CN102527227A - 一种组合式含硫工艺尾气处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工艺尾气综合治理的技术领域，具体涉及一种含有硫的工艺尾气治理方法，更具体为一种组合式含硫工艺尾气处理方法，采用将含硫工艺尾气与锅炉炉内烟气喷钙脱硫工艺相结合的方法，有效处理了目前的含硫工艺尾气，并且工艺简单、成本低。

Description

一种组合式含硫工艺尾气处理方法

技术领域

本发明属于工艺尾气综合治理的技术领域，具体涉及一种含有硫的工艺尾气治理方法，更具体为一种组合式含硫工艺尾气处理方法。

背景技术

近年来，随着石油化工、煤化工等行业迅速发展壮大，由此而产生的含硫工艺尾气成为了行业发展制约因素之一。多数石化、煤化企业在生产中都会形成含H₂S、SO₂的工艺尾气，以硫回收工艺尾气为例，传统的硫回收工艺为三级克劳斯硫回收，其尾气中尚含有大量H₂S、SO₂、液硫和其他有机硫，含量约0.5~1.5%。由于尾气中硫浓度较低，采用加氢还原脱除H₂S、SO₂，不仅运行成本高，工艺复杂；若灼烧后以SO₂形式排入大气，或直接排放，不仅浪费大量硫资源，造成严重的环境污染，同时H₂S作为有毒有害气体，对人们群众健康构成威胁。因此，采用经济有效的技术控制硫回收尾气污染迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种组合式含硫工艺尾气处理方法，采用将含硫工艺尾气与锅炉炉内烟气喷钙脱硫工艺相结合的方法。

本发明的工艺步骤为：一种组合式含硫工艺尾气处理方法，其步骤为：将含H₂S、SO₂的工艺尾气从流化床锅炉二次风口高度的开口送入锅炉炉膛，脱硫剂石灰石粉则通过二次风口随二次风进入，O ₂体积含量为6~7%，在炉膛内密相区上部H₂S、SO₂与石灰石粉充分混合后，反应生成CaSO4。

所述的开口为2-4个；所述的开口为4个，在锅炉二次风口背面设两个和两侧各设一个；所述的开口的口径为100mm。

所述的石灰石粉为200目～600目的颗粒度。

锅炉采取低氧燃烧技术，通过调节空气量和细粒循环量控制O₂含量控制在6~7%。

脱硫反应原理

用石灰石粉（以CaCO₃为主要成分）作为脱硫剂，将石灰石破碎到200目～600目的颗粒度送锅炉炉膛内，其在炉膛内的脱硫反应过程一般可以分为两步：首先是CaCO₃的煅烧反应，即石灰石在高温下分解生成CaO和CO₂，反应式为：

CaCO₃→CaO﹢CO₂ 

接着，煅烧生成的多孔状CaO在氧化性气氛中遇到SO₂就会发生如下脱硫反应：

CaO﹢1/2O₂﹢SO₂ →CaSO4  

在还原性气氛中CaCO₃和 CaO遇到H₂S就会发生下列反应：

CaCO₃﹢H₂S→CaS﹢H₂O﹢CO₂    

CaO﹢H₂S→CaS﹢H₂O 

CaS再遇到氧气，会发生下列氧化反应： 

2CaS﹢3O₂ →2CaO﹢2SO₂       

CaS﹢2O₂→CaSO₄

为防治2CaS﹢3O₂ →2CaO﹢2SO₂  反应发生，锅炉采取低氧燃烧技术，O₂含量控制在6~7%。

本发明的有益效果为：将含硫工艺尾气与锅炉脱硫相结合，有效处理了目前的含硫工艺尾气，并且工艺简单、成本低，无须增加多余的设备，投资低，从脱硫效果上看，脱硫效果好，脱硫效率高，实现废物的综合利用,以废治废、变废为宝,这是目前减少“三废”排放的有效途径,体现了循环经济资源化和无害化的原则。

本技术符合循环经济的要求，循环经济的主要特征是废弃物的减量化、资源化和无害化，循环经济模式是新型工业化道路的最高形式。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

硫回收装置采用传统的三级克劳斯工艺。以前工艺：硫回收设计中用6.0Mpa蒸汽作为三台过程气加热器的热源，存在的问题：既浪费热源又难以操作，尾气处理不合格等。

在原来气体流程的基础上，在燃烧炉后增加一个长3600mm、直径1800mm的短节，顶部配置三个掺合阀，开口引出三股高温气体进入克劳斯反应器，取代三台过程加热器。在克劳斯后增加尾气焚烧炉，含H₂S和单质硫的克劳斯尾气进入尾气焚烧炉焚烧后，再经过废热锅炉降温后排放。为提高硫回收副产蒸汽的品质，将酸性气焚烧炉后的低压废锅改为中压废锅，副产2.5MPa蒸汽。

由废热锅炉出来的过程气经一级掺和阀升温至220℃后，进一级克劳斯反应器发生克劳斯反应，反应后的过程气进入一级硫冷凝器，冷凝并分离出液硫。冷却后的过程气经二级掺和阀升温至220℃后，进二级克劳斯反应器发生克劳斯反应，反应后的过程气进入二级硫冷凝器，冷凝并分离出液硫。冷却后的过程气经三级掺和阀升温至200℃后，进三级克劳斯反应器发生克劳斯反应，反应后的过程气进入三级硫冷凝器，冷凝并分离出液硫。出三级硫冷凝器的冷却尾气经尾气捕集器捕集少量硫磺后送尾气加热器加热到170℃后送锅炉，经二次风口高度四个方位（在锅炉二次风口背面设两个和两侧各设一个）送入锅炉炉膛，脱硫剂超细石灰石粉（200目～600目）则通过二次风口随二次风进入，O ₂体积含量为6~7%，在炉膛内密相区上部H₂S、SO₂与超细石灰石粉充分混合后，反应生成CaSO₄。

取得得效果为：改造后，尾气中硫含量减少0.5%，二氧化硫排放量减少53.4吨，同时减少了恶臭气体硫化氢的无组织排放量。同时，每小时节约6.0 Mpa中压蒸汽1t/h，并产生2.5Mpa中压蒸汽4t/h，按年开车8000小时计，折合标煤5080吨/年，每吨蒸汽80元，年节约蒸汽消耗320万元。

Claims (4)

1.一种组合式含硫工艺尾气处理方法，其步骤为：将含H₂S、SO₂的工艺尾气从流化床锅炉二次风口高度的开口送入锅炉炉膛，脱硫剂石灰石粉则通过二次风口随二次风进入，O ₂体积含量为6-7%，在炉膛内密相区上部H₂S、SO₂与石灰石粉充分混合后，反应生成CaSO4。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的开口为2-4个。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述的开口为4个，在锅炉二次风口背面设两个和两侧各设一个；所述的开口的口径为100mm。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的石灰石粉为200目～600目的颗粒度。