CN1251965C - 利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸 - Google Patents
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Abstract
本发明属环境保护技术领域，适用于合成氨、石油化工、炼焦化工等行业产生的含有硫化氢的酸性气体的处理。含硫化氢的气体经燃烧、降温、除雾后进入干燥循环系统用硫酸脱除水分，含有二氧化硫的炉气经换热设备升温后去转化系统进行第一次转化，生成三氧化硫，用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫后再去进行第二次转化，使二氧化硫尽量转化成三氧化硫，再用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫，然后气体达标排放，三氧化硫被吸收后生成硫酸(硫酸浓度78%～110%)。本发明杜绝了硫化氢对环境的污染，充分利用了硫化氢资源，热量回收充分，设备腐蚀性小，工艺连续稳定，安全性好，工艺简单。所得硫酸产品质量好、浓度高、应用广泛。
Description
技术领域：本发明属环境保护技术领域，具体涉及利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸的方法。
背景技术：与本发明相关的技术有：
1.CN1163858，从含硫化氢气体中回收硫磺的工艺，该方法将硫化氢回收为硫磺，目前该技术存在如下三方面问题：a.尾气排放不达标。b.运行成本高。c.装置投资大。
2.CN1077433，硫酸生产的冷凝成酸工艺，目前该技存在如下问题：a.设备腐蚀严重。b.湿法转化制酸部分只能采用一转一吸，硫利用率低，必须采用尾气吸收装置，否则不能达到环保要求c.制得的酸产品浓度有限制，一般酸浓度不能超过97％。
3.CN1339400A，利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸，该工艺中要用硫磺和硫化氢一起制取高浓度硫酸，投资高，工艺较复杂。
发明内容：本发明的目的是提供一种对合成氨工业、石油化工和炼焦化工等行业产生的含有硫化氢的酸性气体进行处理，生产高浓度硫酸并消除环境污染的方法。
本发明是这样来实现的：
1.含硫化氢的酸性气体经燃烧、降温、酸雾脱除和干燥工序。鼓风机抽气时，硫化氢燃烧炉内是负压操作，含硫化氢的酸性气体进入燃烧炉，与空气一起在燃烧炉内燃烧，燃烧温度控制在500℃-1300℃，经换热设备降温到150℃-600℃，经过增湿、降温和除雾等处理，除去20％-100％的酸雾，含有水蒸气的烟气进入洗涤塔，进一步降温和除雾，以10℃-60℃进入电除雾器，经除雾后气体与空气(或富氧气体)一起进入干燥循环系统，使出干燥塔的气体中水分含量小于1g/Nm3。增湿、降温和除雾过程中产生的1～70％稀硫酸部分去吸收系统，其余作为付产品或去水处理中和装置。
2.转化与吸收工序
自干燥循环系统来的气体经换热设备预热至一定的温度后进入转化系统的转化器，经第一次转化，工艺气体中大部分二氧化硫转化成三氧化硫，用硫酸吸收掉其中的三氧化硫后，工艺气体再经换热设备预热至一定的温度进入转化器进行二次转化，再次用硫酸吸收工艺气体的三氧化硫。工艺气体中的三氧化硫被吸收生成浓度高、品质好的硫酸产品。最终外排的尾气中SO2含量低，达到国家规定的GB16297-1996排放标准。
本发明在对含硫化氢的酸性气体处理时具有这样的特点：a.制酸部分可以采用两转两吸工艺，硫利用率高，不要采用尾气吸收装置就能达到环保要求，制得的酸产品浓度为78％-110％。b.运行成本低。c.装置投资小。d.操作简便。e.设备腐蚀不严重。
流程说明如下：
合成氨工业、石油化工、炼焦化工等行业产生的含有硫化氢的酸性气体在主鼓风机抽气时，硫化氢燃烧炉内是负压操作，硫化氢进入燃烧炉，与空气一起在燃烧炉内燃烧，燃烧温度控制在500℃-1300℃，经换热设备降温到150℃-500℃，进入绝热、增湿、降温设备，除去30-100％的酸雾，含有饱和水蒸气的工艺气体进入洗涤塔，进一步降温和除雾，以10℃-60℃进入电除雾器，经除雾后气体进入干燥循环系统。
主要反应是：
