[发明专利]一种安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及干法脱硫技术领域，尤其涉及一种安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法。

背景技术

干法脱硫由于设备简单、操作平稳、脱硫精度高等优点，在气体脱硫净化领域已经得到广泛应用。在沼气提纯天然气干法脱硫塔中，使用氧化铁去除硫化氢（主要化学反应包括Fe₂O₃+3H₂S→Fe₂S₃+3H₂O，以及Fe₂O₃+3H₂S →2FeS+S+3H₂O），氧化铁脱硫失效后形成失效脱硫剂，需要及时更换新的脱硫剂。失效脱硫剂是一种包含单质硫、无机硫（FeS、Fe₂S₃等）和有机硫等的混合物，其中FeS极易自燃，若更换失效脱硫剂时操作不当，使FeS与空气接触会导致FeS自燃，生成二氧化硫等有毒气体污染环境，甚至有可能导致单质硫燃烧形成火灾，存在严重的安全隐患。此外，脱硫产生的失效脱硫剂通常与其他工业失效料混堆填埋处理，这种处置方式不仅污染环境，而且浪费大量资源。

为了减少环境污染，提高资源的利用率，现有技术中提出了多种失效脱硫剂的再生工艺，基本原理在于通入含氧气体使失效脱硫剂氧化（2FeS+3O₂→2FeO+2SO₂ ，2Fe₂S₃+3O₂→2Fe₂O₃+6S），再进行后续处理。中国专利文献CN101985069A公开了一种失效脱硫剂无害化处理工艺，以甲苯为萃取液，通过空气和水的混合蒸汽对失效脱硫剂进行处理，将硫蒸汽带出并冷凝回收单质硫，使脱硫剂再生；中国专利文献CN103768944A公开了一种氧化铁脱硫剂的再生方法，失效后的无定形羟基氧化铁脱硫剂与催化裂化柴油混合，通入空气使其再生，而催化裂化柴油溶解硫磺后，再回收单质硫；中国专利文献CN103212293A公开了一种以羟基氧化铁为活性组分的再生方法，将失效脱硫剂破碎研磨成粉末，加水配制成悬浮液，再通入含氧气体进行氧化，将上浮的硫单质分离出来，沉淀的羟基氧化铁过滤、洗涤、干燥后得再生的羟基氧化铁；中国专利文献CN103055834A公开了一种失效氧化铁脱硫剂的再生方法，将失效氧化铁脱硫剂用弱酸水分散，再像分散液中加入氧化剂，反应完成后经过滤、洗涤、烘干得到再生的氧化铁脱硫剂。

上述方法的不足之处在于需要使用有机溶剂，费用高且对人体有害；在再生过程中会产生二氧化硫等有害气体污染环境；操作时安全系数低、能耗大；将失效脱硫剂自脱硫塔中卸下在塔外进行再生操作不方便且存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：针对现有技术存在的一个或多个不足，提供一种成本低、安全系数高、无污染、资源利用率高的失效氧化铁脱硫剂再生方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法，包括以下步骤：

S1：往含有失效氧化铁脱硫剂的干法脱硫塔中通入惰性气体进行置换；

S2：置换完成后，往干法脱硫塔内通入由含氧气体和惰性气体构成的混合气体，进行失效氧化铁脱硫剂的再生反应；

S3：将再生反应产生的气体通入塔前分离器，将气体中的颗粒物过滤分离；

S4：将过滤后的气体通入吸收塔中与Mg（OH）₂溶液反应；

S5：将反应后的气体通入设于吸收塔后的塔后分离器，将惰性气体分离出来；

S6：将分离出来的惰性气体与补充通入的含氧气体混合并再次通入干法脱硫塔内循环进行失效氧化铁脱硫剂的再生反应。

作为上述技术方案的进一步优选：再生反应时，测定干法脱硫塔入口处的温度T1和出口处的温度T2，当T1、T2的差值小于等于设定值时，判定为再生反应完成。

作为上述技术方案的进一步优选：进行失效氧化铁脱硫剂再生时，实时检测所述干法脱硫塔入口处的氧气含量，当检测值超过设定值时，停止往所述干法脱硫塔通入含氧气体。

作为上述技术方案的进一步优选：进行失效氧化铁脱硫剂再生时，实时检测所述干法脱硫塔入口处的压力值和出口处的流量值，当检测到的压力值或流量值超过对应的设定值时，进行放空。

与现有技术相比，本发明的优点在于：