專利名稱：一種自循環(huán)脫硫裝置及脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種可廣泛應(yīng)用于高低溫干餾煤氣、水煤氣、天然氣等含硫氣體的脫硫裝置及脫硫工藝，屬化工氣體雜質(zhì)吸收技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在化工企業(yè)尤其是煤化工企業(yè)，焦?fàn)t煤氣中含硫化氫從6 15g/Nm3不等，從煤氣中脫除硫化氫的方法使用較多的是HPF法、AS法、真空碳酸鹽法以及干法脫硫。傳統(tǒng)工藝一般采用堿性脫硫液在催化劑的作用下吸收硫化氫，用空氣再生的方法，同時產(chǎn)生副反應(yīng)，產(chǎn)生大量難以處理的廢液及副產(chǎn)品，產(chǎn)生大量的廢氣。對環(huán)境造成了污染，需要大量的附屬設(shè)施對其進(jìn)行消除。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本發(fā)明旨在提供一種低消耗、低成本、無污染、產(chǎn)品附加值高的煤氣脫硫裝置及工藝，它可以在脫硫過程中不使用堿源、催化劑，不產(chǎn)生副反應(yīng)，且產(chǎn)品品質(zhì)高，不但保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而且運(yùn)行成本低，值得普及和推廣。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種自循環(huán)脫硫裝置，包括S02吸收塔、H2S吸收塔、結(jié)晶裝置、硫磺漿干燥裝置和硫燃燒爐，其特征在于，所述SO2吸收塔和H2S吸收塔前后順次連接，且焦?fàn)t煤氣自H2S吸收塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，與H2S吸收塔塔頂噴灑下來的來自于SO2吸收塔且溶解有SO2的吸收液逆流接觸，脫除硫化氫后的煤氣自H2S吸收塔上部排出；所述H2S吸收塔 底部的含硫富液，從H2S吸收塔塔底用富液泵一部分送至H2S吸收塔頂部再次噴灑循環(huán)利用；剩余部分送至結(jié)晶裝置進(jìn)行硫磺的提純；所述結(jié)晶裝置中產(chǎn)生的含硫較低的蒸汽經(jīng)冷凝器后通過貧液泵送回S02吸收塔頂部再次噴灑，結(jié)晶裝置中產(chǎn)生的硫磺漿經(jīng)過硫磺漿干燥裝置后一部分成為干燥硫磺成品進(jìn)行包裝，另一部分通過管路送回硫燃燒爐，硫燃燒爐產(chǎn)生的氣體供給到S02吸收塔底部。在所述冷凝器和貧液泵之間還設(shè)有一個貧液存儲槽。在所述硫燃燒爐和結(jié)晶裝置使用導(dǎo)熱油管路進(jìn)行熱交換，使得硫燃燒爐產(chǎn)生的熱量為結(jié)晶裝置供熱(蒸發(fā)結(jié)晶所需熱量)。所述硫磺漿干燥裝置包括串接連接的離心機(jī)和振動流化干燥床，離心機(jī)脫除的濾液返回H2S吸收塔底部循環(huán)使用，離心機(jī)排出的硫磺晶體經(jīng)溜槽送至振動流化干燥床形成干燥的硫磺。一種自循環(huán)脫硫方法，包括以下步驟過程，步驟一，硫磺在硫燃燒爐中燃燒產(chǎn)生并向S02吸收塔供應(yīng)二氧化硫氣體，二氧化硫氣體被自上而下的吸收液吸附形成二氧化硫溶液；步驟二，自S02吸收塔底部排出的二氧化硫溶液在H2S吸收塔中自上而下噴灑，與自下而上逆流的待凈化焦?fàn)t煤氣反應(yīng)，脫除硫化氫后的煤氣自H2S吸收塔上部排出待用；
步驟三，自H2S吸收塔底部排出的含硫富液一部分送至H2S吸收塔頂部再次噴灑，進(jìn)一步吸收待凈化焦?fàn)t煤氣中的硫化氫；另一部分送至結(jié)晶裝置進(jìn)行再生；步驟四，含硫富液經(jīng)過結(jié)晶裝置后的蒸汽經(jīng)冷凝后形成貧液并被送至SO2吸收塔循環(huán)使用；含硫富液經(jīng)過結(jié)晶裝置后的硫磺漿液經(jīng)分離、干燥床后得到干燥硫磺，干燥硫磺一部分進(jìn)入成品庫，另一部分送至硫燃燒爐。步驟一中硫磺為來自于步驟四中的干燥硫磺。步驟一中吸收液來自于步驟四中的貧液。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明使用硫化物反應(yīng)的特性，整個過程無任何加堿源、催化劑，以自身循環(huán)的方式脫除硫化氫，該反應(yīng)條件簡單易行，不再外加堿源、催化劑，避免了高成本、高污染，開創(chuàng)了全新的脫硫方法。