專利名稱：一種含H₂S的酸性氣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酸性氣的處理工藝，具體地說(shuō)，涉及一種含的酸性氣燃燒并凈化的組合工藝。
背景技術(shù)：
目前，處理含有吐3酸性氣體的方法，有堿洗制取硫磺法、克勞斯制取硫磺法，以及將H2S燃燒后用氨水或者其他堿性溶液吸收，然后進(jìn)行氧化生成(NH4) 2S04等的硫酸鹽方法。以上方法投資大，控制和操作復(fù)雜，其中將吐5燃燒后用堿性溶液吸收，有些需要進(jìn)行氧化生成(NH4)2SO4等的硫酸鹽的方法，吸收塔循環(huán)液很大，塔徑粗，且為了獲得 (NH4)2SO4等的硫酸鹽，需要鼓入大量的空氣對(duì)亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽等強(qiáng)制氧化，反應(yīng)速度慢，而且采用氨水作吸收液容易造成氨逃逸。因此，需要對(duì)現(xiàn)有酸性氣凈化工藝進(jìn)行改進(jìn)，降低操作難度和費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含H2S的酸性氣的處理方法，采用酸性氣燃燒并凈化的組合工藝，操作簡(jiǎn)便，投資小，無(wú)需氧化操作單元。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種含吐3的酸性氣的處理方法，其包括如下步驟1)先將含H2S的酸性氣在燃燒室或反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行燃燒反應(yīng)，使H2S轉(zhuǎn)化為SO2 ；2)將所得SA產(chǎn)物在催化劑作用下與A反應(yīng)生成SO3 ；3)然后SO3與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽溶液；4)最后硫酸鹽溶液，經(jīng)過(guò)處理可以得到硫酸鹽產(chǎn)品。其中，本發(fā)明適宜的酸性氣可以是含氏5、H2S和SO2W所有氣體，當(dāng)然也可以是克勞斯等脫硫工藝裝置的尾氣以及煙道氣。步驟1)中所述燃燒所用的燃料為空氣、氧氣或其他燃料氣體。燃燒用量根據(jù)酸性氣中的H2S、COS、C&、S等含量來(lái)調(diào)整，酸性氣體與空氣用量體積比為1. 1-1.8 1，氧氣的通入量與酸性氣的體積比例為0. 1-0.5 1。所述的燃燒可以是熱焚燒，也可以是催化焚燒(或催化燃燒)。所述熱焚燒不需要催化劑，熱焚燒溫度為200-1000°C，最優(yōu)反應(yīng)的溫度為 550-900 "C。催化焚燒反應(yīng)，催化劑為本領(lǐng)域任何一種催化焚燒用的催化劑，催化焚燒反應(yīng)的溫度為150-800°C，最優(yōu)的催化焚燒反應(yīng)的溫度為230-500°C。所述的燃燒室(或反應(yīng)器)用的熱焚燒或者催化焚燒裝置為本領(lǐng)域內(nèi)任何一種， 進(jìn)入燃燒室(或反應(yīng)器)的酸性氣體為1-99% (燃燒室總體積的百分含量)。步驟2)中所述SA產(chǎn)物在反應(yīng)器內(nèi)與O2 (根據(jù)酸性氣中的H2S、COS、CS2, S來(lái)確定氧氣的理論用量，SO2氣體與O2的用量摩爾比為1 2-6)反應(yīng)生成SO3,用催化劑為本領(lǐng)域內(nèi)任何一種可以實(shí)現(xiàn)SA轉(zhuǎn)換為SO3的催化劑，如釩催化劑、鉬催化劑等。反應(yīng)溫度為 250-1000°C，最優(yōu)的反應(yīng)溫度為350-550°C。步驟3)中所述堿性溶液可為氨水、NaOH, KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2等中的一種或者多種，典型的堿性溶液為氨水。所述堿性溶液的用量為SO3摩爾量的1-4倍。所述的SO3與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽是在一個(gè)反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行的，該反應(yīng)塔可以是空塔、填料塔、文丘里洗滌器等。SO3與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽的裝置也可以是一個(gè)反應(yīng)罐。所述的SO3與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽，如果采用氨水，氨水的濃度為 0. 05-100 %，最優(yōu)濃度為 3-25 %。步驟3)中所述的SO3與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽的反應(yīng)溫度為25-90°C，優(yōu)選為 45-65 "C。步驟4)中所述的硫酸鹽溶液，可以通過(guò)本領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員熟知的方式進(jìn)行處理得到硫酸鹽產(chǎn)品。本發(fā)明采用將酸性氣熱焚燒或催化焚燒生成S02、S&在催化劑作用下生成S03、S03 與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽溶液，并使酸性氣體得到凈化的多步工藝過(guò)程，本發(fā)明的方法能使酸性氣體凈化達(dá)到環(huán)保排放要求，降低了操作難度和費(fèi)用。同時(shí)可將吸收塔的高度和直徑減小，洗滌循環(huán)量降低，動(dòng)力消耗減少。


圖1為本發(fā)明所述酸性氣燃燒并凈化的處理方法的流程簡(jiǎn)中1燃料氣體2酸性氣4第一廢熱鍋爐5第一蒸汽7第二廢熱鍋爐8第二蒸汽10硫酸鹽生成裝置11硫酸鹽處理裝置13硫酸鹽產(chǎn)品
3燃燒室
6S02轉(zhuǎn)SO3反應(yīng)器 9氨水 12水
