煤气湿式氧化脱硫硫浆制硫酸或制硫铵的方法技术

本发明专利技术提供了一种煤气湿式氧化脱硫硫浆制硫酸或制硫铵的方法，包括如下步骤：（1）将煤气湿式氧化脱硫硫浆通过喷嘴并采用压缩空气雾化后，送入燃烧炉内，以煤气为辅助燃料、以空气为氧化剂进行燃烧，获得含二氧化硫的炉气；（2）将炉气冷却、除尘；（3）送入设有钒催化剂的转化器，获得转化气；（4）送入吸收塔，与硫铵贫液接触，获得硫铵富液，送回硫铵系统制备硫铵，或者将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与浓硫酸接触，获得硫酸。本发明专利技术彻底解决了硫浆及废液对环境的影响，工艺流程简单可靠，具有良好的经济效益，大大提高了不纯硫磺的利用价值，每吨不纯硫磺价值可增加50%以上，符合节能、环保要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用煤气湿式氧化脱硫硫浆为原料，制备硫酸或制备硫铵的方法。
技术介绍
传统的煤气湿式氧化脱硫工艺，多用氨水或稀碱(碳酸钠)为碱源，在脱硫塔中吸收煤气中的硫化氢和氰化氢，然后在再生塔中通过空气将硫化氢氧化为硫浆，并生成相应的盐类废液。目前，国内硫浆有两种处理方式:一种是采用蒸汽加热熔硫，生成硫含量为50 90%的硫磺；另一种是用压滤或离心分离方式生成硫含量为60、0%的硫膏；脱硫废液则配入炼焦煤中。无论是熔硫后的硫磺还是过滤后的硫膏都是可利用价值极低的废料，储存和运输过程中极易形成二次污染，而脱硫废液配入炼焦煤中不但增加焦炉热负荷，还给煤系统带来腐蚀和污染，并且明显增加了焦炭中的含硫量，降低了焦炭的整体质量。因此上述两种处理方式既不能满足节能环保要求，也不能满足生产高质量焦炭的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以克服现有技术存在的上述缺陷。本专利技术的方法包括如下步骤: (1)将煤气湿式氧化脱硫硫浆通过喷嘴并采用压缩空气雾化后，送入燃烧炉内，以煤气为辅助燃料、以空气为氧化剂进行燃烧，获得含二氧化硫的炉气； 所述煤气湿式氧化脱硫硫浆是一种来源于焦炉煤气脱硫的产物，为一种现有技术，如可参照现有焦化厂HPF或FRC等脱硫的方法进行制备； 所述煤气湿式氧化脱硫硫浆包括如下重量百分比组分: 硫10 30% 硫盐20 40% 水30 70% 所述压缩空气的压力为0.4^0.7 MPa，出喷嘴的空气雾化硫浆颗粒的粒径为50 500μ m，燃烧炉炉温为1000 1300°C，硫浆与压缩空气的体积比为:0.Γθ.2 kg硫浆/标米3压缩空气； 上述的“标米3”指的是:1大气压，0°C条件下的体积； 获得的炉气中，二氧化硫的体积含量为4 7 %，氧的体积含量为4 7 %，氧的含量可以通过空气的通入量进行调节； (2)将出燃烧炉的炉气冷却至350 420°C， 然后送入除尘系统，除去炉气中的固体颗粒，高温除尘后气体固体颗粒含量在I 25 mg/Nm3 ；(3)将除尘后的炉气送入设有钒催化剂的转化器，在钒催化剂的催化作用下，将二氧化硫转化为三氧化硫，获得三氧化硫体积含量为2 10%的转化气； 所述钒催化剂为现有成熟产品，可以采用市售商品； 转化温度为420 540 V ;空速为0.2 0.8 m/s ； 所述空速的定义为:空塔内单位时间的气体流速； (4)制硫铵或制硫酸 将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与从硫铵系统送来的硫铵贫液接触，吸收转化气中的三氧化硫以及少量的二氧化硫和微量的氮氧化物，获得硫铵富液，送回硫铵系统制备硫铵，尾气从吸收塔顶部排放； 所述硫铵系统以及制备硫铵的方法，均为现有技术，可参见《炼焦化学产品回收与加工》的方法； 