自换热设备来的工艺气以此350～500℃进入转化系统，经第一次转化，工艺气体中60～97％的二氧化硫转化成三氧化硫，用硫酸吸收掉其中的三氧化硫后，工艺气体再经换热设备预热至350～500℃后再次进入转化系统进行二次转化后，再用硫酸吸收工艺气体的三氧化硫。工艺气体中的三氧化硫被吸收生成浓度高达78～110％的硫酸产品。最终外排的尾气中SO2含量低，达到GB16297-1996排放标准。
主要反应是：
本发明不仅杜绝了硫化氢对环境的污染，而且充分利用了硫化氢资源，热量回收充分，设备腐蚀性小，工艺连续稳定，安全性好。所得硫酸产品质量好、浓度高、应用广泛。本发明对硫化氢的处理方法是绿色环保工艺。
具体实施方式：
实施例：煤炭焦化过程中产生的含有硫化氢的酸性气体，气体成分为：H2S 32％；CO2 65％；N2 3％，气量6300Nm3/h。在主鼓风机抽气时，硫化氢燃烧炉内是负压操作，含有硫化氢的酸性气体进入燃烧炉，与空气一起在燃烧炉内燃烧，经换热设备降温，进入增湿、降温设备，除去50％的酸雾，含有饱和水蒸气的烟气进入洗涤塔，进一步降温和除雾，以25～60℃进入电除雾器，经除雾后气体与一定量的空气进入干燥循环系统。
自干燥循环系统来的工艺气体经换热设备预热后进入转化系统，经第一次转化，工艺气体中80～97％的二氧化硫转化成三氧化硫，用93～110％硫酸吸收掉其中的三氧化硫后，工艺气体被预热到催化剂起燃温度之上，再次进入转化系统进行二次转化后，再用93～110％硫酸吸收工艺气体的三氧化硫。工艺气体中的三氧化硫被吸收生成93～110％硫酸产品，产量8.5～9t/h。最终外排的尾气中SO2含量低，达到GB16297-1996排放标准。
Claims (4)
1.利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸的方法，其特征在于它主要包括以下工艺流程步骤：
①硫化氢在燃烧炉内燃烧，控制燃烧温度为500℃～1300℃，燃烧后的气体经移热、增湿、降温、除雾后与空气或富氧气体一起进入干燥循环系统脱除水分；
②脱除水分后的气体经换热设备换热后进入转化系统，工艺气体中二氧化硫60～97％转化成三氧化硫，在第一吸收循环系统中用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫后，气体经换热设备换热后再去转化系统进行二次转化，二氧化硫转化成三氧化硫，再在第二吸收循环系统中用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫，然后气体达标排放；
③三氧化硫被吸收后生成高浓度的硫酸。
2、一种如权利要求1所述的利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸的方法，其特征是工艺步骤①将含硫化氢酸性气体与空气在硫化氢燃烧炉中一起燃烧，生成含二氧化硫的温度500℃～1300℃的高温烟气，高温烟气用换热设备移热、降温，使气体温度为150℃～600℃，再将气体进行增湿、移热和酸雾脱除处理，然后与空气或富氧气体一起进入干燥循环系统。
3、一种如权利要求1所述的利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸的方法，其特征在于工艺步骤②中经干燥循环系统干燥后的含二氧化硫的气体经换热设备升温后进入转化系统，工艺气体中二氧化硫80～97％转化成三氧化硫，在第一吸收循环系统中用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫后，气体经换热设备换热后再去转化系统进行二次转化，二氧化硫转化成三氧化硫，再在第二吸收循环系统中用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫，然后气体达标排放。
4、一种如权利要求1所述的利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸的方法，其特征在于工艺步骤③中浓硫酸吸收转化后工艺气中的三氧化硫生成高浓度硫酸的浓度为78％～110％。
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