[实用新型]一种克劳斯尾气处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及含硫尾气处理领域，具体涉及一种克劳斯硫回收装置尾气的处理系统。

背景技术

在石油化工、煤化工等生产过程中，原料中的硫最终在加工过程中转化成含硫化氢的酸性气，必须进行处理或回收。目前通常采用克劳斯硫磺回收工艺将硫化氢转化成硫磺。

克劳斯硫磺回收工艺由一个热反应段和若干个催化反应段组成，即含H₂S的酸性气在燃烧炉内用空气进行不完全燃烧，严格控制风量，使H₂S燃烧后生成的SO₂量满足H₂S/SO₂分子比等于或接近2，H₂S和SO₂在高温下反应生成元素硫，受热力学条件的限制，剩余的H₂S和SO₂进入催化反应段在催化剂的作用下，继续进行生成元素硫的反应。在热反应段和每个催化反应段下游均设置硫冷凝器，将反应生成的元素硫冷凝分离，冷凝后的液态硫磺进入液流储槽等待以液硫直接外运或成型成固体硫磺外运。

热反应段发生的反应中，主反应的化学方程式如下：

H₂S+3/2O₂---SO₂+H₂O

2H₂S+SO₂---3/2S₂+2H₂O

副反应的化学方程式如下：

C_nH_(2n+2)+(3n+1)/2O₂---(n+1)H₂O+nCO₂

H₂S+CO₂---COS+H₂O

CH₄+2S₂---CS₂+2H₂S

2NH₃+3/2O₂---3H₂O+N₂

CO₂+3/2S₂---CS₂+SO₂

催化反应段发生的反应中，主反应的化学方程式如下：

2H₂S+SO₂---3/xS_x+2H₂O

副反应(主要是COS和CS₂水解反应)的化学方程式如下：

COS+H₂O---CO₂+H₂S

CS₂+2H₂O---CO₂+2H₂S

在克劳斯硫磺回收工艺中，由于受反应温度下化学平衡及可逆反应的限制，即使在设备和操作条件良好的情况下，使用活性好的催化剂和三级克劳斯工艺，硫磺回收率最高也只能达到95％～97％，需要采用硫磺回收尾气处理工艺来进一步减少排放。

至今已实现工业化的尾气净化工艺已近20种之多。主要分为低温克劳斯法、选择性氧化法、还原吸收法等三大类。

低温克劳斯法是在低于硫露点的情况下，在固体催化剂上H₂S与SO₂继续进行克劳斯反应，由于温度比较低，气态的硫凝结后，有利于反应平衡向着生成硫的方向移动，增大了硫回收率，采用该工艺作尾气处理的硫回收装置总的硫回收率最高可达99％。这种方法相对来说流程简单、设备投资和操作费用较低。由于温度比较低，因而COS、CS₂等有机硫化物无法在尾气中转化分解，同时该方法对前端制硫工艺H₂S/SO₂的比例要求严格。