所述硫铵贫液为硫铵水溶液，溶液酸度为3 6%，所述硫铵富液同为硫铵水溶液，溶液酸度为4 10%，且硫铵富液酸度大于硫铵贫液酸度；吸收塔操作温度为:30 60 V，气液比为5 20 kg/m3，所述气液比的定义为:喷淋液体质量与吸收气体体积比； 或者: 将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与重量浓度为94 98%的浓硫酸接触，浓硫酸中的水吸收转化气中的三氧化硫以及少量的二氧化硫和微量的氮氧化物，获得硫酸，尾气从吸收塔顶部排放；吸收塔操作温度为为30 60°C，气液比为5 20kg/m3。制备硫酸的方法为现有技术，如可参见《硫酸工业》2007 (2) 13 21文献提供的 方法。本专利技术亦可采用煤气湿式氧化脱硫生产的含硫盐等杂质较多的硫磺(硫和硫盐重量含量在40%以上)为原料制硫酸或硫按。溶硫圣的脱硫废液中含硫盐，也可兑入硫衆中作为原料制硫酸或硫铵，脱硫废液与硫浆按1:1 5:1的重量比例配入。本专利技术的显著效果是:1、以煤气湿式氧化法脱硫硫浆为原料制硫酸或硫铵，无废液外排，二氧化硫转化率在99.6%以上，彻底解决了硫浆及废液对环境带来的影响；2、该工艺采用了硫铵母液吸收的方式，而取消了传统的冷却、净化及干燥环节，工艺流程简单可靠；3、该工艺采用了硫铵母液吸收的方式，有效的降低了三氧化硫、二氧化硫、氮的氧化物排量；4、目前国内煤气脱硫绝大部分采用湿式氧化法，以煤气湿式脱硫硫浆为原料，具有很强的适用性和推广价值；5、以焦炉煤气湿式氧化脱硫硫浆为原料，可取消现有煤气湿式氧化脱硫装置中熔硫和硫膏等设施，改善环境，提高煤气脱硫效率；6、燃烧炉进料采用喷嘴形式，用压缩空气进行雾化，脱硫硫浆和废液中硫和硫盐能充分燃烧，原料中硫转化率高，硫酸收率高；7、可以以现有煤气湿式脱硫装置生产含杂质较多的硫磺和脱硫废液为原料生产硫Ife或硫按，其中硫和硫盐含量在40%以上均可用来制硫酸，解决煤气脱硫硫横和废液的去路；8、用本工厂中硫铵系统的硫铵母液吸收三氧化硫，高酸度的硫铵母液再回到硫铵系统生产硫铵，形成脱硫、制酸、硫铵三个系统的废物H2S、HCN、NH3最终转化为硫铵等铵盐。本专利技术所产生的经济效益是:1、以煤气湿式氧化脱硫硫浆为原料，I吨硫浆能生产1.4吨硫铵，2吨约2.5 3MPa蒸汽，具有良好的经济效益；2、由于脱硫硫浆制硫酸或硫铵无废液外排，环保效益十分显著；3、可以以现有煤气脱硫硫磺和废液为原料制硫酸或硫铵，其中硫和硫盐含量在40%以上均可用来制硫酸或硫铵，大大提高了不纯硫磺的利用价值，每吨不纯硫磺价值可增加50%以上，符合节能、环保要求。附图说明图1为本专利技术的流程图。图2为喷嘴结构示意图。图3为转化器结构示意图。具体的实施方式 参见图1，本专利技术的方法包括如下步骤: (1)将煤气湿式氧化脱硫硫浆通过喷嘴101，并采用压缩空气雾化后，送入燃烧炉I内，以煤气为燃料、以空气为氧化剂进行燃烧，获得含二氧化硫的炉气； (2)将出燃烧炉I的炉气冷却至350 420°C，然后送入除尘系统3除尘，如经高温干式除尘系统除去炉气中的固体颗粒； 所述的高温干式除尘系统为一种现有技术，如《环境保护》2008 V0L404文献报导的系统； 优选的，通过废热锅炉2回收热量，冷却至350 420°C，并产生0.8 4.0MPa蒸汽； (3)将除尘后的炉气送入设有钒催化剂的转化器4，在钒催化剂催化作用下，将二氧化硫转化为三氧化硫； 优选的，将除尘后的炉气通过鼓风机送入设有钒催化剂的转化器4 ； (4)将出转化器4含有三氧化硫的转化气送入吸收塔5，与从硫铵系统送来的硫铵贫液接触，吸收转化气中的三氧化硫以及少量的二氧化硫和微量的氮氧化物，获得硫铵富液，送回硫铵系统，用于制备硫铵，尾气从吸收塔顶部排放； 