CN117547944A - 一种含硫废气的流化床脱硫系统 - Google Patents
一种含硫废气的流化床脱硫系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117547944A CN117547944A CN202210939693.5A CN202210939693A CN117547944A CN 117547944 A CN117547944 A CN 117547944A CN 202210939693 A CN202210939693 A CN 202210939693A CN 117547944 A CN117547944 A CN 117547944A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reducer
- desulfurizing agent
- solid
- sulfur
- separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 59
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 96
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 claims abstract description 85
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 43
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 20
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 11
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 9
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 9
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 9
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019440 Mg(OH) Inorganic materials 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGSDJMADBJCNPN-UHFFFAOYSA-N [S-][NH3+] Chemical compound [S-][NH3+] ZGSDJMADBJCNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L magnesium;sulfite Chemical compound [Mg+2].[O-]S([O-])=O JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/81—Solid phase processes
- B01D53/83—Solid phase processes with moving reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8603—Removing sulfur compounds
- B01D53/8609—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
- B01D2251/402—Alkaline earth metal or magnesium compounds of magnesium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/60—Inorganic bases or salts
- B01D2251/602—Oxides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明公开一种含硫废气的流化床脱硫系统，包括提升管、分离器和还原器，还原器的顶部、分离器的顶部或提升管上设置有用于加入固体脱硫剂的加剂口；固体脱硫剂呈球形；含硫废气通过提升管的底部通入提升管内，并能够在提升管内与固体脱硫剂接触反应进行脱硫；提升管的顶端与分离器相通；从提升管的顶端流出的混合物能够进入分离器中，混合物包含脱硫后的气体和负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂；分离器用于对混合物进行气固分离，分离器中气固分离后得到的固体能够进入还原器中，还原器中还原后的固体脱硫剂能够进入提升管中。本发明能够有效避免含硫废气的脱硫过程对脱硫设备造成碱腐蚀和堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫设备领域，特别是涉及一种含硫废气的流化床脱硫系统。
背景技术
