[发明专利]用煤气湿式氧化脱硫工艺生成的硫磺及废液制取硫酸的工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及煤气脱硫及制取硫酸技术领域，特别是一种用煤气湿式氧化脱硫工艺生成的硫磺及废液制取硫酸的工艺及其设备。

背景技术

煤气中含有的硫化氢是一种有害物质。未经脱硫的煤气用于炼钢及民用时，不仅会降低钢的质量，而且燃烧产生的二氧化硫会破坏环境，影响人的健康。因此，为满足冶金工业的需要，减少煤气燃烧后对大气的污染，必须对煤气中的硫化氢进行脱除。

以HPF、PDS、ZL等醌钴铁类复合型催化剂为代表的湿式氧化脱硫工艺，是我国焦化行业自己开发、具有完全自主知识产权的煤气脱硫新工艺。该工艺具有脱硫效率高，不需外加碱元，投资及运行费用低等显著优点，因而在我国焦化行业获得了广泛应用。但从整体看，该工艺仍不完善：第一，脱硫后生成的产品硫磺纯度低、质量差，销售困难；第二，脱硫过程中产生的废液没有采取适当的处理工艺，废液外排造成了新的环境污染。以上两点制约了该脱硫工艺技术的应用及发展，亟待解决及完善。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺新、设备投资省、节约能源的用煤气湿式氧化脱硫工艺生成的硫磺及废液制取硫酸的工艺。

本发明的另一个目的是提供一种用于上述用煤气湿式氧化脱硫工艺生成的硫磺及废液制取硫酸的设备。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

按照本发明的一种用煤气湿式氧化脱硫工艺生成的硫磺及废液制取硫酸的工艺，包括废液焚烧、废热回收、过程气净化、接触转化、酸气冷凝，其特征在于以煤气湿式氧化脱硫后产生的硫磺及废液为原料，废液的主要成份为含有硫元素的盐类溶液，经焚烧、废热回收、干式净化、湿式接触转化及酸气冷凝五个工艺过程制取硫酸：

1)焚烧过程：将由硫磺及含有硫元素的盐类溶液混合而成的原料硫浆，送入焚烧单元的焚烧炉内，经压缩空气雾化后，在大约800～1300℃的温度下对其进行焚烧，使其中的单质硫及含有硫元素的盐类转化为SO₂、N₂、CO₂及H₂O组份，完成如下反应：

S+O₂→SO₂

NH₄SCN+3O₂→N₂+CO₂+SO₂+2H₂O

(NH₄)₂SO₃+O₂→N₂+SO₂+4H₂O

(NH₄)₂S₆+8O₂→N₂+6SO₂+4H₂O

4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂O

2)废热回收过程：焚烧后产生的含有SO₂的高温过程气体，经废热回收单元的废热锅炉回收余热后，温度降至30O～600℃，回收的热量用于产生蒸汽，

3)干式净化过程：经废热锅炉回收余热后的过程气体进入干式净化单元的干式高温净化除尘器除去过程气体中的粉尘，

4)湿式接触转化过程：除去粉尘后的过程气体进入湿式接触转化单元的转化器，在300～600℃下，将含有水汽的过程气中的SO₂在钒触媒的作用下氧化为SO₃：

5)酸气冷凝过程：从转化单元出来的约270～30O℃的含有SO₃的过程气进入冷凝单元的酸气冷凝器，用冷空气对其进行间接冷却，使过程气中的SO₃经过水合、冷凝，在约230～260℃的温度下浓缩生成约90～98％的H₂SO₄：

SO₃+H₂O→H₂SO₄(g)+25kcal/mole。