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1圖1為本發(fā)明酸性氣燃燒并凈化的處理方法的流程簡(jiǎn)圖。如圖1所示，空氣1 (也可以采用氧氣或其他燃料氣體)，分為兩部分，一部分進(jìn)入SA轉(zhuǎn)SO3反應(yīng)器6，另一部分與酸性氣2按照一定比例混合進(jìn)入燃燒室3，進(jìn)入燃燒室(也可以采用反應(yīng)器)3的酸性氣的體積為總體積的45%，酸性氣體與空氣比例約1.5 1(體積比)。燃燒室內(nèi)熱焚燒的反應(yīng)溫度為900°C。經(jīng)過(guò)焚燒后的氣體進(jìn)入第一廢熱鍋爐4，將其溫度降至適合轉(zhuǎn)SO3反應(yīng)所需溫度420°C左右，并產(chǎn)生低壓的第一蒸汽5排出。焚燒并降溫后的氣體再進(jìn)入SA轉(zhuǎn)SO3反應(yīng)器6，這里實(shí)現(xiàn)SA到SO3轉(zhuǎn)化，在反應(yīng)器6內(nèi)與空氣ι中進(jìn)入反應(yīng)器6的A反應(yīng)生成SO3,氣體與A的用量比根據(jù)SA確定氧氣的理論用量，SO2氣體與O2的用量摩爾比為1 2，催化劑采用釩催化劑，空氣速度βΟΟΟΙΓ1， 反應(yīng)溫度為350°C。在反應(yīng)器6生成的含有SO3的氣體，進(jìn)入第二廢熱鍋爐7，經(jīng)冷卻后的氣體溫度降為適合進(jìn)入硫酸鹽生成裝置10的溫度，溫度為700°C，同時(shí)在第二廢熱鍋爐7產(chǎn)生低壓的第二蒸汽8排出。含有SO3的氣體，與氨水9 一并進(jìn)入硫酸鹽生成裝置10，在硫酸鹽生成裝置10中氨水9與含有SO3的氣體反應(yīng)生成硫酸鹽，得到含有硫酸鹽的液體。氨水的濃度為25%，含有 SO3的氣體與氨水9的用量比根據(jù)化學(xué)平衡來(lái)確定，實(shí)際氨水用量過(guò)量大約SO3量3倍(摩爾比)。SO3與氨水反應(yīng)生成硫酸鹽的裝置是在一個(gè)反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行的，該反應(yīng)塔可以是空塔、填料塔、文丘里洗滌器等。SO3與氨水反應(yīng)生成硫酸鹽的裝置也可以是一個(gè)反應(yīng)罐。在硫酸鹽生成裝置10中生成的硫酸鹽溶液進(jìn)入硫銨處理裝置11，經(jīng)過(guò)離心分離或蒸發(fā)等普通分離方法，將硫酸鹽液體中的水12除去，最后得到硫酸鹽產(chǎn)品13。本實(shí)施例所用的各工藝過(guò)程的裝置和設(shè)備均可采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的設(shè)備。 本實(shí)施例中的原料酸性氣2組成如下
權(quán)利要求
1.一種含的酸性氣的處理方法，其特征在于，包括如下步驟1)先將含的酸性氣在燃燒室或反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行燃燒反應(yīng)，使4S轉(zhuǎn)化為SA；2)將所得SA產(chǎn)物在催化劑作用下與A反應(yīng)生成SO3；3)然后SO3與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽溶液；4)最后硫酸鹽溶液，經(jīng)過(guò)處理得到硫酸鹽產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含的酸性氣指含&S、H2S和SO2 的酸性氣體，或是脫硫工藝裝置的尾氣以及煙道氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述燃燒采用熱焚燒、催化焚燒或催化燃燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述燃燒時(shí)所用燃料為空氣、氧氣或其他燃料氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述熱焚燒的溫度為200-1000°C，優(yōu)選為 550-900 "C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述催化焚燒反應(yīng)的溫度為150-800°C， 優(yōu)選為 230-500°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟1)所述酸性氣體的通入量為總體積的1_99%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟2)中反應(yīng)溫度為 250-1000°C，優(yōu)選為 350-550°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟；3)中所述堿性溶液為氨水、NaOH, KOH、Ca (OH)2, Mg (OH) 2以及其他堿性溶液中的一種或者多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟幻中所述的SO3與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽在反應(yīng)塔或反應(yīng)罐中進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含H2S的酸性氣的處理方法，包括下列步驟先將酸性氣中的H2S焚燒生成SO2，SO2再在催化劑作用下反應(yīng)生成SO3，SO3與堿性溶液反應(yīng)生成硫酸鹽溶液，最后硫酸鹽溶液經(jīng)處理得到硫酸鹽產(chǎn)品。本發(fā)明的方法能使酸性氣體凈化達(dá)到環(huán)保排放要求，降低了操作難度和費(fèi)用。
文檔編號(hào)B01D53/75GK102205202SQ20101013551
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者王威, 高彥芳 申請(qǐng)人:北京豐漢工程咨詢有限公司