一種含H₂S的酸性氣的處理方法

2023-12-02 07:06:21 2

專利名稱：一種含H2S的酸性氣的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種酸性氣的處理工藝，具體地說，涉及一種含的酸性氣燃燒並淨化的組合工藝。
背景技術：
目前，處理含有吐3酸性氣體的方法，有鹼洗製取硫磺法、克勞斯製取硫磺法，以及將H2S燃燒後用氨水或者其他鹼性溶液吸收，然後進行氧化生成(NH4) 2S04等的硫酸鹽方法。以上方法投資大，控制和操作複雜，其中將吐5燃燒後用鹼性溶液吸收，有些需要進行氧化生成(NH4)2SO4等的硫酸鹽的方法，吸收塔循環液很大，塔徑粗，且為了獲得 (NH4)2SO4等的硫酸鹽，需要鼓入大量的空氣對亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽等強制氧化，反應速度慢，而且採用氨水作吸收液容易造成氨逃逸。因此，需要對現有酸性氣淨化工藝進行改進，降低操作難度和費用。

發明內容
本發明的目的是提供一種含H2S的酸性氣的處理方法，採用酸性氣燃燒並淨化的組合工藝，操作簡便，投資小，無需氧化操作單元。為了實現本發明目的，本發明的一種含吐3的酸性氣的處理方法，其包括如下步驟1)先將含H2S的酸性氣在燃燒室或反應器內進行燃燒反應，使H2S轉化為SO2 ；2)將所得SA產物在催化劑作用下與A反應生成SO3 ；3)然後SO3與鹼性溶液反應生成硫酸鹽溶液；4)最後硫酸鹽溶液，經過處理可以得到硫酸鹽產品。其中，本發明適宜的酸性氣可以是含氏5、H2S和SO2W所有氣體，當然也可以是克勞斯等脫硫工藝裝置的尾氣以及煙道氣。步驟1)中所述燃燒所用的燃料為空氣、氧氣或其他燃料氣體。燃燒用量根據酸性氣中的H2S、COS、C&、S等含量來調整，酸性氣體與空氣用量體積比為1. 1-1.8 1，氧氣的通入量與酸性氣的體積比例為0. 1-0.5 1。所述的燃燒可以是熱焚燒，也可以是催化焚燒(或催化燃燒)。所述熱焚燒不需要催化劑，熱焚燒溫度為200-1000°C，最優反應的溫度為 550-900 "C。催化焚燒反應，催化劑為本領域任何一種催化焚燒用的催化劑，催化焚燒反應的溫度為150-800°C，最優的催化焚燒反應的溫度為230-500°C。所述的燃燒室(或反應器)用的熱焚燒或者催化焚燒裝置為本領域內任何一種， 進入燃燒室(或反應器)的酸性氣體為1-99% (燃燒室總體積的百分含量)。步驟2)中所述SA產物在反應器內與O2 (根據酸性氣中的H2S、COS、CS2, S來確定氧氣的理論用量，SO2氣體與O2的用量摩爾比為1 2-6)反應生成SO3,用催化劑為本領域內任何一種可以實現SA轉換為SO3的催化劑，如釩催化劑、鉬催化劑等。反應溫度為 250-1000°C，最優的反應溫度為350-550°C。步驟3)中所述鹼性溶液可為氨水、NaOH, KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2等中的一種或者多種，典型的鹼性溶液為氨水。所述鹼性溶液的用量為SO3摩爾量的1-4倍。所述的SO3與鹼性溶液反應生成硫酸鹽是在一個反應塔內進行的，該反應塔可以是空塔、填料塔、文丘裡洗滌器等。SO3與鹼性溶液反應生成硫酸鹽的裝置也可以是一個反應罐。所述的SO3與鹼性溶液反應生成硫酸鹽，如果採用氨水，氨水的濃度為 0. 05-100 %，最優濃度為 3-25 %。步驟3)中所述的SO3與鹼性溶液反應生成硫酸鹽的反應溫度為25-90°C，優選為 45-65 "C。步驟4)中所述的硫酸鹽溶液，可以通過本領域內的一般技術人員熟知的方式進行處理得到硫酸鹽產品。本發明採用將酸性氣熱焚燒或催化焚燒生成S02、S&在催化劑作用下生成S03、S03 與鹼性溶液反應生成硫酸鹽溶液，並使酸性氣體得到淨化的多步工藝過程，本發明的方法能使酸性氣體淨化達到環保排放要求，降低了操作難度和費用。同時可將吸收塔的高度和直徑減小，洗滌循環量降低，動力消耗減少。