煤炭和天然气中都含有硫元素，无论是将煤炭和天然气作为燃料还是作为化工原料，其中的硫都是有害的，使用过程中都会以SOx的形态进入尾气中，成为含硫废气；另外，在许多化工工艺中，原料中含有的硫元素如果不能进入产品中，最终也多是以SOx的形态进入尾气，成为含硫废气。随着各国对环境保护的重视，含硫废气必须经过脱硫后才能排放入大气中，目前，中国的尾气排放标准是SO2含量≤100ppm，有的地方排放标准为≤50ppm，而一般燃煤锅炉尾气中SO2含量约2000ppm左右，因此，需要大幅度降低尾气中的SOx含量。
目前，含硫废气产生厂家使用的脱硫方法主要有石灰法湿法脱硫、CFB干法脱硫(石灰法干法脱硫)和双碱法湿法脱硫。
石灰法湿法脱硫是将石灰经磨细、制浆后配制成石灰浆液，在脱硫塔中石灰浆液从上部喷入，与自下而上的含硫烟气接触，在接触过程中发生反应生成硫酸钙和亚硫酸钙、亚硫酸钙进一步被烟气中的氧气氧化生成硫酸钙，因为石灰水是碱性的、对设备有一定的碱腐蚀，反应所生成的硫酸钙在水中溶解度较小，易析出，从而易堵塞设备。
石灰法干法脱硫就是为了克服上述石灰法湿法脱硫的缺点而开发的技术，固体脱硫剂是干的石灰粉，脱硫塔内部为遄流床，在遄流状态下，石灰粉和含硫烟气中的SOx发生反应，最终生成硫酸钙，干法的优点是明显降低了碱腐蚀，设备堵塞现象也大大降低，但干法的吸收效率也明显降低。
双碱法是以氢氧化钠溶液为脱硫剂，在脱硫塔中氢氧化钠和SOx反应，最终生成硫酸钠，使用过的固体脱硫剂溶液进入再生池，硫酸钠和再生池中的氢氧化钙(石灰水)反应，生成硫酸钙沉淀，同时释放出氢氧化钠，含氢氧化钠的溶液继续进入脱硫塔进行脱硫反应。双碱法的优点是脱硫塔不堵塞，缺点是设备碱腐蚀严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种含硫废气的流化床脱硫系统，以解决上述现有技术存在的问题，在保证脱硫效率的基础上，避免脱硫设备发生碱腐蚀和堵塞。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种含硫废气的流化床脱硫系统，包括提升管、分离器和还原器，所述还原器的顶部、所述分离器的顶部或所述提升管上设置有用于加入固体脱硫剂的加剂口；所述固体脱硫剂呈球形；所述固体脱硫剂包括以下重量占比的组分：Al2O3：10-50％、MgO：10-80％、稀土氧化物：0.1-40％、V2O5：0.01-20％、SiO2：0.1-25％、NiO：0.1-50％；含硫废气通过所述提升管的底部通入所述提升管内，并能够在所述提升管内与所述固体脱硫剂接触反应进行脱硫；
所述提升管的顶端与所述分离器相通；从所述提升管的顶端流出的混合物能够进入所述分离器中，所述混合物包含脱硫后的气体和负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂；所述分离器用于对所述混合物进行气固分离，所述分离器中气固分离后得到的负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够进入所述还原器中，在所述还原器中还原气体对所述负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂进行还原再生，所述还原器中还原后的固体脱硫剂能够进入所述提升管中。
优选的，所述还原器通过上斜管与所述分离器连通，所述上斜管较低的一端与所述还原器的顶部连通，所述分离器中气固分离后得到的负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够进入所述还原器中，所述负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂在所述还原器中还原后经所述下斜管进入所述提升管。
优选的，所述还原器通过下斜管与所述提升管连通，所述下斜管较低的一端与所述提升管连通，所述下斜管较高的一端与所述还原器的底部连通。
优选的，所述上斜管位于所述下斜管的上方。
优选的，所述分离器中气固分离后得到的负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够在自身重力作用下经所述上斜管流入所述还原器中。
优选的，所述负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂在所述还原器中还原后能够在自身重力作用下经所述下斜管流入所述提升管的底部。
优选的，所述还原器的底端设置有还原气体进气管。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明含硫废气的流化床脱硫系统在保证脱硫效率的基础上，避免脱硫设备发生碱腐蚀和堵塞。
1、本发明含硫废气的流化床脱硫系统使用固体脱硫剂对含硫废气进行脱硫，反应过程中也没有足够的水产生，所以在脱硫过程中设备不会产生碱腐蚀，可以长周期运转；此外在脱硫的过程中，固体脱硫剂能够在提升管、分离器和还原器之间循环流动，实现了连续性脱硫，同时通过使得固体催化剂流动也避免了设备的堵塞。
2、固体脱硫剂是微球颗粒，呈球形，粒径不大于200μm，流动性好，系统不会产生堵塞。
