一种固体废硫磺的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种固体废硫磺的处理方法，具体包括对于固体废硫磺的沉淀、升温提纯、以及最后硫磺回收的操作；本发明专利技术还公开了该固体废硫磺处理方法的处理装置，包括沉淀系统、气化系统、冷凝系统、硫磺切片机、引风机、洗涤系统以及回收系统；通过本发明专利技术处理固体废硫磺能够制得纯度较高的硫磺，且方法简单，对于原料的利用率较高，本发明专利技术的装置结构也较为简单，具有较高的商用价值与推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种固体废硫磺的处理方法
本专利技术涉及工业废弃物回收领域，尤其涉及一种固体废硫磺的处理方法。
技术介绍
工业硫磺是一种重要的化工产品和基本工业原料，广泛用于化工、轻工、农药、橡胶、染料、造纸等工业部门。我国天然硫磺矿很少，且几乎没有开采。国产硫磺主要来自化工企业回收的硫磺，其中就包括化肥厂和焦化厂，其工艺为湿法脱硫工艺。采用湿法对焦炉煤气进行脱硫时，脱硫液浮选再生得到的硫泡沫中，除硫磺外，尚含有焦油、萘之类的烃化物组分、脱硫副盐、脱硫剂以及其它微量杂质。根据资源的再利用及环保等要求，需要对这部分浮选再生得到的硫泡沫进行处理。目前焦化厂对硫泡沫的处理方式一般有间歇和连续熔硫两种，但是这样处理的产品的硫含量在90％左右，不能直接用于工业生产，只能低价销售给硫酸、二硫化碳等生产企业。目前全国大约有300余家焦化企业，年产约160～220万吨的废硫磺。如此大的产量下游企业难以消化，市场对这类低纯度硫磺需求很小，大部分只能当固体废料处理。我国是硫磺消费大国，每年需从国外进口大量的硫磺，2019年第一季度我国就从国外进口284.76万吨，故将此类废硫磺提纯到工业标准，不仅不用担心销路，而且还可以给企业带来显著的经济效益。目前市面上公开了很多的废硫磺提纯技术，但普遍存在以下几个缺点：一、气化炉属间歇操作，运行一段时间后需定期清罐，降温-清罐-再升温过程不仅损失有效工作时间，还需浪费大量热量重新升温到气化炉工作温度，增加了单位产品能耗；二、采用向系统中加入纯净水防止气体硫磺与空气中的氧接触爆炸，不仅纯净水的成本较高，而且水的升温气化不止需要消耗升温所需的热量，而且还需消耗气化所需的热量，能耗较大；三、放空气中含有蒜臭味的硫醇，对环境污染较为严重。公开号为CN109911861A的专利技术公开了一种硫磺提纯系统，包括气化釜，气化釜与粗硫磺泵连接，气化釜还分别连接轻组分回收系统、精硫磺回收系统，其中，所述粗硫磺泵经第一粗硫磺罐、第二粗硫磺罐与硫磺沉降分离系统连接，轻组分回收系统经轻组分冷凝器依次与轻组分罐、轻组分泵连接，精硫磺回收系统经第一硫磺冷凝器依次与第一硫磺产品罐、第二硫磺冷凝器、第二硫磺产品罐、产品槽、产品泵连接，其对硫磺进行了多次冷凝、沉降等处理，但因此其结构也相对较复杂，某个冷凝部件故障就可能导致设备无法正常工作，且其对部分硫磺气体的利用效果也一般，会导致硫磺的最终产率降低。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术要解决的技术问题是解决目前常规固体废硫磺处理手段中操作复杂、耗时较长、能耗大、对环境污染严重等问题，提供一种通过废硫磺作为原料高效生产硫磺的方法，且对于废硫磺的利用率高。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种固体废硫磺的处理方法，主要包括以下步骤：沉淀：将连续熔硫装置中的液体硫磺通入至液硫池中进行沉淀，待液体硫磺澄清后将其通过液硫过滤器以及液硫泵输送至气化炉中进行气化处理；升温提纯：将液硫的进料温度控制在140℃左右并持续加热气化炉中的液硫，同时保持硫回收管线的开关阀关闭以及烃管线的开关阀打开进行提纯处理；硫磺回收：待液硫的温度上升至400℃后，打开硫回收管线的开关阀同时关闭烃管线的开关阀，控制炉内温度在400℃-480℃，将气化的硫磺从硫回收管线导出至一级冷凝器进行初级冷凝，将冷凝后的液硫通入硫磺切片机中包装，将冷凝后未液化的气体进一步导入至二级冷凝器中二次冷凝，之后将冷凝液返送至液硫池中回收使用，将未冷凝的气体以及液硫池、硫磺切片机挥发的气体通过引风机引入洗涤塔中洗涤，待洗涤水浓度较高时排出洗涤水进入至连续熔硫装置进行回收处理；作为优选的方案，所述步骤(1)中液硫池内液硫的温度为125-145℃。作为优选的方案，所述步骤(3)中，初级冷凝的条件是采用除盐水冷凝，并保持冷凝出口的温度为280-300℃。作为优选的方案，所述步骤(3)中，二次冷凝的条件是控制冷凝出口的温度在120℃-140℃。作为优选的方案，所述步骤(3)中，二次冷凝后还包括将气化炉内液硫气化后剩余残渣从汽化炉底部排出的步骤。作为优选的方案，所述步骤(3)中，洗涤塔内的洗涤水进行循环使用，具体为补充新鲜水的同时排除部分废水，使洗涤塔内循环水含酸性气浓度维持在10％以下。一种固体废硫磺处理装置，包括回收系统以及依次连接的沉淀系统、气化系统、冷凝系统、硫磺切片机、引风机、洗涤系统。作为优选的方案，所述沉淀系统包括液硫池以及液硫泵，所述气化系统包括气化炉以及温度变送器，所述冷凝系统包括依次相连的第一冷凝器以及第二冷凝器，所述洗涤系统包括洗涤塔以及洗涤水泵，所述回收系统包括一硫回收管线和一烃回收管线，所述硫回收管线与烃回收管线上各自设有开关阀，所述且所述硫回收管线的开关阀以及烃回收管线的开关阀与所述温度变送器连接。