[发明专利]一种同时脱除羰基硫、二硫化碳的方法及装置

说明书

本发明公开了一种同时脱除羰基硫、二硫化碳的方法及装置，脱硫装置包括由冷却塔和固定床反应塔组成的换热系统，由汽提塔、喷淋塔和连通管组成的助催化系统，由两个固定床反应塔组成的连续运行系统，由换热系统和再生喷淋系统组成的催化剂再生系统等组成。该方法具有高效的脱硫效率，高温烟气的热量能够得到很好地利用，产物稀硫酸的回用提高了催化反应效率，双反应塔分别处在催化反应和催化剂再生的阶段，通过电磁阀的定时切换能够保证系统的连续运行，同时再生过程能够将失活催化剂表面的单质硫转移到液相中，便于后续过程中单质硫的提取，该装置具有高集成度和自动化程度。

技术领域

本发明涉及一种同时脱除羰基硫、二硫化碳的方法及装置，属于大气污染控制领域。

背景技术

作为主要的有机硫，COS、CS₂广泛存在于工业烟气中，例如黄磷尾气、高炉尾气等。在工业生产和使用过程中排放到大气环境，会对环境和人体造成严重的污染和危害，工业生产中微量的CS₂和COS对催化剂有毒害作用，使其催化效果和使用寿命受到严重的影响，CS₂和COS还会通过缓慢的水解反应生成H₂S，腐蚀生产设备，不仅给工业生产带来了很大的经济损失，而且增加了设备投资和产品成本，同时COS和CS₂的排放也是对硫资源的浪费。

催化水解法脱除COS和CS₂的原理是：COS和CS₂在催化剂上与水蒸气反应转化成H₂S，然后H₂S在后续工段上被脱除，催化水解的反应温度一般低于200℃，并且能耗较低，副反应较少，且大部分原料气中含有水解过程所需的水蒸气。与此同时，低温催化水解COS和CS₂的过程可避免原料气裂解、甲烷化等副反应的发生，所以该法成为目前脱除COS和CS₂研究领域中的热点之一。

中国专利CN 102886203A公开了“一种烟气脱硫脱汞的方法”的发明。该发明将含氯离子的水喷入循环流化床干法脱硫脱汞除尘装置中，再对烟气进行净化。该方法具有较高的脱硫效率，但是脱除的含硫化合物为SO₂，且无催化剂再生工序。中国专利CN103432861A公开了“烧结脱硫除白烟系统及其工艺流程”的发明。该发明按照脱硫、除水、降温的顺序对白烟进行净化。该方法具有较高的脱硫效率和较低的能耗，但是脱除的含硫化合物为SO₂，且无催化剂再生工序。中国专利CN 103657368A公开了“一种同时脱硫脱硝脱汞干法烟气净化方法及装置”的发明。该发明采用吸附的方式脱除SO₂、还原的方式脱除NOx、氧化的方式脱除Hg。该方法具有较高的脱硫脱硝脱汞效率，但是脱除的含硫化合物为SO₂，且无催化剂再生工序。本发明所涉及的同时脱除羰基硫、二硫化碳的方法及装置具有高效的脱硫效率，且自动化程度高、集成度高、可连续运行、热量利用率高、硫回收方便。

目前，关于用稀硫酸增强同时脱除羰基硫、二硫化碳的方法及装置未见到报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时脱除羰基硫、二硫化碳的方法，该方法不仅具有高效的脱硫效率，且自动化程度高、集成度高、可连续运行、热量利用率高、硫回收方便，能有效解决有机硫净化的问题，具体步骤如下：

（1）经过预除尘处理后的高温烟气先通过余热锅炉降温至150~200℃，再通过冷却塔进行热交换，使烟气温度降至60~100℃，冷却液升高至60~100℃。

（2）经过降温后的气体再通过汽提塔的作用，将汽提塔中的稀硫酸带入固定床反应塔中。

（3）步骤（1）中吸收热量并升温后的冷却液流入固定床反应塔换热夹套中，将反应塔内催化剂的温度提高到60~100℃。

（4）夹带稀硫酸的气体在固定床反应塔内发生催化水解反应（产生H₂S、SO₂等产物）。