一种烟气脱硫联产浓硫酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种烟气脱硫联产硫酸的工艺，该工艺严格控制了Mg(OH)

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硫联产浓硫酸的方法
本专利技术涉及一种烟气脱硫联产浓硫酸的方法，属于脱硫

技术介绍
酸性烟气是工业生产中的常见工业排放物，尤其多见于炼油厂中；硫磺尾气是酸性烟气中的一种，直接排放会导致对环境的破坏，根据国家对环境治理的要求，GB31570-2015提出了的排放要求，需要将硫化氢和二氧化硫的含量都控制在50mg/m3以内。目前，对于含H2S的酸性烟气，国内外一般采用克劳斯(Claus)法工艺将酸气中的硫化物转化为硫磺回收，其对应设备称为克劳斯硫磺回收装置，包括克劳斯炉、克劳斯反应器、尾气处理等装置。该工艺的硫回收率为92-95％，即使采用三级、四级催化转化器和高活性的催化剂，总硫回收率最高也只能达到96％，这样排放的尾气是达不到《石油炼制工污染物排放标准》GB31570-2015规定的大气污染物排放限值要求的。如何提高硫回收率，减少H2S和SO2排放所造成的大气污染一直是克劳斯硫回收发展的重点。从近几十年的国内外技术发展情况来看，主要集中在硫磺回收装置本身的技术进步和开发实用的尾气强化处理工艺两个方面。硫磺回收后的尾气，含有H2S、SO2、COS、CS2、固态S等有毒成分，须经灼烧后通过高烟囱排放，排放的大气污染物主要为SO2。我国《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570-2015规定了SO2的排放浓度，需要换算为基准氧含量为2-3％的大气污染物基准排放浓度。而克劳斯装置本身增加转化级数是难以、甚至是不可能达到所要求的环保排放指标的，因此为了使克劳斯装置排放的SO2浓度达到环保要求，必须配套尾气加强处理装置。常见的尾气加强处理工艺有亚露点法、直接氧化法、还原吸收法、氧化吸收法、氧化还原法等。最有效的方法当属还原吸收法，该技术主要包括加氢还原、尾气吸收、尾气焚烧三部分。加氢还原：克劳斯装置的制硫尾气，升至一定温度后，混氢后进入加氢反应器，在催化剂的作用下进行加氢、水解反应，使尾气中的SO2、S、COS、CS2还原水解为H2S。溶剂吸收：反应后的高温气体进入蒸汽发生器发生0.40MPa的饱和蒸汽，尾气温度降至一定温度后进入尾气急冷塔下部，与急冷水逆流接触、水洗冷却。急冷降温后的尾气经急冷塔顶部出来后进入尾气吸收塔。自溶剂再生装置来的MDEA贫胺液，进入尾气吸收塔上部，与尾气急冷塔来的尾气逆流接触，尾气中的H2S被吸收。吸收了H2S的MDEA富液，经富胺液泵升压后返回溶剂再生装置。再生采用蒸汽加热再生。尾气焚烧：自尾气吸收塔顶出来的净化尾气，进入尾气焚烧炉，在高温下，将净化气中残留的硫化物焚烧生成SO2，剩余的氢气和烃类燃烧成H2O和CO2，焚烧后的高温烟气回收热量后由烟囱排入大气。但是，该尾气加强处理工艺对总硫收率的贡献率一般仅为2％，而投资及运行费用相对于克劳斯装置比例则更昂贵。所以寻找替代技术来代替目前复杂而昂贵的硫回收尾气处理装置是亟待解决的技术问题。而且如果同时可以制备浓硫酸则可以进一步实现联产。
技术实现思路
本专利技术提供了一种烟气脱硫联产浓硫酸的方法。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种烟气脱硫联产浓硫酸的方法，包括如下步骤：制浆：将氧化镁溶于温水中，搅拌至少4h，制备得到浓度为10-15wt％的Mg(OH)2乳液备用；所述温水的温度为25-70℃；烟气降温：对烟气进行降温处理，至温度为140-160℃，再进一步降温至50-70℃；脱硫处理：烟气和Mg(OH)2乳液逆流接触反应，进行脱硫；再生处理：控制脱硫反应后的亚硫酸镁浆液密度，当密度大于1.2kg/L时，对亚硫酸镁浆液进行固液分离，桨液沉淀析出MgSO3·6H2O固体沉淀物，进一步脱水至固含量大于70％，对经脱水后的MgSO3进行加热，在真空度5-760mmH2O状态下，在O3催化作用下，于260℃-600℃下进行再生处理，得到富SO2气体；燃烧处理：对富SO2烟气进行充分燃烧处理，得到富SO3烟气，将烟气通入氧化镁中，反应生成亚硫酸镁；加热分解：在真空度5-760mmH2O状态下，控制温度260-600℃，生成活性氧化镁和SO2气体；氧化吸收：在催化剂五氧化二钒或Pt作用下，对SO2气体进行氧化，并向氧化后的气体中通入稀酸和水，常温制备浓硫酸。在对烟气进行降温处理前，先对烟气进行焚烧处理，处理温度为500-1300℃。所述氧化镁粉的粒径小于250目。水温为25℃-70℃；搅拌强度30kw/m-70kw/m，搅拌时间少于5h。使用烟气换热器对烟气进行降温处理，至温度为150℃；再利用喷水雾化进一步降温至60℃。在加热分解步骤中，采用间接加热，加热采用电加热或燃气加热。在真空环境下进行所述再生处理。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述的烟气脱硫联产硫酸的工艺，严格控制了Mg(OH)2乳液的制备工艺，选择通过氧化镁加入温水中进行搅拌制备，得到了稳定的Mg(OH)2乳液；避免了现有技术中Mg(OH)2溶液容易吸收空气中的CO和水分而转化为碱式碳酸镁，进而影响脱硫效率的技术问题，并且无废水产生。在此基础上，结合对烟气的温度控制，通过两级烟气降温，从而有效地解决了烟气的直接脱硫处理问题，省略了现有技术中的加氢处理和溶剂吸收步骤。同时，通过亚硫酸镁浆液的脱水和催化再生，从而获得了富SO2烟气；进一步地，通过对富SO2烟气进行充分燃烧处理，得到富SO3烟气，将烟气通入氧化镁中，反应生成亚硫酸镁；并严格控制温度小于或等于550℃，生成活性氧化镁和SO2气体，而不是氧化生成硫酸镁，这点是最为关键的步骤，同时也保证生成的氧化镁是可以循环利用于脱硫中的活性氧化镁；之后，在催化剂作用下对SO2气体进行氧化，并向氧化后的气体中通入稀酸和水，常温制备浓硫酸，从而实现了对烟气脱硫的同时可以联产浓硫酸。本专利技术所述的烟气脱硫工艺，对克劳斯处理后的酸性烟气通过焚烧炉对其中的硫化氢进行处理，使得硫化氢转化为SO2，同时也可以将含硫化合物以及单质硫转化为SO2，经转化后的酸性气体通过超重力机或脱硫塔实现了酸性烟气和Mg(OH)2乳液的充分反应，使得处理后的烟气完全达到了环境要求。经数据测试表明，经处理后的烟气中二氧化硫的含量从3000-20000mg/m3降低到10mg/m3，二氧化硫脱除率高达99.99％。具体实施方式实施例1一种烟气脱硫工艺，包括如下步骤：制浆：将7g粒径为230目的轻烧氧化镁溶于93g25℃水中，45kw/m搅拌3h，制备得到浓度为10wt％的Mg(OH)2乳液备用；烟气降温：使用烟气换热器对烟气进行降温处理，至温度为140℃，再利用喷水雾化进一步降温至50℃；脱硫处理：烟气和Mg(OH)2乳液再多尺度机或塔中逆流接触反应，进行脱硫；再生处理：控制脱硫反应后的亚硫酸镁浆液密度，当密度大于1.2kg/L时，对亚硫酸镁浆液进行固液分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气脱硫联产浓硫酸的方法，包括如下步骤：/n制浆：将氧化镁溶于温水中，搅拌至少4h，制备得到浓度为10-15wt％的Mg(OH)