且脫硫反應(yīng)過程單一，且由硫本身提供脫硫原料，因此運(yùn)行成本低；可適應(yīng)高硫氣體脫硫，脫硫效率高，產(chǎn)品純度高，環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效率兼得；可根據(jù)要求生產(chǎn)高純度硫磺或者配套制酸工藝生成硫酸。所以本發(fā)明對脫硫工藝方法開辟了新的途徑，極大降低了脫硫運(yùn)行成本，大幅度提高了脫硫產(chǎn)品的品質(zhì)。該工藝所需條件簡單易行，適應(yīng)范圍廣，具有較好的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為自循環(huán)脫硫裝置及工藝路線示意圖；圖中1H2S吸收塔，2富液泵，3冷凝冷卻器，4結(jié)晶裝置，5離心機(jī)，6振動流化干燥床，7硫磺貯斗，8貧液存儲槽，9貧液泵，10硫燃燒爐，IlSO2吸收塔，12 二氧化硫溶液提升泵，13真空泵，14導(dǎo)熱油管路，15焦?fàn)t煤氣。
具體實(shí)施例方式如圖1，本發(fā)明的具體步驟如下(以脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫為例)原理單質(zhì)硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，二氧化硫溶解在水中，用二氧化硫溶液噴灑吸收煤氣中的硫化氫，二者反應(yīng)生成能溶于水的硫離子，形成含硫富液，含硫富液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶生成單質(zhì)硫，貧液循環(huán)利用，單質(zhì)硫部分回用再與氧氣反應(yīng)，如此形成自身循環(huán)脫硫，整個反應(yīng)條件簡單易行，不再外加堿源、催化劑。焦?fàn)t煤氣15自H2S吸收塔I底部進(jìn)入塔內(nèi)，與塔頂噴灑下來的溶解了 SO2的二氧化硫溶液逆流接觸，脫除硫化氫后的焦?fàn)t煤氣經(jīng)氣液分離器分離出夾帶的液滴后送至下一工序，成為商品成品。吸收了硫化氫的含硫富液分為兩部分，一部分從脫硫塔底用富液泵2送至H2S吸收塔頂部再次噴灑，進(jìn)一步吸收焦?fàn)t煤氣中的硫化氫；另一部分從脫硫塔底引出部分含硫富液送至結(jié)晶裝置4進(jìn)行再生。含硫富液在結(jié)晶裝置內(nèi)被導(dǎo)熱油管路14加熱，產(chǎn)生的蒸汽離開結(jié)晶裝置后在真空泵13的作用下進(jìn)入冷凝冷卻器3，經(jīng)中溫水冷卻后，蒸汽冷凝液(貧液)自流入貧液存儲槽8，再生后的脫硫貧液用貧液泵9送至SO2吸收塔后循環(huán)使用。由結(jié)晶裝置底部流出的硫磺漿液經(jīng)離心機(jī)5 (或板框壓濾機(jī))分離后，濾液返回脫硫塔底部循環(huán)使用，無外排，排出的硫磺晶體經(jīng)溜槽送至振動流化干燥床6，用熱空氣對其進(jìn)行干燥，再經(jīng)冷風(fēng)機(jī)冷卻后進(jìn)入硫磺貯斗7，得到的硫磺一部分經(jīng)稱量、包裝后進(jìn)入成品庫，另一部分送至硫燃燒爐10，作為原料使用。
在硫燃燒爐內(nèi)，硫單質(zhì)與氧氣16發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，燃燒生成SO2的同時，釋放出大量的熱量，這些熱量用來加熱導(dǎo)熱油管路14另一端，為結(jié)晶裝置提供熱源，使能量得到充分的利用。
硫燃燒爐內(nèi)生成的SO2從底部進(jìn)入SO2吸收塔11，在塔內(nèi)自下而上與塔頂噴灑的再生脫硫貧液逆流接觸，SO2溶解在脫硫貧液中形成SO2溶液，然后用二氧化硫溶液提升泵12 送至H2S吸收塔頂部噴灑吸收煤氣中的硫化氫。
