一种黄磷尾气脱硫方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种黄磷尾气脱硫方法，具体涉及尾气脱硫技术领域，包括喷淋脱硫、水解换热、二级水解换热、氧化反应及硫泡沫处理。本发明专利技术通过设置第一脱硫塔、第二脱硫塔、第三脱硫塔及第四脱硫塔对黄磷尾气进行四级脱硫，且通过常温水解器、中温水解器的设置，能够对进入不同脱硫塔内的不同温度的尾气进行水解，进而提升尾气的脱硫效率，此外整个脱硫过程中，尾气加热温度不至于过高，进而减少加热过程所耗费时间，进一步提升脱硫效率，此外由于加热温度不高，所以尾气余热较低，方便对尾气进行降温处理。温处理。温处理。

【技术实现步骤摘要】
一种黄磷尾气脱硫方法及设备


[0001]本专利技术涉及尾气脱硫
，更具体地说，本专利技术涉及一种黄磷尾气脱硫方法及设备。

技术介绍

[0002]黄磷尾气的主要成份是CO，占总体积的80
‑
85％，其中含硫化合物主要有H2S
3 3800
‑
1100mg/Nm，COS 700
‑
1000mg/Nm。近年来，随着经济的持续增长，使得能源供需矛盾日益突出，寻求一种高效、经济地分离提纯方法来回收利用生产排放黄磷尾气中的CO，使其成为碳一化工的廉价原料，己成为合理使用资源、消除三废、变废为宝的重要课题。
[0003]经检索现有技术(中国专利号CN101690866A)中提供了一种脱除黄磷尾气中羰基硫的方法，包括使用加氢催化剂和精脱H2S催化氧化催化剂，将含有H2S、COS的黄磷尾气，经换热器加热至300～450℃后，送至装有加氢催化剂的反应器，空速为1000～5000h
‑
1，使COS加氢反应生成H2S和CO；经过加氢反应后的黄磷尾气送入装有精脱H2S催化氧化催化剂的精脱硫反应器，空速1000～3000h
‑
1，使尾气中的H2S、COS含量降至1.0mg/m3以下。
[0004]上述现有技术中主要通过催化反应来实现脱硫，尾气的脱硫精度较低，致使脱硫效率降低，另外需要将黄磷尾气通过换热器加热至300
‑
450℃，其加热过程所耗时较长，导致尾气余热较高，影响了对尾气的收集。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种黄磷尾气脱硫方法及设备，本专利技术所要解决的技术问题是：现有技术中的黄磷尾气脱硫精度及效率较低，且由于需要加热至300
‑
450℃，导致耗时较长的问题，且尾气余热较高，影响了对尾气的收集。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种黄磷尾气脱硫方法，包括：
[0007]喷淋脱硫：黄磷尾气通入第一脱硫塔，并由所述第一脱硫塔对黄磷尾气进行喷淋，以吸收尾气中90％的H2S和30％的COS，所述第一脱硫塔排出的尾气通入第二脱硫塔，由所述第二脱硫塔对尾气进行喷淋，以吸收尾气中96％的H2S和30％的COS；
[0008]水解换热：所述第二脱硫塔排出的脱硫后的黄磷尾气通入第一尾气换热器中，以对尾气进行换热，换热后的脱硫尾气通过加热至200
‑
260℃，再由脱氧器对尾气进行反应，以使尾气中的氧气与氢气反应，进而实现脱氧，脱氧后的尾气进入中温水解器中，尾气自上而下穿过中温水解器的水解催化剂，使尾气中的COS与水蒸气反应生成H2S，转化后的尾气经第一尾气换热器，一级转化后的尾气温度降至预定温度再进入第二尾气换热器，所述第二尾气换热器处理后的一级转化尾气进入第一尾气冷却器，所述第一尾气冷却器将一级转化尾气降至约40℃，并使其通入第三脱硫塔，并与所述第三脱硫塔处理后的尾气进行换热，同时所述第二尾气换热器内的一级转化后的尾气与第三脱硫塔内的尾气进行换热；
[0009]二级水解换热：所述第一尾气冷却器处理后的尾气进入第三脱硫塔，由所述第三脱硫塔进行喷淋吸收，吸收的尾气再返回所述第二尾气换热器，并与所述第一尾气换热器
出口的中温尾气进行换热，换热后的温度达到40
‑
100℃，然后进入常温水解器进行水解，水解后，尾气中H2S含量和COS含量分别控制在550mg/Nm3和10mg/Nm