3、固体脱硫剂的脱硫性能降低到一定程度后，卸出的固体脱硫剂和布袋除尘回收的固体脱硫剂(指用布袋除尘器将达标烟气和再生尾气中残存的固体脱硫剂细粉回收)一起由生产厂家回收处理，因此，固体脱硫剂使用现场没有任何固体废弃物和液体废弃物产生。
4、在0.1-1.5m/s的流化速度下，固体脱硫剂剂耗为0.035kg/kgSO2。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明含硫废气的流化床脱硫系统的结构示意图；
其中，1、提升管；2、分离器；3、还原器；4、上斜管；5、下斜管；6、硫磺制备系统。
具体实施方式
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。
本发明的目的是提供一种含硫废气的流化床脱硫系统，以解决上述现有技术存在的问题，在保证脱硫效率的基础上，避免脱硫设备发生碱腐蚀和堵塞。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供一种含硫废气的流化床脱硫系统，包括提升管1、分离器2和还原器3，还原器3的顶部、分离器2的顶部或提升管1上设置有用于加入固体脱硫剂的加剂口；固体脱硫剂包括以下重量占比的组分：Al2O3：10-50％、MgO：10-80％、稀土氧化物：0.1-40％、V2O5：0.01-20％、SiO2：0.1-25％、NiO：0.1-50％。固体脱硫剂呈球形；粒径不大于200μm。
含硫废气通过提升管1的底部通入提升管1内，在提升管1内自下而上流动，并带动提升管1内的固体脱硫剂自下而上运动最终进入分离器中，在含硫废气带动固体脱硫剂自下而上的运动中，含硫废气与固体脱硫剂在提升管1内在300℃-500℃的温度下接触反应进行脱硫，提升管1的顶端与分离器2相通，提升管1的顶端流出的混合物能够进入分离器2中，混合物包含脱硫后的气体和负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂；分离器2用于对上述混合物进行气固分离，分离器2中气固分离后得到脱硫气体和负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂，其中脱硫气体从分离器2的顶端排出，负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够进入还原器3中，在还原器3中的还原气体在400℃-800℃的温度下对负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂进行还原再生得到固体脱硫剂，还原器3中还原后的固体脱硫剂能够进入提升管1中。
于本实施例中，还原器3通过上斜管4与分离器2连通，上斜管4较低的一端与还原器3的顶部连通，分离器2中气固分离后得到的负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够进入还原器3中，负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂还原后经下斜管5进入提升管1。还原器3通过下斜管5与提升管1连通，下斜管5较低的一端与提升管1连通。上斜管4位于下斜管5的上方。分离器2中气固分离后得到的负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够在自身重力作用下经上斜管4流入还原器3中。负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂在还原器3中还原后能够在自身重力作用下经下斜管5流入提升管1的底部。
还原器3的底端通过还原气体进气管通入还原气体，还原器3的顶端的出气口通过管路与硫磺制备系统6连通，还原器3中通过还原气体还原负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂所生成的H2S气体通入硫磺制备系统6中，用于制备硫磺。
本实施例含硫废气的流化床脱硫系统的工作原理如下：
含硫废气从提升管1的底端进入提升管1后，由下而上运动，在300℃-500℃的温度下与提升管1内的固体脱硫剂充分接触反应进行脱硫，包含脱硫后的气体和负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂的混合物最终被提升至提升管1的顶部，并进入分离器2中，分离器2对混合物进行气固分离，得到脱硫气体和负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂，其中脱硫气体从分离器2的顶端排出，负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂在自身重力作用下通过上斜管4进入还原器3中；还原器3的底端通入还原气体，负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂进入还原器3后与还原气体在400℃-800℃的温度下发生还原反应，生成H2S和还原后的固体脱硫剂，还原后的固体脱硫剂在自身重力作用下经下斜管5流入提升管1的底部与后续通入的含硫废气在提升过程中进行接触反应；而H2S气体则通入硫磺制备系统6中，用于制备硫磺。