上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān) 技術(shù)人員對本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自循環(huán)脫硫裝置，包括SO2吸收塔、H2S吸收塔、結(jié)晶裝置、硫磺漿干燥裝置和硫燃燒爐，其特征在于，所述SO2吸收塔和H2S吸收塔前后順次連接，且焦?fàn)t煤氣自H2S吸收塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，與H2S吸收塔塔頂噴灑下來的來自于SO2吸收塔且溶解有SO2的吸收液逆流接觸，脫除硫化氫后的煤氣自H2S吸收塔上部排出；所述H2S吸收塔底部的含硫富液，從H2S吸收塔塔底用富液泵一部分送至H2S吸收塔頂部再次噴灑循環(huán)利用；剩余部分送至結(jié)晶裝置進(jìn)行硫磺的提純；所述結(jié)晶裝置中產(chǎn)生的含硫較低的蒸汽經(jīng)冷凝器后通過貧液泵送回SO2吸收塔頂部再次噴灑，結(jié)晶裝置中產(chǎn)生的硫磺漿經(jīng)過硫磺漿干燥裝置后一部分成為干燥硫磺成品進(jìn)行包裝，另一部分通過管路送回硫燃燒爐，硫燃燒爐產(chǎn)生的氣體供給到SO2吸收塔底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)脫硫裝置，其特征是，在所述冷凝器和貧液泵之間還設(shè)有一個貧液存儲槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)脫硫裝置，其特征是，在所述硫燃燒爐和結(jié)晶裝置使用導(dǎo)熱油管路進(jìn)行熱交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)脫硫裝置，其特征是，所述硫磺漿干燥裝置包括串接連接的離心機(jī)和振動流化干燥床，離心機(jī)脫除的濾液返回H2S吸收塔底部循環(huán)使用，離心機(jī)排出的硫磺晶體經(jīng)溜槽送至振動流化干燥床形成干燥的硫磺。
5.一種自循環(huán)脫硫方法，包括以下步驟過程，步驟一，硫磺在硫燃燒爐中燃燒產(chǎn)生并向SO2吸收塔供應(yīng)二氧化硫氣體，二氧化硫氣體被自上而下的吸收液吸附形成二氧化硫溶液；步驟二，自SO2吸收塔底部排出的二氧化硫溶液在H2S吸收塔中自上而下噴灑，與自下而上逆流的待凈化焦?fàn)t煤氣反應(yīng)，脫除硫化氫后的煤氣自H2S吸收塔上部排出待用；步驟三，自H2S吸收塔底部排出的含硫富液一部分送至H2S吸收塔頂部再次噴灑，進(jìn)一步吸收待凈化焦?fàn)t煤氣中的硫化氫；另一部分送至結(jié)晶裝置進(jìn)行再生；步驟四，含硫富液經(jīng)過結(jié)晶裝置后的蒸汽經(jīng)冷凝后形成貧液并被送至SO2吸收塔循環(huán)使用；含硫富液經(jīng)過結(jié)晶裝置后的硫磺漿液經(jīng)分離、干燥床后得到干燥硫磺，干燥硫磺一部分進(jìn)入成品庫，另一部分送至硫燃燒爐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)脫硫方法，其特征是，步驟一中硫磺為來自于步驟四中的干燥硫磺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)脫硫方法，其特征是，步驟一中吸收液來自于步驟四中的貧液。
全文摘要
一種自循環(huán)脫硫裝置，它包括SO2吸收塔、H2S吸收塔、結(jié)晶裝置、硫磺漿干燥裝置和硫燃燒爐，SO2吸收塔和H2S吸收塔前后順次連接，且焦?fàn)t煤氣自H2S吸收塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，脫除硫化氫后的煤氣自H2S吸收塔上部排出；含硫富液一部分送至H2S吸收塔頂部再次噴灑循環(huán)利用；剩余部分送至結(jié)晶裝置進(jìn)行硫磺的提純；結(jié)晶裝置中產(chǎn)生的硫磺漿經(jīng)過硫磺漿干燥裝置后一部分成為干燥硫磺，另一部分通過管路送回硫燃燒爐，并公布了一種自循環(huán)脫硫方法。本發(fā)明利用硫化物反應(yīng)的特性，整個過程無任何加堿源、催化劑，以自身循環(huán)的方式脫除硫化氫，開創(chuàng)了全新的脫硫方法。
文檔編號C10K1/10GK103060019SQ20131003977
公開日2013年4月24日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者王賀紅, 甄玉科, 李維忠, 祝仰勇, 李祝濤, 范華磊, 王佰虎, 朱寧征 申請人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司