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，最后经第二尾气冷却器冷却后通入第四脱硫塔，使得尾气中的硫总量控制在20
‑
50mg/Nm3；
[0010]氧化反应：吸收H2S后的脱硫富液分别由第一脱硫塔、第二脱硫塔、第三脱硫塔、第四脱硫塔底部液封槽自流到第一再生槽、第二再生槽，然后由富液泵加压后送到喷射第一再生槽、第二再生槽顶部的喷射器入口，脱硫富液高速经过喷射器喷嘴，在吸气室形成负压，大量的空气由空气进口进入喷射器吸气室，并与脱硫液一起高速通过喷射器喉管，在此脱硫富液与空气进行传质反应，完成大部分的氧化反应，反应后的脱硫富液顺着喷射器尾管到第一再生槽、第二再生槽底部，脱硫液和氧化反应生成的单质硫在空气的浮选下，由所述第一再生槽、第二再生槽底部上升到第一再生槽、第二再生槽顶部，含有单质硫的泡沫，通过所述第一再生槽、第二再生槽泡沫溢流堰流到泡沫槽储存；
[0011]硫泡沫处理：分离泡沫后的脱硫液由所述第一再生槽、第二再生槽的贫液出口通过液位调节器流到脱硫液槽，脱硫液再由贫液泵加压后送回所述第一脱硫塔、第二脱硫塔、第三脱硫塔、第四脱硫塔再进行下一个循环，泡沫槽内的硫泡沫经过泡沫泵加压后送硫泡沫过滤机，在此对硫泡沫中的脱硫液进行过滤，过滤后的清液返回脱硫系统。
[0012]在所述第一脱硫塔、第二脱硫塔、第三脱硫塔、第四脱硫塔和第一再生槽、第二再生槽内发生的主要反应如下：
[0013]Na2CO3+H2S
→
NaHCO3+NaHS
[0014]NaHS+1/2O2→
NaOH+S
[0015]NaOH+NaHCO3→
Na2CO3+H2O
[0016]脱有机硫的化学吸收反应：
[0017]COS+2Na2CO3+H2O＝Na2CO2S+2NaHCO3[0018]RSH+Na2CO3＝RSNa+NaHCO3[0019]其中，RSH为有机硫醇；
[0020]有机硫化物的催化氧化反应：
[0021][0022][0023]发生的主要副反应为：
[0024]2NaHS+2O2→
Na2S2O3+H2O
[0025]2Na2S2O3+O2→
2Na2SO4+2S
[0026]在常温水解器、中温水解器中发生的主要反应：
[0027]COS+H2O
→
H2S+CO2。
[0028]一种黄磷尾气脱硫设备，包括第一脱硫塔、第二脱硫塔、第三脱硫塔、第四脱硫塔、第一再生槽、第二再生槽、第一尾气换热器、第二尾气换热器、第一尾气冷却器、第二尾气冷却器、常温水解器、中温水解器及脱氧器，所述第一脱硫塔、第二脱硫塔、第一尾气换热器、第二尾气换热器、第一尾气冷却器、第三脱硫塔通过管路依次连接，所述第一脱硫塔与第一
再生槽通过管路依次连接，所述第二脱硫塔、第三脱硫塔、第四脱硫塔通过管路与第二再生槽依次连接，所述脱氧器、中温水解器通过管路与第一尾气换热器依次连接，所述第二尾气换热器、常温水解器、第二尾气冷却器通过管路与第四脱硫塔依次连接。
[0029]在另外一个优选的实施方式中，所述第一尾气换热器及\或第二尾气换热器包括：
[0030]内部密封的罐体，所述罐体轴向一端设有挡板及隔板，所述挡板与罐体同轴，所述隔板垂直固接于挡板，所述隔板、挡板将罐体内隔成两个互不连通的空腔，所述罐体外壁上设有两个分别贯通两个空腔的高温尾气进口、高温尾气出口，所述罐体内壁上还固接有多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄磷尾气脱硫方法，其特征在于，包括：喷淋脱硫：黄磷尾气通入第一脱硫塔(1)，并由所述第一脱硫塔(1)对黄磷尾气进行喷淋，以吸收尾气中90％的H2S和30％的COS，所述第一脱硫塔(1)排出的尾气通入第二脱硫塔(2)，由所述第二脱硫塔(2)对尾气进行喷淋，以吸收尾气中96％的H2S和30％的COS；水解换热：所述第二脱硫塔(2)排出的脱硫后的黄磷尾气通入第一尾气换热器(5)中，以对尾气进行换热，换热后的脱硫尾气通过加热至200
‑
