CN113003542A - 一种湿法脱硫方法和脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法脱硫方法和脱硫装置，属于化工技术领域。本发明通过硫膏内不同的物质熔点、沸点，然后通过加热使硫磺升华从而与硫磺废渣中的无机盐类和有机物分离，操作简单稳定，工艺流程短，对设备要求低、能耗小，最终得到高纯度的硫磺，从而解决了湿法脱硫工艺过程中硫膏资源化利用问题。

Description

一种湿法脱硫方法和脱硫装置

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种湿法脱硫方法和脱硫装置。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭与石油等石化消费国家之一，石化燃料中存在的硫物种对后续生产使用和环境保护均有不利影响，同时我国还硫磺消费大国。目前，我国相关化工企业大多采用熔硫釜来熔硫，但是改方法能耗高，熔出来的硫导致硫磺产品杂质含量过高，无法利用而成为大量堆积的固体废物，造成新的环境问题。

现有技术中的粗硫磺排渣系统在生产运行过程中，存在粗硫磺中杂质含量高、品质更低的问题，后续能耗更高。生产系统清理时间频繁，基本上半个月就得除渣生产运行成本高，生产运行难以持续稳定。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种湿法脱硫方法和脱硫装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种法脱硫方法，所述方法包括：

通过泵将硫膏打入离心机，进行固液分离，得到含水小于60％的硫膏；

将所述硫膏排入至粗硫磺缓冲罐内，并进行加热保温，得到黑硫磺；

将所述黑硫磺通过泵输出至低温釜，并加热到预设温度，得到加热后的粗硫磺后，排入至高温釜；

在所述高温釜内对所述加热后的粗硫磺进行加热，得到硫磺气体；

对所述硫磺气体进行冷却分离得到硫磺。

可选的，所述通过泵将硫膏打入离心机，进行固液分离，得到含水小于60％的硫膏之后，所述方法还包括：

将所述硫膏排入至搅拌池进行搅拌，经过搅拌后由泵打入所述粗硫磺缓冲罐；

所述粗硫磺缓冲罐对所述硫膏经过加压后排入至熔硫釜；

所述熔硫釜对所述硫膏进行加温，以使得所述硫膏分层为粗硫磺和杂质，并将多余清液排出回收；

预设时间后将所述熔硫釜内的粗硫磺过滤后排入至所述粗硫磺缓冲罐，并将所述杂质排出回收。

可选的，所述将所述硫膏排入至粗硫磺缓冲罐内，并进行加热保温，得到黑硫磺后，所述方法还包括：

将所述黑硫磺经破碎后打入粗硫磺缓冲罐加温至150度，以使得所述黑硫磺充分融化。

可选的，所述将所述黑硫磺通过泵输出至低温釜，并加热到150度后排入至高温釜包括：

加热到150度的过程中，通过氮气管向所述黑硫磺添加氮气。

可选的，所述高温釜内对所述黑硫磺进行加热，得到加热后的粗硫磺包括：

在所述黑硫磺进行加热，得到加热后的粗硫磺的过程中：

通过尾气管排出加热过程中的尾气，通过硫磺气体总管排出所述硫磺气体，并持续对所述尾气和所述硫磺气体进行保温。

另一方面，提供了一种脱硫装置，所述装置包括：

第一泵、离心机、搅拌池装置、第二泵、粗硫磺缓冲罐、熔硫釜、第三泵、低温釜、高温釜和冷却器；

所述第一泵和所述离心机之间通过固液混合体传输管道连接，所述第一泵将硫膏打入所述离心机，所述离心机进行固液分离，得到含水小于60％的硫膏；

所述述离心机和所述搅拌池装置通过所述固液混合体传输管道连接，所述离心机将所述硫膏排入至所述搅拌池进行搅拌；

所述所述搅拌池装置和所述粗硫磺缓冲罐之间，通过所述固液混合体传输管道与所述第二泵连接，所述第二泵将所述搅拌池装置内的所述硫膏打入所述粗硫磺缓冲罐；

所述粗硫磺缓冲罐和所述熔硫釜通过所述固液混合体传输管道连接，所述粗硫磺缓冲罐对所述硫膏经过加压后排入至熔硫釜；

所述熔硫釜对所述硫膏进行加温，以使得所述硫膏分层为粗硫磺和杂质，并将多余清液排出回收；

所述熔硫釜将粗硫磺排入至所述粗硫磺缓冲罐，所述粗硫磺缓冲罐对所述粗硫磺进行加热保温，得到黑硫磺；

