一种处理化工行业高硫废气回收硫磺的装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种处理化工行业高硫废气回收硫磺的装置及工艺，提供乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉，乏气焚烧炉排出的一部分乏气焚烧的烟气直接将制焦原料热解活化成活性焦，乏气焚烧炉排出的另一部分乏气焚烧的烟气经过降低温度后与所述活性焦接触，使活性焦吸附乏气焚烧的烟气中的二氧化硫获得载硫焦，一部分载硫焦与高硫气焚烧炉排出的高硫气焚烧的烟气直接接触，使载硫焦解吸出二氧化硫获得再生活性焦，同时再生活性焦与解吸二氧化硫、高硫气焚烧的烟气中的二氧化硫进行碳热还原反应，使二氧化硫还原为硫磺。本发明专利技术脱硫后活性焦不经过再生，直接作为还原剂，实现含硫气体达标排放和硫资源的高效回收，降低高硫废气的处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种处理化工行业高硫废气回收硫磺的装置及工艺
本专利技术涉及属于大气污染物治理及资源化领域，特别是涉及一种处理化工行业高硫废气回收硫磺的装置及工艺。
技术介绍
H2S是油气化工、煤化工以及部分精细化工中主要的含硫污染物，目前H2S治理技术以克劳斯(Claus)工艺为主。但Claus工艺要求H2S气体较为纯净，否则会影响转化效率和硫磺产品的品质。化工行业中常产生含杂质较多的高硫废气，除H2S外还有较多的COS、CS2、硫醇硫醚、低链醇等，目前采用较广的方法是焚烧后，采用石灰石湿法烟气脱硫，但此种方法对于高硫废气效果不佳，常需要多级脱硫装置，副产品石膏的价值较低，脱硫废水的处理也较为复杂。SO2是H2S及其他有机含硫气体的燃烧产物，而碳作为催化剂和还原剂，可以将SO2高效还原为硫磺。采用碳热还原SO2的方法，可以将难处理的高硫废气统一转化为SO2后实现硫资源的回收，解决了此类高硫废气的处理成本和资源化问题。活性焦干法脱硫是一种资源化的脱硫方式，实现烟气净化的同时，可以通过吸附烟气中SO2，再生后获得含高浓度SO2的解吸气，然后再通过添加还原剂将二氧化硫进行还原，制备方法较为复杂。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的之一是提供一种治理化工高硫废气回收硫磺的工艺，通过燃烧高硫废气获取高浓度SO2和热量，采用原位制备活性焦脱硫，脱硫后活性焦不经过再生，直接作为还原剂，实现含硫气体达标排放和硫资源的高效回收，降低高硫废气的处理成本。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种治理化工高硫废气回收硫磺的工艺，提供乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉，乏气焚烧炉焚烧工艺中产生的乏气，高硫气焚烧炉焚烧高硫废气；乏气焚烧炉排出的一部分乏气焚烧的烟气直接将制焦原料热解活化成活性焦，乏气焚烧炉排出的另一部分乏气焚烧的烟气经过降低温度后与所述活性焦接触，使活性焦吸附乏气焚烧的烟气中的二氧化硫获得载硫焦，一部分载硫焦与高硫气焚烧炉排出的高硫气焚烧的烟气直接接触，使载硫焦解吸出二氧化硫获得再生活性焦，同时再生活性焦与解吸二氧化硫、高硫气焚烧的烟气中的二氧化硫进行碳热还原反应，使二氧化硫还原为硫磺。本专利技术将乏气焚烧炉排出的烟气分为两部分，一部分直接利用排出的高温烟气中的CO2、H2O、O2、SO2等活化成分直接将制焦原料热解活化成活性焦，虽然该部分烟气中也含有SO2，但由于烟气温度高于SO2从活性焦中脱附的温度，不影响制备活性焦的吸附性能。另一部分经过降低温度后，烟气温度降低，活性焦能够完全吸附该部分烟气中的二氧化硫形成载硫焦。本专利技术巧妙的利用乏气焚烧炉排出烟气的热量和活化成分通过一步活化制取活性焦并去除烟气中的二氧化硫。本专利技术将高硫气焚烧炉排出的烟气直接与载硫焦接触，在接触过程中，由于烟气温度较高，使得载硫焦中的二氧化硫解吸，同时进行的活性焦由于烟气温度较高进一步与解吸的二氧化硫和烟气中的二氧化硫进行碳热还原获得硫磺。碳热还原过程中所需活性焦的量高于烟气脱硫过程所需活性焦的量，本专利技术直接利用高硫气焚烧炉排出烟气的热量，将载硫焦直接转入碳热还原工艺过程，使载硫焦解吸再生、碳热还原一体化，从而省去了载硫焦解吸再生的工序，实现硫资源最大程度回收，降低高硫废气的处理成本。本专利技术的目的之二是提供一种治理化工高硫废气回收硫磺的装置，包括乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉、制焦炉、活性焦高温分离器、粉焦冷却器、吸附塔、除尘器、还原塔、循环焦高温分离器、余热锅炉，乏气焚烧炉的烟气排出管线设有两个烟气出口，一个烟气出口连接制焦炉的气相进口，另一个烟气出口连接余热锅炉的热源进口，制焦炉的出口连接活性焦高温分离器的进口，活性焦高温分离器的固相出口连接粉焦冷却器的进口，粉焦冷却器的出口通过吸附塔活性焦进口管道连接吸附塔活性焦进口，余热锅炉的热源出口连接吸附塔气相进口，吸附塔的出口连接除尘器，除尘器的固相出口连接还原塔的载硫焦进口，还原塔的出口连接循环焦高温分离器，高硫气焚烧炉的烟气出口连接还原塔的气相进口。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用活性焦和高硫废气焚烧产生的含高浓度SO2的高温气体为原料，通过精确控制碳热还原反应条件，实现化工高硫废气高效治理和硫磺资源化回收。