于本实施例中，通过分离器2和还原器3的设置，并使得固体脱硫剂能够在还原器3中进行还原后再进入提升管1的底部进行脱硫反应，实现了连续脱硫和连续再生，提高了脱硫效率。且固体脱硫剂的强度较高，能够耐磨和耐撞击，在流动过程中不易破碎，从而避免了因破碎产生的粉末状固体脱硫剂堵塞设备。
于本实施例中，还原气体可以采用氢气、氨气、CO、烃类气体等。
脱硫过程：含硫废气中的硫是以SO2的状态存在的，烟气中还含有一定量的O2，SO2和O2反应生成SO3，SO3和固体脱硫剂中的MgO反应，生成稳定的MgSO4。反应方程式如下：
SO2+(1/2)O2→SO3
SO3+MgO→MgSO4
可见脱硫过程中没有水分的生成，所以不会对设备造成碱腐蚀。
还原再生反应：在还原器3中，MgSO4和还原气体(H2、NH3等)在400℃-800℃的温度下在复合催化组分的作用下，发生如下反应：
MgSO4+4H2→MgO+H2S+3H2O
生成的MgO继续进行脱硫；生成的H2S在尾气中浓度很高，可以视用户需求制成液态或气态硫化氢、硫化氨、硫磺等后续产品。
含硫废气(即烟气)组成：当燃料完全燃烧时，烟气中含有以下成分：
①碳和硫完全燃烧的生成物是CO2和SO2；
②燃料和空气中的N2；
③过量空气未被利用的O2；
⑤氢燃烧产生的、空气带入的以及燃料所含水份蒸发而成的水蒸汽H2O；
⑥在不完全燃烧时，还会有未燃尽的CO、CH4及H2等，一般CH4、H2很少，忽略不计。
⑦灰渣。
烟气组分对固体脱硫剂活性的影响：
①在上述产物中，烟气在进入脱硫装置之前，经过除尘工序，进入脱硫装置的灰渣量很少，不会对固体脱硫剂的脱硫性能造成影响；
②在固体脱硫剂吸收SOx的条件(300-500℃，常压)下，CO2和固体脱硫剂中的脱硫组分MgO是不反应的。
③氮气N2是惰性气体，不会和MgO反应。
④氧气O2在固体脱硫剂吸收SOx的过程中可以将SO2转变成SO3，进而生成稳定的硫酸镁，或者将生成的不稳定的亚硫酸镁转变成稳定的硫酸镁，对吸硫反应有利；
⑤烟气中携带的水汽附着在固体脱硫剂表面，会发生如下反应：
MgO+H2O＝Mg(OH)2
Mg(OH)2+SO2＝MgSO3+H2O
MgSO3+1/2O2＝MgSO4
上述反应最终还是生成稳定的MgSO4，因此，带入的水蒸汽H2O对反应是有利的。
⑥燃料不完全燃烧生成的CO与MgO不反应，对固体脱硫剂活性没有影响。
在含硫废气催化脱硫过程中，烟气组分对固体脱硫剂活性基本没有影响，在固体脱硫剂还原充分的情况下，固体脱硫剂的使用寿命理论上是非常长的，需要添加的新剂是为了补充因在流化状态下磨损成细粉进入后续设备而损失的部分。通过增加固体脱硫剂微球的球形度、降低在还原器3中的床层流化速度等措施，可以降低固体脱硫剂的磨损剂耗，从而降低脱硫成本。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种含硫废气的流化床脱硫系统，其特征在于：包括提升管、分离器和还原器，所述还原器的顶部、所述分离器的顶部或所述提升管上设置有用于加入固体脱硫剂的加剂口；所述固体脱硫剂呈球形；所述固体脱硫剂包括以下重量占比的组分：Al2O3：10-50％、MgO：10-80％、稀土氧化物：0.1-40％、V2O5：0.01-20％、SiO2：0.1-25％、NiO：0.1-50％；含硫废气通过所述提升管的底部通入所述提升管内，并能够在所述提升管内与所述固体脱硫剂接触反应进行脱硫；
所述提升管的顶端与所述分离器相通；从所述提升管的顶端流出的混合物能够进入所述分离器中，所述混合物包含脱硫后的气体和负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂；所述分离器用于对所述混合物进行气固分离，所述分离器中气固分离后得到的负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够进入所述还原器中，在所述还原器中还原气体对所述负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂进行还原再生，所述还原器中还原后的固体脱硫剂能够进入所述提升管中。
2.根据权利要求1所述的含硫废气的流化床脱硫系统，其特征在于：所述还原器通过上斜管与所述分离器连通，所述上斜管较低的一端与所述还原器的顶部连通，所述分离器中气固分离后得到的负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够进入所述还原器中，所述负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂在所述还原器中还原后经所述下斜管进入所述提升管。
3.根据权利要求2所述的含硫废气的流化床脱硫系统，其特征在于：所述还原器通过下斜管与所述提升管连通，所述下斜管较低的一端与所述提升管连通，所述下斜管较高的一端与所述还原器的底部连通。
4.根据权利要求3所述的含硫废气的流化床脱硫系统，其特征在于：所述上斜管位于所述下斜管的上方。
5.根据权利要求2所述的含硫废气的流化床脱硫系统，其特征在于：所述分离器中气固分离后得到的负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂能够在自身重力作用下经所述上斜管流入所述还原器中。