所述粗硫磺缓冲罐和所述低温釜之间，通过所述固液混合体传输管道与所述第三泵连接，所述第三泵将所述黑硫磺打入所述低温釜；

所述低温釜将所述黑硫磺加热到预设温度，得到加热后的粗硫磺；

所述低温釜和所述高温釜通过固液混合体传输管道连接，所述低温釜将所述加热后的粗硫磺排入至所述高温釜；所述高温釜对所述加热后的粗硫磺进行加热，得到硫磺气体；

所述高温釜和所述冷却器通过气体传输管道连接，所述高温釜将所述硫磺气体排出至所述冷却器，所述冷却器对所述硫磺气体进行冷却，得到硫磺。

可选的，所述粗硫磺缓冲罐的顶部设置有蒸汽管和氮气管；底部设置有陶瓷加热器，以在所述粗硫磺缓冲罐的本体或在所述粗硫磺缓冲罐内加热。

可选的，所述低温釜中部和锥底由陶瓷加热器；

所述低温釜顶端出口连接尾气总管；

所述低温釜粗硫磺进口处设置有氮气管；所述低温釜设置有热电偶一个，现场温度计三个。

可选的，所述高温釜顶部一端设置有尾气管，并列一端设置有硫磺气体总管，所述尾气管和所述硫磺气体总管之间设置有防爆板连接尾气管，

所述高温釜设置有热电偶一个，现场温度计三个。

可选的，所述高温釜连接尾气的所有管线设置有伴热带；所述高温釜连接硫磺气体总管的管线设置有伴热带。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明利用硫膏内不同的物质熔点、沸点，然后通过加热使硫磺升华从而与硫磺废渣中的无机盐类和有机物分离，操作简单稳定，工艺流程短，对设备要求低、能耗小，最终得到高纯度的硫磺，从而解决了湿法脱硫工艺过程中硫膏资源化利用问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种湿法脱硫方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种脱硫装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1所示，本发明实施例提供了一种湿法脱硫方法，该方法包括：

101、通过泵将硫膏打入离心机，进行固液分离，得到含水小于60％的硫膏。

其中，含水小于60％的判断过程可以是通过含水量测定设备测定的，进一步的，为了节省成本，该过程还可以是通过测定固液分离前硫膏的重量和固液分离后硫膏的重量来实现的，本发明实施例对具体的含水量测定过程不加以限定。

102、将硫膏排入至粗硫磺缓冲罐内，并进行加热保温，得到黑硫磺。

103、将黑硫磺通过泵输出至低温釜，并加热到预设温度，得到加热后的粗硫磺后，排入至高温釜。

通过低温釜对粗硫磺进行加热，可以排除沸点较低的杂质；该预设温度的设置可以是根据粗硫磺内沸点较低的一种或者多种杂质的具体沸点设置，该预设温度小于硫磺的沸点。

104、在高温釜内对加热后的粗硫磺进行加热，得到硫磺气体。

通过高温釜对粗硫磺进行加热，可以得到硫磺气体；该预设温度的设置可以是根据硫磺的沸点设置。

105、对硫磺气体进行冷却分离得到硫磺。

可选的，步骤101之后，方法还包括：

106、将所述硫膏排入至搅拌池进行搅拌，经过第一预设时间的搅拌后，由泵打入粗硫磺缓冲罐，该第一预设时间可以是通过硫膏的在排入至粗硫磺缓冲罐之前的体积设置的，其设置规则可以具体为：

体积越小，设置第一预设时间越长；

由于硫膏内部包含固体颗粒时，相较于硫膏内部不包含固体颗粒，体积往往更小，所以体积越小，则硫膏内部包含固体颗粒越多，则需要搅拌的时间更长。

107、粗硫磺缓冲罐对硫膏经过加压后排入至熔硫釜；

108、熔硫釜对硫膏进行加温，以使得硫膏分层为粗硫磺和杂质，并将多余清液排出回收；

需要说明的是，熔硫釜加热方式有四种，在实际应用中，根据不同要求不同进行加热，该四种加热方式包括：

导热油加热；

氮气加热；

熔盐加热；

蒸汽加热。

109、第二预设时间后将熔硫釜内的粗硫磺过滤后排入至粗硫磺缓冲罐，并将杂质排出回收，在实际应用中，可以按照粗硫磺中杂质的含量设置第二预设时间，本发明实施例对具体的第二预设时间不加以限定，该杂质多为煤灰以及焦油等，该杂质可以通过熔硫釜底部设置的排渣阀进行排出，通过分离粗硫磺和杂质，可以提高硫膏内硫磺的纯度，可以进一步保证最终所得到硫磺的质量。

