[发明专利]一种利用回转窑焚烧废硫磺及含硫废液制硫酸的方法

说明书

本发明涉及一种利用回转窑焚烧废硫磺及含硫废液制硫酸的方法，直接将含盐的固体废硫磺在特殊结构的回转窑中，高温烟室采用环形多管配风方式，将硫膏及一部分含硫废液配制成半固态料浆，采用膏体泵送至回转窑中，不需要经过硫磺的熔融、液化、精制等过程，焚烧产生SO₂窑气。本发明利用回转窑焚烧硫磺(硫膏)、含硫废液硫的热量进行裂解废硫酸，不需要天然气提供热能，极大的降低了废酸裂解成本，实现了硫资源无害化再利用，达到了“以废治废”的效果。

技术领域

本发明涉及一种硫酸的制备方法，属于环境保护领域，尤其涉及一种利用回转窑及高温烟室焚烧废硫磺、含硫废液制硫酸及废硫酸裂解制备硫酸的方法。

背景技术

近年来,随着人们环保意识的提高，在煤化工、化工、钢铁、石油化工等生产过程回收的固体硫磺（硫膏）中含有较多的杂质，含硫废液化学组分复杂，主要的成分为盐类物质，腐蚀性强，不能采用硫磺制酸工艺技术制备硫酸。

在石油加工烷基化过程中，每生产1t高品质轻烃化油要产生0.1t左右的废硫酸，其成分含80～90%的H₂SO₄、3～8%的有机物、2～8%的水，呈黑色黏稠状，腐蚀性强，性质不稳定，散发特殊臭味，环境危害极大，无直接利用价值，必须无害化处理。

现有硫铁矿制酸、硫磺制酸工艺技术成熟，设备运行十分可靠。通常硫磺制酸采用液体硫磺焚烧技术，采用商品硫磺，纯度≥99.5%，否则杂质堵塞液硫喷嘴、设备腐蚀加剧、催化剂活性降低等问题，因此硫磺制酸装置不宜焚烧处置废硫磺及含硫废液。硫铁矿制酸采用沸腾炉掺烧废硫磺渣有成功案例，由于常用沸腾蓄热燃烧，若全部焚烧废硫磺（硫膏），则硫磺需要破碎、硫磺膏需要烘干增加预处理环节的着火、异味挥发等风险；若采用与硫铁矿掺烧的方式处置受到处置量和区域限制位置。因此，开发含硫类固废直接焚烧技术，势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含硫废料掺烧废酸制备硫酸的方法，充分利用副产的废硫磺（硫膏）为原料，生成高温的SO₂炉气，废硫磺和含硫废液中的盐类杂质在高温条件下发生分解反应，同时利用燃烧放出的热量分解废硫酸，回收有用的硫资源、实现无害化降低生产成本，实现依废治废。

本发明通过以下技术方案实现，将煤化工、化工、钢铁、石油化工等生产过程回收的含盐的固体废硫磺为原料，含S≥70%，不需要经过破碎、熔融、液化、精制等过程，同时将硫膏（湿）及一部分含硫废液配制成半固态料浆，不需要预干燥，直接送入特殊结构的回转窑中焚烧。低热值及含有钠盐类含硫废液从窑头喷入焚烧；高热值含有铵盐类含硫废液在窑尾烟室采用高温焚烧，含硫废液的密度一般约为1050~1100Kg/m³，均采用压缩空气雾化；废酸在窑尾高温烟室裂解，采用机械雾化。

废硫磺燃烧反应为：

S+O₂=SO₂

含硫废液燃烧反应为：

NH₄SCN+3O₂=2H₂O+N₂+SO₂+CO₂

2(NH₄)₂S₂O₃+5O₂=8H₂O+N₂+4SO₂

(NH₄)₂S+3O₂=4H₂O+N₂+2SO₂