6.根据权利要求3所述的含硫废气的流化床脱硫系统，其特征在于：所述负载有金属硫酸盐的固体脱硫剂在所述还原器中还原后能够在自身重力作用下经所述下斜管流入所述提升管的底部。
7.根据权利要求1所述的含硫废气的流化床脱硫系统，其特征在于：所述还原器的底端设置有还原气体进气管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210939693.5A CN117547944A (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 一种含硫废气的流化床脱硫系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210939693.5A CN117547944A (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 一种含硫废气的流化床脱硫系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117547944A true CN117547944A (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=89813426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210939693.5A Pending CN117547944A (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 一种含硫废气的流化床脱硫系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117547944A (zh) |
-
2022
- 2022-08-05 CN CN202210939693.5A patent/CN117547944A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108722168B (zh) | 一种可再生干法烟气脱硫剂及其制备方法和应用 | |
| CN1962034A (zh) | 锅炉烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法及装置 | |
| CN111826214A (zh) | 一种高炉煤气全硫脱除的湿法净化装置和工艺 | |
| CN105771617A (zh) | 一种烟气的脱硫脱硝方法 | |
| CN201543380U (zh) | 燃煤工业锅炉高效双碱法湿式烟气脱硫装置 | |
| CN108178131B (zh) | 利用活性焦脱硫再生气中so2回收硫磺的流化床装置及方法 | |
| CN106237976B (zh) | 一种吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN206240299U (zh) | 一种焦炉烟道废气净化余热回收设备 | |
| CN110841450A (zh) | 一种梯级臭氧氧化的烟气处理系统及处理方法 | |
| CN103463960A (zh) | 烟气脱硫净化系统的脱硫净化方法 | |
| CN104941435B (zh) | 一种常温半干法循环流化床烟气脱硫系统及方法 | |
| CN104759204B (zh) | 一种锅炉烟气的联合脱汞脱砷装置及其脱除方法 | |
| CN117547944A (zh) | 一种含硫废气的流化床脱硫系统 | |
| JP7297154B2 (ja) | 前処理脱硫剤を用いた船舶燃料油の前処理脱硫方法 | |
| CN214389564U (zh) | 生物质锅炉烟气中NOx气相氧化及协同脱硫脱硝除尘系统 | |
| CN101797505B (zh) | 一种脱硫脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN201750987U (zh) | 可再生循环使用脱硫剂的干式脱硫塔 | |
| CN114606026B (zh) | 一种对高炉煤气同时脱硫脱氯的方法 | |
| CN117547942A (zh) | 一种含硫废气的移动床脱硫系统 | |
| CN106238443B (zh) | 一种二旋飞灰的处理方法 | |
| CN109173687A (zh) | 一种脱除烟气中三氧化硫的方法 | |
| CN202893178U (zh) | 烟气脱硫脱硝一体化系统装备 | |
| CN111334338A (zh) | 高炉煤气的脱硫净化方法 | |
| CN112546825A (zh) | 脱硫废水减量化及零排放并减排酸性气体的装置和方法 | |
| CN217795480U (zh) | 一种热风炉烟气烘干焦炭用烟气脱硫装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |