机的排风口通过管道连接旋风除尘器和引风机；所述的方法包括以下步骤：1)焚烧含硫化氢酸性废气制备SO2：将厂区送来的含硫化氢酸性废气通过硫化氢焚烧炉焚烧将其转化为SO2；2)催化-制酸：将产生的SO2经过冷凝器冷却提升为饱和高纯度的SO2干基气体，通入一级催化氧化反应器和二级催化氧化反应器，在催化剂床层中，进行二氧化硫和氧气的氧化反应生成SO3，过热的SO3经换热器降温后进入以硫酸为吸收剂的一级吸收塔和二级吸收塔被吸收得到高纯度浓硫酸，高纯度浓硫酸排入硫酸储罐内作为后序生产工艺的原材料；3)混合反应：在搪瓷玻璃反应釜中加入高纯度浓硫酸和含有硫酸钠与氯化钠的固废杂盐，控制反应釜的温度、压力及保温时间，在搅拌的条件下进行充分反应，生成硫酸氢钠浆液和氯化氢气体；4)存储：将步骤3)生成的硫酸氢钠浆液通过反应液储桶存储；5)吸收氯化氢：将步骤3)中产生的氯化氢气体采用氯化氢吸收塔进行吸收处理，之后将生产的盐酸排放进入到盐酸储罐中储存；6)冷却结晶：将硫酸氢钠浆液泵送至结晶器进行冷却结晶，形成低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液；7)固液分离：将低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液采用增稠器进行处理，实现一水硫酸氢钠晶体与水的分离，沉至底部的一水硫酸氢钠晶体汇集成稠的一水硫酸氢钠晶浆从底部出料口排出，增稠器上清液与高浓度硫酸混和后循环使用；8)洗涤离心处理：将一水硫酸氢钠晶浆采用吊袋离心机进行离心处理，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李素青，雷传豹，
申请(专利权)人：科莱环境工程北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11