260℃，再由脱氧器(13)对尾气进行反应，以使尾气中的氧气与氢气反应，进而实现脱氧，脱氧后的尾气进入中温水解器(12)中，尾气自上而下穿过中温水解器(12)的水解催化剂，使尾气中的COS与水蒸气反应生成H2S，转化后的尾气经第一尾气换热器(5)，一级转化后的尾气温度降至预定温度再进入第二尾气换热器(6)，所述第二尾气换热器(6)处理后的一级转化尾气进入第一尾气冷却器(7)，所述第一尾气冷却器(7)将一级转化尾气降至约40℃，并使其通入第三脱硫塔(8)，并与所述第三脱硫塔(3)处理后的尾气进行换热，同时所述第二尾气换热器(2)内的一级转化后的尾气与第三脱硫塔(8)内的尾气进行换热；二级水解换热：所述第一尾气冷却器(7)处理后的尾气进入第三脱硫塔(8)，由所述第三脱硫塔(8)进行喷淋吸收，吸收的尾气再返回所述第二尾气换热器(6)，并与所述第一尾气换热器(5)出口的中温尾气进行换热，换热后的温度达到40
‑
100℃，然后进入常温水解器(11)进行水解，水解后，尾气中H2S含量和COS含量分别控制在550mg/Nm3和10mg/Nm3，最后经第二尾气冷却器(10)冷却后通入第四脱硫塔(9)，使得尾气中的硫总量控制在20
‑
50mg/Nm3；氧化反应：吸收H2S后的脱硫富液分别由第一脱硫塔(1)、第二脱硫塔(2)、第三脱硫塔(8)、第四脱硫塔(9)底部液封槽自流到第一再生槽(3)、第二再生槽(4)，然后由富液泵加压后送到喷射第一再生槽(3)、第二再生槽(4)顶部的喷射器入口，脱硫富液高速经过喷射器喷嘴，在吸气室形成负压，大量的空气由空气进口进入喷射器吸气室，并与脱硫液一起高速通过喷射器喉管，在此脱硫富液与空气进行传质反应，完成大部分的氧化反应，反应后的脱硫富液顺着喷射器尾管到第一再生槽(3)、第二再生槽(4)底部，脱硫液和氧化反应生成的单质硫在空气的浮选下，由所述第一再生槽(3)、第二再生槽(4)底部上升到第一再生槽(3)、第二再生槽(4)顶部，含有单质硫的泡沫，通过所述第一再生槽(3)、第二再生槽(4)泡沫溢流堰流到泡沫槽储存；硫泡沫处理：分离泡沫后的脱硫液由所述第一再生槽(3)、第二再生槽(4)的贫液出口通过液位调节器流到脱硫液槽，脱硫液再由贫液泵加压后送回所述第一脱硫塔(1)、第二脱硫塔(2)、第三脱硫塔(8)、第四脱硫塔(9)再进行下一个循环，泡沫槽内的硫泡沫经过泡沫泵加压后送硫泡沫过滤机，在此对硫泡沫中的脱硫液进行过滤，过滤后的清液返回脱硫系统。2.根据权利要求1所述的一种黄磷尾气脱硫方法，其特征在于，在所述第一脱硫塔(1)、第二脱硫塔(2)、第三脱硫塔(8)、第四脱硫塔(9)和第一再生槽(3)、第二再生槽(4)内发生的主要反应如下：Na2CO3+H2S NaHCO3+NaHSNaHS+1/2O2NaOH+SNaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O
脱有机硫的化学吸收反应：COS+2Na2CO3+H2O＝Na2CO2S+2NaHCO3RSH+Na2CO3＝RSNa+NaHCO3其中，RSH为有机硫醇；有机硫化物的催化氧化反应：有机硫化物的催化氧化反应：发生的主要副反应为：2NaHS+2O2Na2S2O3+H2O2Na2S2O3+O22Na2SO4+2S在常温水解器(11)、中温水解器(12)中发生的主要反应：COS+H2OH2S+CO2。3.一种黄磷尾气脱硫设备，其特征在于，包括第一脱硫塔(1)、第二脱硫塔(2)、第三脱硫塔(8)、第四脱硫塔(9)、第一再生槽(3)、第二再生槽(4)、第一尾气换热器(5)、第二尾气换热器(6)、第一尾气冷却器(7)、第二尾气冷却器(10)、常温水解器(11)、中温水解器(12)及脱氧器(13)，所述第一脱硫塔(1)、第二脱硫塔(2)、第一尾气换热器(5)、第二尾气换热器(6)、第一尾气冷却器(7)、第三脱硫塔(8)通过管路依次连接，所述第一脱硫塔(1)与第一再生槽(3)通过管路依次连接，所述第二脱硫塔(2)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振，母荣新，
申请(专利权)人：山东盛联环保科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：