圖1為本發明所述酸性氣燃燒並淨化的處理方法的流程簡中1燃料氣體2酸性氣4第一廢熱鍋爐5第一蒸汽7第二廢熱鍋爐8第二蒸汽10硫酸鹽生成裝置11硫酸鹽處理裝置13硫酸鹽產品
3燃燒室
6S02轉SO3反應器 9氨水 12水
具體實施例方式以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。實施例1圖1為本發明酸性氣燃燒並淨化的處理方法的流程簡圖。如圖1所示，空氣1 (也可以採用氧氣或其他燃料氣體)，分為兩部分，一部分進入SA轉SO3反應器6，另一部分與酸性氣2按照一定比例混合進入燃燒室3，進入燃燒室(也可以採用反應器)3的酸性氣的體積為總體積的45%，酸性氣體與空氣比例約1.5 1(體積比)。燃燒室內熱焚燒的反應溫度為900°C。經過焚燒後的氣體進入第一廢熱鍋爐4，將其溫度降至適合轉SO3反應所需溫度420°C左右，並產生低壓的第一蒸汽5排出。焚燒並降溫後的氣體再進入SA轉SO3反應器6，這裡實現SA到SO3轉化，在反應器6內與空氣ι中進入反應器6的A反應生成SO3,氣體與A的用量比根據SA確定氧氣的理論用量，SO2氣體與O2的用量摩爾比為1 2，催化劑採用釩催化劑，空氣速度βΟΟΟΙΓ1， 反應溫度為350°C。在反應器6生成的含有SO3的氣體，進入第二廢熱鍋爐7，經冷卻後的氣體溫度降為適合進入硫酸鹽生成裝置10的溫度，溫度為700°C，同時在第二廢熱鍋爐7產生低壓的第二蒸汽8排出。含有SO3的氣體，與氨水9 一併進入硫酸鹽生成裝置10，在硫酸鹽生成裝置10中氨水9與含有SO3的氣體反應生成硫酸鹽，得到含有硫酸鹽的液體。氨水的濃度為25%，含有 SO3的氣體與氨水9的用量比根據化學平衡來確定，實際氨水用量過量大約SO3量3倍(摩爾比)。SO3與氨水反應生成硫酸鹽的裝置是在一個反應塔內進行的，該反應塔可以是空塔、填料塔、文丘裡洗滌器等。SO3與氨水反應生成硫酸鹽的裝置也可以是一個反應罐。在硫酸鹽生成裝置10中生成的硫酸鹽溶液進入硫銨處理裝置11，經過離心分離或蒸發等普通分離方法，將硫酸鹽液體中的水12除去，最後得到硫酸鹽產品13。本實施例所用的各工藝過程的裝置和設備均可採用本領域普通技術人員所熟知的設備。 本實施例中的原料酸性氣2組成如下
權利要求
1.一種含的酸性氣的處理方法，其特徵在於，包括如下步驟1)先將含的酸性氣在燃燒室或反應器內進行燃燒反應，使4S轉化為SA；2)將所得SA產物在催化劑作用下與A反應生成SO3；3)然後SO3與鹼性溶液反應生成硫酸鹽溶液；4)最後硫酸鹽溶液，經過處理得到硫酸鹽產品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述含的酸性氣指含&S、H2S和SO2 的酸性氣體，或是脫硫工藝裝置的尾氣以及煙道氣。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，步驟1)中所述燃燒採用熱焚燒、催化焚燒或催化燃燒。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述燃燒時所用燃料為空氣、氧氣或其他燃料氣體。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述熱焚燒的溫度為200-1000°C，優選為 550-900 "C。
6.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述催化焚燒反應的溫度為150-800°C， 優選為 230-500°C。
7.根據權利要求1-6任意一項所述的方法，其特徵在於，步驟1)所述酸性氣體的通入量為總體積的1_99%。
8.根據權利要求1-7任意一項所述的方法，其特徵在於，步驟2)中反應溫度為 250-1000°C，優選為 350-550°C。
9.根據權利要求1-8任意一項所述的方法，其特徵在於，步驟；3)中所述鹼性溶液為氨水、NaOH, KOH、Ca (OH)2, Mg (OH) 2以及其他鹼性溶液中的一種或者多種。
10.根據權利要求1-9任意一項所述的方法，其特徵在於，步驟幻中所述的SO3與鹼性溶液反應生成硫酸鹽在反應塔或反應罐中進行。
全文摘要
本發明提供了一種含H2S的酸性氣的處理方法，包括下列步驟先將酸性氣中的H2S焚燒生成SO2，SO2再在催化劑作用下反應生成SO3，SO3與鹼性溶液反應生成硫酸鹽溶液，最後硫酸鹽溶液經處理得到硫酸鹽產品。本發明的方法能使酸性氣體淨化達到環保排放要求，降低了操作難度和費用。
文檔編號B01D53/75GK102205202SQ20101013551
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月29日 優先權日2010年3月29日
發明者王威, 高彥芳 申請人:北京豐漢工程諮詢有限公司