可选的，步骤102后，方法还包括：

110、将黑硫磺经破碎后打入粗硫磺缓冲罐加温至150度，以使得黑硫磺充分融化。

可选的，步骤103所述的过程还包括：

加热到150度的过程中，通过氮气管向黑硫磺添加氮气或者蒸汽中的任意一种，以满足不同的加热需求，从而进一步方便了用户的使用。

可选的，步骤104所述的过程还包括：

在黑硫磺进行加热，得到加热后的粗硫磺的过程中：

通过尾气管排出加热过程中的尾气，通过硫磺气体总管排出硫磺气体，并持续对尾气和硫磺气体进行保温。该持续保温的方式可以是通过对传输硫磺气体的管道设置保温带。

可选的，在步骤105中，硫磺冷却器通循环水对该硫磺气体进行冷却。

实施例二

参照图2所示，本发明实施例提供了一种脱硫装置2，该脱硫装置2包括：

第一泵201、离心机202、搅拌池装置203、第二泵204、粗硫磺缓冲罐205、熔硫釜206、第三泵207、低温釜208、高温釜209和冷却器210；

第一泵201和离心机202之间通过固液混合体传输管道211连接，第一泵201将硫膏打入离心机202，离心机202进行固液分离，得到含水小于60％的硫膏；

离心机202和搅拌池装置203通过固液混合体传输管道211连接，离心机202将硫膏排入至搅拌池装置203进行搅拌；

搅拌池装置203和粗硫磺缓冲罐205之间，通过固液混合体传输管道211与第二泵204连接，第二泵204将搅拌池装置203内的硫膏打入粗硫磺缓冲罐205；

粗硫磺缓冲罐205和熔硫釜206通过固液混合体传输管道211连接，粗硫磺缓冲罐205对硫膏经过加压后排入至熔硫釜206；

熔硫釜206对硫膏进行加温，以使得硫膏分层为粗硫磺和杂质，并将多余清液排出回收；

熔硫釜206将粗硫磺排入至粗硫磺缓冲罐205，粗硫磺缓冲罐205对粗硫磺进行加热保温，得到黑硫磺；

粗硫磺缓冲罐205和低温釜208之间，通过固液混合体传输管道211与第三泵207连接，第三泵207将黑硫磺打入低温釜208；

低温釜208将黑硫磺加热到预设温度，得到加热后的粗硫磺；

低温釜208和高温釜209通过固液混合体传输管道211连接，低温釜208将加热后的粗硫磺排入至高温釜209；高温釜209对加热后的粗硫磺进行加热，得到硫磺气体；

高温釜209和冷却器210通过气体传输管道212连接，高温釜209将硫磺气体排出至冷却器210，冷却器210对硫磺气体进行冷却，得到硫磺。

可选的，粗硫磺缓冲罐205的顶部设置有蒸汽管和氮气管；底部设置有陶瓷加热器，以在粗硫磺缓冲罐205的本体或对粗硫磺缓冲罐205内加热。

可选的，熔硫釜206内设置有排硫夹套阀，该排硫夹套阀下装一过滤器，过滤器里面装300目以下的不锈钢丝网，可有效的阻拦熔硫釜内大颗粒物杂质(比如石子等)和煤渣。设备构造：筒体、上下法兰口、中部法兰口和内置不锈钢丝网。

可选的，低温釜208中部和锥底设置有陶瓷加热器；

低温釜208顶端出口连接尾气总管；

低温釜208粗硫磺进口处设置有氮气管；低温釜208设置有热电偶一个，现场温度计三个，该三个温度计用于测量低温釜208内粗硫磺的温度以及加热温度；

可选的，高温釜209顶部一端设置有尾气管，并列一端设置有硫磺气体总管，尾气管和硫磺气体总管之间设置有防爆板连接尾气管，

高温釜209设置有热电偶一个，现场温度计三个，该三个温度计用于测量高温釜209内硫磺气体的温度以及加热温度。

可选的，高温釜209连接尾气的所有管线设置有伴热带；高温釜209连接硫磺气体总管的管线设置有伴热带。

可选的，该装置2还包括温度监控系统，通过监控现场温度计所采集的数据，控制热电偶的运行；

在实际应用中，该陶瓷加热器可以为电磁加热器。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

另外，上述实施例提供的湿法脱硫方法和脱硫装置实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湿法脱硫方法，其特征在于，所述方法包括：

