[实用新型]一种利用还原方法制单质硫的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶炼、烧结机、燃煤锅炉、化工等烟气治理技术领域，具体涉及一种利用还原方法制单质硫的系统。

背景技术

燃煤烟气中的SO₂是造成大气污染的主要原因之一，SO₂对环境最严重的影响是其形成的酸雨所带来的危害。但是在对环境造成巨大影响的同时，SO₂也是生产硫酸和一系列重要化肥的必要原料。

对烟气中的SO₂进行脱除和提取利用主要包括以下步骤：SO₂首先被碱液吸收或吸附于固体吸附剂上，随后进行脱附产生浓缩的SO₂。脱附产生的SO₂可以用来生产浓硫酸、液体二氧化硫或被还原为单质硫。其中将浓缩的SO₂还原为单质硫由于工艺简单，单质硫易于储存和运输等优点而受到更多的关注。而且单质硫是一种相对惰性的物质，对环境的影响极小且不会发生降解，可以无限期的储存，这一点在需求低迷时尤其重要。

但是在现有技术中，将浓缩SO₂还原为单质硫的过程通常需要使用多级Claus反应，整个过程中的能量利用率较低，且生产成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用还原方法制单质硫的系统，不仅能够在单级反应器中催化转化单质硫，同时还可循环利用整个过程中的能量，提高能量利用率。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种利用还原方法制单质硫的系统，包括：

换热器、反应器、与反应器的两端分别连接的进料卸料器和出料卸料器、与反应器连接的加热装置、多级冷凝器、余热锅炉；

所述换热器的进气口与含硫烟气管道连通，所述换热器的出气口与所述反应器的进气口连通；

所述换热器的换热介质入口与所述反应器的出气口连通，所述换热器的换热介质出口与所述多级冷凝器的进气口连通；

所述多级冷凝器的出气口与所述余热锅炉的进气口连通，且所述余热锅炉同时与一锅炉给水泵连通；

所述多级冷凝器的换热介质入口与所述余热锅炉的蒸汽排出管道连通。

优选地，所述的利用还原方法制单质硫的系统进一步包括：

引风机，其设置在所述换热器的进气口与含硫烟气管道之间，通过引风机将气体导入所述换热器内。

优选地，所述的利用还原方法制单质硫的系统，进一步包括：

装有还原剂的储料仓，其与所述进料卸料器连通，且所述多级冷凝器的换热介质出口连通至所述储料仓；

和/或；

供氮装置，其与所述反应器和所述进料卸料器的连通管道连通，同时与所述反应器和所述出料卸料器的连通管道连通。

优选地，所述的利用还原方法制单质硫的系统，进一步包括：

液硫捕集网，其设置在所述多级冷凝器的出口处；

和/或；

硫磺收集器，其与所述多级冷凝器的硫磺出口连通；

和/或；

除尘器，其与所述余热锅炉的出气口连通。

优选地，所述多级冷凝器内设有折流板，且其内部的冷凝段数为至少两段；

优选地，所述多级冷凝器内部的换热管以一角度α向所述多级冷凝器的硫磺出口倾斜，且该角度α为1～3°。

本实用新型还提供了一种利用还原方法制单质硫的方法，其采用了如前述的利用还原方法制单质硫的系统，包括以下步骤：

含硫烟气在所述换热器中进行预热；

预热后的气体进入所述反应器中，并进行还原反应，得到气态的硫单质，其中，还原剂为活性炭；

从所述反应器的出气口排出的气体作为换热介质流经所述换热器，与含硫烟气进行热量交换；

作为换热介质的气体在所述换热器中进行换热后流入所述多级冷凝器，气态硫冷凝后得到液态的单质硫；

流过所述多级冷凝器后的气体进一步流入所述余热锅炉，并与来自锅炉给水泵的液体进行热量交换，降温后从余热锅炉排出；其中，来自锅炉给水泵的液体升温后变成蒸汽从所述余热锅炉排出，并作为换热介质流过所述多级冷凝器。

优选地，所述活性炭的颗粒粒径小于2mm；

优选地，所述含硫烟气中的SO₂的浓度大于10％。