[发明专利]一种从石膏制取氧化钙和硫磺的方法和系统装置

摘要

本发明涉及一种从石膏制取氧化钙和硫磺的方法，包括如下步骤：(1)石膏预处理：将二水石膏干燥形成总水含量为2～10％的脱水石膏，脱水石膏磨成石膏粉；(2)石膏分解：将步骤(1)的石膏粉与含硫过程气接触，在700～1200℃进行反应，最终生成氧化钙和二氧化硫气体；(3)二氧化硫还原：将步骤(2)所制得的二氧化硫气与碳质还原剂接触，在600～1000℃反应，生成含硫过程气，含硫过程气分成两股，一股用于步骤(2)石膏分解反应，另一股则取出经冷凝、催化反应、造粒等过程，生产出硫磺；本发明的石膏转化率高，消耗石膏生产具有高附加值的氧化钙和硫磺，且原材料取材广泛、能耗低，具有良好的环保与经济效益。

主权项

1.一种从石膏制取氧化钙和硫磺的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)石膏预处理：将所述石膏放入干燥脱水设备中，干燥温度为90～200℃，干燥脱水后的脱水石膏的总含水量的质量分数为2～10％，所述脱水石膏送入粉磨装置，制成平均粒径不大于800μm的脱水石膏粉；(2)石膏分解：将步骤(1)制得的所述脱水石膏粉与含硫过程气送入高温反应装置，S和CaSO4的摩尔比为1.0～1.4，反应温度控制在700℃～1200℃，经还原反应制得氧化钙和二氧化硫气体，石膏分解率不低于99％；(3)二氧化硫还原：将步骤(2)制得的所述二氧化硫气体与碳质还原剂一起送入还原炉，控制反应温度在600～1000℃，二氧化硫气体与碳质还原剂发生还原反应得到含硫过程气，还原炉排出所述含硫过程气，所述含硫过程气分成两股，一股含硫过程气用于步骤(2)中的石膏分解反应，另一股含硫过程气则取出，经过包括冷凝、催化还原及造粒的一系列过程，最终生产出硫磺，还原尾气则经处理后排放；所述步骤(3)中的另一股含硫过程气先经过第一硫冷凝器冷凝收硫后，再由从第一硫冷凝器排出进入催化反应器；所述催化反应器中的含硫过程气中的硫化物在催化剂的作用下进行还原反应转化为单质硫，催化过程气进入第二硫冷凝器，冷凝分离出单质硫和尾气，单质硫从第二硫冷凝器的底部排出进入所述液硫池，尾气则从第二硫冷凝器的顶部排出进入尾气处理系统，经处理后达标排放；进入所述液硫池的单质硫送入液硫成型系统进行硫磺造粒，再经固体硫磺储存装置进行储存，得到硫磺；所述步骤(3)中的单质硫是先通过液封硫后再进入所述液硫池中；所述液硫池的单质硫通过液硫泵送入液硫成型系统进行硫磺造粒；所述步骤(1)中所述石膏在干燥脱水前还包括一个除杂过程；所述步骤(2)中的所述含硫过程气为二氧化硫与碳质还原剂高温反应的产物，其组成包括硫蒸汽和SO2、H2S、COS、CS2中的一种或多种组合。