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫联产浓硫酸的方法，包括如下步骤：
制浆：将氧化镁溶于温水中，搅拌至少4h，制备得到浓度为10-15wt％的Mg(OH)2乳液备用；所述温水的温度为25-70℃；
烟气降温：对烟气进行降温处理，至温度为140-160℃，再进一步降温至50-70℃；
脱硫处理：烟气和Mg(OH)2乳液逆流接触反应，进行脱硫；
再生处理：控制脱硫反应后的亚硫酸镁浆液密度，当密度大于1.2kg/L时，对亚硫酸镁浆液进行固液分离，桨液沉淀析出MgSO3·6H2O固体沉淀物，进一步脱水至固含量大于70％，对经脱水后的MgSO3进行加热，在真空度5-760mmH2O状态下，在O3催化作用下，于260℃-600℃下进行再生处理，得到富SO2气体；
燃烧处理：对富SO2烟气进行充分燃烧处理，得到富SO3烟气，将烟气通入氧化镁中，反应生成亚硫酸镁；
加热分解：在真空度5-760mmH2O状态下，控制温度260-600℃，生成活性氧化镁和SO2气体；
氧化吸收：在催化剂五氧化二...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瞻，
申请(专利权)人：北京沃尔福环保科技有限公司，北京永泰创为科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11