通过泵将硫膏打入离心机，进行固液分离，得到含水小于60％的硫膏；

将所述硫膏排入至粗硫磺缓冲罐内，并进行加热保温，得到黑硫磺；

将所述黑硫磺通过泵输出至低温釜，并加热到预设温度，得到加热后的粗硫磺后，排入至高温釜；

在所述高温釜内对所述加热后的粗硫磺进行加热，得到硫磺气体；

对所述硫磺气体进行冷却分离得到硫磺。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过泵将硫膏打入离心机，进行固液分离，得到含水小于60％的硫膏之后，所述方法还包括：

将所述硫膏排入至搅拌池进行搅拌，经过搅拌后由泵打入所述粗硫磺缓冲罐；

所述粗硫磺缓冲罐对所述硫膏经过加压后排入至熔硫釜；

所述熔硫釜对所述硫膏进行加温，以使得所述硫膏分层为粗硫磺和杂质，并将多余清液排出回收；

预设时间后将所述熔硫釜内的粗硫磺过滤后排入至所述粗硫磺缓冲罐，并将所述杂质排出回收。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述硫膏排入至粗硫磺缓冲罐内，并进行加热保温，得到黑硫磺后，所述方法还包括：

将所述黑硫磺经破碎后打入粗硫磺缓冲罐加温至150度，以使得所述黑硫磺充分融化。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述黑硫磺通过泵输出至低温釜，并加热到150度后排入至高温釜包括：

加热到150度的过程中，通过氮气管向所述黑硫磺添加氮气。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述高温釜内对所述黑硫磺进行加热，得到加热后的粗硫磺包括：

在所述黑硫磺进行加热，得到加热后的粗硫磺的过程中：

通过尾气管排出加热过程中的尾气，通过硫磺气体总管排出所述硫磺气体，并持续对所述尾气和所述硫磺气体进行保温。

6.一种脱硫装置，其特征在于，所述装置包括：

第一泵、离心机、搅拌池装置、第二泵、粗硫磺缓冲罐、熔硫釜、第三泵、低温釜、高温釜和冷却器；

所述第一泵和所述离心机之间通过固液混合体传输管道连接，所述第一泵将硫膏打入所述离心机，所述离心机进行固液分离，得到含水小于60％的硫膏；

所述述离心机和所述搅拌池装置通过所述固液混合体传输管道连接，所述离心机将所述硫膏排入至所述搅拌池进行搅拌；

所述所述搅拌池装置和所述粗硫磺缓冲罐之间，通过所述固液混合体传输管道与所述第二泵连接，所述第二泵将所述搅拌池装置内的所述硫膏打入所述粗硫磺缓冲罐；

所述粗硫磺缓冲罐和所述熔硫釜通过所述固液混合体传输管道连接，所述粗硫磺缓冲罐对所述硫膏经过加压后排入至熔硫釜；

所述熔硫釜对所述硫膏进行加温，以使得所述硫膏分层为粗硫磺和杂质，并将多余清液排出回收；

所述熔硫釜将粗硫磺排入至所述粗硫磺缓冲罐，所述粗硫磺缓冲罐对所述粗硫磺进行加热保温，得到黑硫磺；

所述粗硫磺缓冲罐和所述低温釜之间，通过所述固液混合体传输管道与所述第三泵连接，所述第三泵将所述黑硫磺打入所述低温釜；

所述低温釜将所述黑硫磺加热到预设温度，得到加热后的粗硫磺；

所述低温釜和所述高温釜通过所述固液混合体传输管道连接，所述低温釜将所述加热后的粗硫磺排入至所述高温釜；所述高温釜对所述加热后的粗硫磺进行加热，得到硫磺气体；

所述高温釜和所述冷却器通过气体传输管道连接，所述高温釜将所述硫磺气体排出至所述冷却器，所述冷却器对所述硫磺气体进行冷却，得到硫磺。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述粗硫磺缓冲罐的顶部设置有蒸汽管和氮气管；底部设置有陶瓷加热器，以在所述粗硫磺缓冲罐的本体或在所述粗硫磺缓冲罐内加热。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述低温釜中部和锥底由陶瓷加热器；

所述低温釜顶端出口连接尾气总管；

所述低温釜粗硫磺进口处设置有氮气管；所述低温釜设置有热电偶一个，现场温度计三个。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述高温釜顶部一端设置有尾气管，并列一端设置有硫磺气体总管，所述尾气管和所述硫磺气体总管之间设置有防爆板连接尾气管，

所述高温釜设置有热电偶一个，现场温度计三个。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述高温釜连接尾气的所有管线设置有伴热带；所述高温釜连接硫磺气体总管的管线设置有伴热带。

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