[发明专利]一种处理化工行业高硫废气回收硫磺的装置及工艺

说明书

本发明公开了一种处理化工行业高硫废气回收硫磺的装置及工艺，提供乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉，乏气焚烧炉排出的一部分乏气焚烧的烟气直接将制焦原料热解活化成活性焦，乏气焚烧炉排出的另一部分乏气焚烧的烟气经过降低温度后与所述活性焦接触，使活性焦吸附乏气焚烧的烟气中的二氧化硫获得载硫焦，一部分载硫焦与高硫气焚烧炉排出的高硫气焚烧的烟气直接接触，使载硫焦解吸出二氧化硫获得再生活性焦，同时再生活性焦与解吸二氧化硫、高硫气焚烧的烟气中的二氧化硫进行碳热还原反应，使二氧化硫还原为硫磺。本发明脱硫后活性焦不经过再生，直接作为还原剂，实现含硫气体达标排放和硫资源的高效回收，降低高硫废气的处理成本。

技术领域

本发明涉及属于大气污染物治理及资源化领域，特别是涉及一种处理化工行业高硫废气回收硫磺的装置及工艺。

背景技术

H₂S是油气化工、煤化工以及部分精细化工中主要的含硫污染物，目前H₂S治理技术以克劳斯(Claus)工艺为主。但Claus工艺要求H₂S气体较为纯净，否则会影响转化效率和硫磺产品的品质。化工行业中常产生含杂质较多的高硫废气，除H₂S外还有较多的COS、CS₂、硫醇硫醚、低链醇等，目前采用较广的方法是焚烧后，采用石灰石湿法烟气脱硫，但此种方法对于高硫废气效果不佳，常需要多级脱硫装置，副产品石膏的价值较低，脱硫废水的处理也较为复杂。

SO₂是H₂S及其他有机含硫气体的燃烧产物，而碳作为催化剂和还原剂，可以将SO₂高效还原为硫磺。采用碳热还原SO₂的方法，可以将难处理的高硫废气统一转化为SO₂后实现硫资源的回收，解决了此类高硫废气的处理成本和资源化问题。

活性焦干法脱硫是一种资源化的脱硫方式，实现烟气净化的同时，可以通过吸附烟气中SO₂，再生后获得含高浓度SO₂的解吸气，然后再通过添加还原剂将二氧化硫进行还原，制备方法较为复杂。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种治理化工高硫废气回收硫磺的工艺，通过燃烧高硫废气获取高浓度SO₂和热量，采用原位制备活性焦脱硫，脱硫后活性焦不经过再生，直接作为还原剂，实现含硫气体达标排放和硫资源的高效回收，降低高硫废气的处理成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种治理化工高硫废气回收硫磺的工艺，提供乏气焚烧炉、高硫气焚烧炉，乏气焚烧炉焚烧工艺中产生的乏气，高硫气焚烧炉焚烧高硫废气；

乏气焚烧炉排出的一部分乏气焚烧的烟气直接将制焦原料热解活化成活性焦，乏气焚烧炉排出的另一部分乏气焚烧的烟气经过降低温度后与所述活性焦接触，使活性焦吸附乏气焚烧的烟气中的二氧化硫获得载硫焦，一部分载硫焦与高硫气焚烧炉排出的高硫气焚烧的烟气直接接触，使载硫焦解吸出二氧化硫获得再生活性焦，同时再生活性焦与解吸二氧化硫、高硫气焚烧的烟气中的二氧化硫进行碳热还原反应，使二氧化硫还原为硫磺。

本发明将乏气焚烧炉排出的烟气分为两部分，一部分直接利用排出的高温烟气中的CO₂、H₂O、O₂、SO₂等活化成分直接将制焦原料热解活化成活性焦，虽然该部分烟气中也含有SO2，但由于烟气温度高于SO₂从活性焦中脱附的温度，不影响制备活性焦的吸附性能。另一部分经过降低温度后，烟气温度降低，活性焦能够完全吸附该部分烟气中的二氧化硫形成载硫焦。本发明巧妙的利用乏气焚烧炉排出烟气的热量和活化成分通过一步活化制取活性焦并去除烟气中的二氧化硫。