或者: 将出转化器4含有三氧化硫的转化气送入吸收塔5，与浓硫酸接触，浓硫酸中的水吸收转化气中的三氧化硫以及少量的二氧化硫和微量的氮氧化物，获得硫酸，尾气从吸收塔顶部排放； 参见图2，所述的喷嘴101包括同轴的中心管20和外套管30，中心管20的一端为硫浆入口 201，另一端为空气雾化硫浆出口 202，外套管30的一端为压缩空气入口 301，硫浆通过中心管20的硫浆入口 201进入所述喷嘴101，压缩空气通过压缩空气入口 301进入所述喷嘴101，经所述喷嘴101的空气雾化硫浆出口 202，雾化后进入燃烧炉I ; 喷嘴101出口处，中心管20与外套本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤气湿式氧化脱硫硫浆制硫酸或制硫铵的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将煤气湿式氧化脱硫硫浆通过喷嘴并采用压缩空气雾化后，送入燃烧炉内，以煤气为辅助燃料、以空气为氧化剂进行燃烧，获得含二氧化硫的炉气；（2）将出燃烧炉的炉气冷却、除尘；（3）将除尘后的炉气送入设有钒催化剂的转化器，在钒催化剂的催化作用下，将二氧化硫转化为三氧化硫，获得转化气；（4）将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与从硫铵系统送来的硫铵贫液接触，获得硫铵富液，送回硫铵系统制备硫铵，尾气从吸收塔顶部排放；或者：将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与浓硫酸接触，获得硫酸，尾气从吸收塔顶部排放。

【技术特征摘要】
2011.12.26 CN 201110440764.91.煤气湿式氧化脱硫硫浆制硫酸或制硫铵的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将煤气湿式氧化脱硫硫浆通过喷嘴并采用压缩空气雾化后，送入燃烧炉内，以煤气为辅助燃料、以空气为氧化剂进行燃烧，获得含二氧化硫的炉气； (2)将出燃烧炉的炉气冷却、除尘； (3)将除尘后的炉气送入设有钒催化剂的转化器，在钒催化剂的催化作用下，将二氧化硫转化为三氧化硫，获得转化气； (4)将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与从硫铵系统送来的硫铵贫液接触，获得硫铵富液，送回硫铵系统制备硫铵，尾气从吸收塔顶部排放； 或者:将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与浓硫酸接触，获得硫酸，尾气从吸收塔顶部排放。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩空气的压力为0.Γ0.7 MPa，出喷嘴的空气雾化硫浆颗粒的粒径为50 500 μ m,燃烧炉炉温为1000 1300°C，硫浆与压缩空气的体积比为:0.Γ0.2 kg硫浆/标米3压缩空气。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将出燃烧炉的炉气冷却至350 420V，然后除尘，除尘后气体固体颗粒含量在I 25 mg/Nm3。4.根据权利要求3 所述的方法，其特征在于，通过废热锅炉(2)回收热量，冷却至350 420°C，并产生0.8 4.0MPa蒸汽。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文松，
申请(专利权)人：宁波科新化工工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：