本专利技术的硫磺原料源自脱硫液浮选再生得到的废硫磺，其主要组成除硫磺外尚含有焦油、萘之类的烃化物组分和脱硫副盐、脱硫剂以及其它的微量杂质。传统的工业提纯这类废硫磺就是将其加热到时气化，使硫与这些非硫组份分离；废硫磺中的焦油主要由酚类、芳香烃和杂环化合物组成，其沸点约380℃；有机物萘这类的烃化物其沸点相对较低，其中萘的沸点约217.9℃；脱硫副盐、脱硫剂以及其它微量杂质沸点很高，500℃以下均会以固态存在。将工业废硫磺进入气化炉内加热，随着体系温度的升高，体系中存在的烃类物质就会开始气化。继续升高温度一部分焦油物质也开始气化，当温度升高到400℃时，废硫磺中的焦油、萘之类的烃化物基本上已全部气化，只留少部分高沸点物质仍会以粘稠状液体形式存在于气化炉内。继续升高温度到414.6℃，废硫磺中的硫开始气化。继续升高体系温度，当体系温度达到480℃时气化过程结束。从140℃进入气炉内到400℃这段升温过程中气化的烃类物质和焦油类物质，与时气化出的气相硫需要分别引出。而未气化的煤焦油，连同以固体状态存在的脱硫副盐、脱硫剂和其它微量杂质会下沉，最后会以粘稠状液固混合物粘附在气化炉的炉底。这些粘附物必须及时清理出气化炉，否则其会越积越多，轻则影响气化炉的热效率，严重时会使气化炉不得不停炉检修。与现有技术相比，本专利技术所取得有益效果如下：(1)本专利技术通过固化炉作为气化设备，可采用多种热源加热，升温过程受热均匀，设备操作简单，安全可靠，使用寿命长，维修费用低。(2)系统可以连续运行，自动化程度，劳动强度低。其生产过程密闭操作，能减免硫磺蒸汽对操作人员的危害。(3)在本专利技术的生产过程中，水是循环使用的，并且不需要增加额外处理费用，产生的微量废气(排空气)经低于36℃的低温水洗涤处理后可以达标排放，对环境友好。(4)通过本专利技术制备所生产的硫磺纯度高，品质可以达到国标一等品甚至是优等品的标准。附图说明图1是本专利技术一种固体废硫磺的处理方法的设备图图中，1、液硫池，2、液硫泵，3、气化炉，4、第一冷凝器，5、第二冷凝器，6、硫磺切片机，7、引风机，8、洗涤塔，9、洗涤水泵。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体废硫磺的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)沉淀：将连续熔硫装置中的液体硫磺通入至液硫池中进行沉淀，待液体硫磺澄清后将其通过液硫过滤器以及液硫泵输送至气化炉中进行气化处理；/n(2)升温提纯：将液硫的进料温度控制在140℃左右并持续加热气化炉中的液硫，同时保持硫回收管线的开关阀关闭以及烃管线的开关阀打开进行提纯处理；/n(3)硫磺回收：待液硫的温度上升至400℃后，打开硫回收管线的开关阀同时关闭烃管线的开关阀，控制炉内温度在400℃-480℃，将气化的硫磺从硫回收管线导出至一级冷凝器进行初级冷凝，将冷凝后的液硫通入硫磺切片机中包装，将冷凝后未液化的气体进一步导入至二级冷凝器中二次冷凝，之后将冷凝液返送至液硫池中回收使用，将未冷凝的气体以及液硫池、硫磺切片机挥发的气体通过引风机引入洗涤塔中洗涤，排出洗涤水进入至连续熔硫装置进行回收处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种固体废硫磺的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)沉淀：将连续熔硫装置中的液体硫磺通入至液硫池中进行沉淀，待液体硫磺澄清后将其通过液硫过滤器以及液硫泵输送至气化炉中进行气化处理；
(2)升温提纯：将液硫的进料温度控制在140℃左右并持续加热气化炉中的液硫，同时保持硫回收管线的开关阀关闭以及烃管线的开关阀打开进行提纯处理；
(3)硫磺回收：待液硫的温度上升至400℃后，打开硫回收管线的开关阀同时关闭烃管线的开关阀，控制炉内温度在400℃-480℃，将气化的硫磺从硫回收管线导出至一级冷凝器进行初级冷凝，将冷凝后的液硫通入硫磺切片机中包装，将冷凝后未液化的气体进一步导入至二级冷凝器中二次冷凝，之后将冷凝液返送至液硫池中回收使用，将未冷凝的气体以及液硫池、硫磺切片机挥发的气体通过引风机引入洗涤塔中洗涤，排出洗涤水进入至连续熔硫装置进行回收处理。


2.根据权利要求1所述一种固体废硫磺的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中液硫池内液硫的温度为125-145℃。


3.根据权利要求1所述一种固体废硫磺的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，初级冷凝的条件是采用除盐水冷凝，并保持冷凝出口的温度为280-300℃。


4.根据权利要求1所述一种固体废硫磺的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，李寒羿，梁智伟，谢琤，刘光明，
申请(专利权)人：宁波市化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33