结合原位制焦、粉焦脱硫和余热锅炉，实现尾气达标排放和系统余热回收。可处理成分较为复杂的化工高硫废气，具有广阔的市场应用前景。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本专利技术装置的结构示意图；其中，1.制焦原料仓、2.制焦炉、3.粉焦高温分离器、4.粉焦冷却器、5.粉焦仓、6.吸附塔、7.除尘器、8.还原塔、9.循环焦高温分离器、10.反应气冷却器、11.高温过滤器、12.硫磺冷凝器、13.液硫储罐、14.循环焦冷却器、15.乏气焚烧炉、16.高硫废气焚烧炉、17.余热锅炉。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在传统活性焦干法脱硫资源化的工艺过程复杂的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种处理化工行业高硫废气回收硫磺的装置及工艺。本申请的一种实施方式，提供了一种治理化工高硫废气回收硫磺的工艺，提供乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉，乏气焚烧炉焚烧工艺中产生的乏气，高硫气焚烧炉焚烧高硫废气；乏气焚烧炉排出的一部分乏气焚烧的烟气直接将制焦原料热解活化成活性焦，乏气焚烧炉排出的另一部分乏气焚烧的烟气经过降低温度后与所述活性焦接触，使活性焦吸附乏气焚烧的烟气中的二氧化硫获得载硫焦，一部分载硫焦与高硫气焚烧炉排出的高硫气焚烧的烟气直接接触，使载硫焦解吸出二氧化硫获得再生活性焦，同时再生活性焦与解吸二氧化硫、高硫气焚烧的烟气中的二氧化硫进行碳热还原反应，使二氧化硫还原为硫磺。本专利技术将乏气焚烧炉排出的烟气分为两部分，一部分直接利用排出的高温烟气中的CO2、H2O、O2、SO2等活化成分直接将制焦原料热解活化成活性焦，虽然该部分烟气中也含有SO2，但由于烟气温度高于SO2从活性焦中脱附的温度，不影响制备活性焦的吸附性能。另一部分经过降低温度后，烟气温度降低，活性焦能够完全吸附该部分烟气中的二氧化硫形成载硫焦。本专利技术巧妙的利用乏气焚烧炉排出烟气的热量和活化成分通过一步活化制取活性焦并去除烟气中的二氧化硫。本专利技术将高硫气焚烧炉排出的烟气直接与载硫焦接触，在接触过程中，由于烟气温度较高，使得载硫焦中的二氧化硫解吸，同时进行的活性焦由于烟气温度较高进一步与解吸的二氧化硫和烟气中的二氧化硫进行碳热还原获得硫磺。碳热还原过程中所需活性焦的量高于烟气脱硫过程所需活性焦的量，本专利技术直接利用高硫气焚烧炉排出烟气的热量，将载硫焦直接转入碳热还原工艺过程，使载硫焦解吸再生、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种治理化工高硫废气回收硫磺的工艺，其特征是，提供乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉，乏气焚烧炉焚烧工艺中产生的乏气，高硫气焚烧炉焚烧高硫废气；乏气焚烧炉排出的一部分乏气焚烧的烟气直接将制焦原料热解活化成活性焦，乏气焚烧炉排出的另一部分乏气焚烧的烟气经过降低温度后与所述活性焦接触，使活性焦吸附乏气焚烧的烟气中的二氧化硫获得载硫焦，一部分载硫焦与高硫气焚烧炉排出的高硫气焚烧的烟气直接接触，使载硫焦解吸出二氧化硫获得再生活性焦，同时再生活性焦与解吸二氧化硫、高硫气焚烧的烟气中的二氧化硫进行碳热还原反应，使二氧化硫还原为硫磺。

【技术特征摘要】
1.一种治理化工高硫废气回收硫磺的工艺，其特征是，提供乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉，乏气焚烧炉焚烧工艺中产生的乏气，高硫气焚烧炉焚烧高硫废气；乏气焚烧炉排出的一部分乏气焚烧的烟气直接将制焦原料热解活化成活性焦，乏气焚烧炉排出的另一部分乏气焚烧的烟气经过降低温度后与所述活性焦接触，使活性焦吸附乏气焚烧的烟气中的二氧化硫获得载硫焦，一部分载硫焦与高硫气焚烧炉排出的高硫气焚烧的烟气直接接触，使载硫焦解吸出二氧化硫获得再生活性焦，同时再生活性焦与解吸二氧化硫、高硫气焚烧的烟气中的二氧化硫进行碳热还原反应，使二氧化硫还原为硫磺。2.如权利要求1所述的工艺，其特征是，热解活化后产生的热解活化气体输送至乏气焚烧炉进行焚烧；或，热解活化后活性焦经过冷却后与乏气焚烧炉排出的另一部分乏气焚烧的烟气接触。3.如权利要求1所述的工艺，其特征是，碳热还原后分离获得循环活性焦，一部分循环焦输送回还原塔继续进行还原反应，另一部分循环焦输送至吸附塔继续吸附SO2。4.如权利要求1所述的工艺，其特征是，碳热还原反应后的气体，经过分离获得液态硫磺及乏气，乏气进入乏气焚烧炉焚烧。5.如权利要求1所述的工艺，其特征是，热解活化的温度为850～1000℃；或，热解活化后活性焦冷却至20～50℃。6.如权利要求1所述的工艺，其特征是，碳热还原反应的温度为600～1000℃。7.一种治理化工高硫废气回收硫磺的装置，其特征是，包括乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉、制焦炉、活性焦高温分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春元，冯太，赵希强，李军，夏霄，张世珍，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37