CN203342639U - 一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化工废气治理技术领域，主要涉及一种含硫化氢的化工酸性气体回收治理的装置。提出的一种含硫化氢的化工酸性气体回收治理的装置，含硫化氢的酸性废气经点燃并完全焚烧转化为富含二氧化硫的高温烟气，经回收大量热量并由冷空气调节温度后，进入吸收塔。在吸收塔中，利用碱性溶液将烟气中的二氧化硫完全吸收，并除去经碱液吸收后的烟气中所含少量碱液和亚硫酸盐，之后经除雾后的净烟气排入大气。碱液吸收二氧化硫产生的亚硫酸盐经氧化、浓缩、结晶、干燥后得到副产品硫酸盐。

Description

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置

技术领域

本实用新型属于化工废气治理技术领域，主要涉及一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，该装置同时适用于高含量二氧化硫的锅炉烟气及化工废气的回收治理。

背景技术

目前在化工行业对废气脱硫化氢的方法很多，第一类是湿法脱硫。按脱硫剂的不同，又可以分成液体吸收法和吸收氧化法两类。液体吸收法中包括利用碱性溶液的化学吸收法、利用有机溶剂的物理吸收法、以及同时利用物理吸收和化学溶剂的物理化学吸收法；吸收氧化法目前最流行的是配合铁法。这些方法一般均可副产硫、硫酸或硫酸盐等。

第二类是干法脱硫。利用硫化氢的还原性和可燃性，以固定氧化剂或吸收剂来脱硫或直接燃烧。该方法包括克劳斯法、不可再生的固定床吸附法、膜分离法、分子筛法、变压吸附法、低温分离法等，所用脱硫剂、催化剂有活性炭、氧化铁、氧化锌、二氧化锰等。一般可回收硫磺、二氧化硫、硫酸和硫酸盐。该法脱硫效率较高，但设备投资大，脱硫剂需要间歇再生或更换，且硫容量相对较低，一般适于气体的精细脱硫。

煤化工行业产生的含有硫化氢为主的化工酸性气体主要采用克劳斯工艺进行硫回收治理，即将含有硫化氢的酸性气体在克劳斯炉内燃烧，使部分硫化氢氧化为二氧化硫，二氧化硫再与剩余的未反应的硫化氢在催化剂上反应生成硫磺。但该工艺中，原料气中硫化氢浓度过低会导致装置无法正常运行，无法满足长周期安全生产的需要，而且操作复杂，设备占地面积大，运行不稳定。

发明内容

为解决现有脱硫化氢技术的问题，本实用新型提出一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置。

本实用新型采取如下技术方案完成其发明任务：

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，所述的装置包括有鼓风机、燃烧器、焚烧炉、余热利用锅炉、汽包、一级吸收塔、二级吸收塔、洗涤水槽、碱液罐、氧化罐、浆液罐、结晶分离系统、干燥系统、包装系统和各类离心泵；

所述鼓风机、燃烧器、焚烧炉、余热利用锅炉、汽包与锅炉给水泵、减压装置构成对含硫化氢的酸性废气点燃、完全焚烧并转化为富含二氧化硫的高温气体、对高温气体进行降温并回收热量的转化系统；

所述余热利用锅炉的烟气出口与所述一级吸收塔的中段浓缩段连通，所述一级吸收塔的塔顶连通所述二级吸收塔的下段吸收段，所述二级吸收塔的塔顶与烟囱连通，构成烟气净化排放系统；

所述一级吸收塔、二级吸收塔和吸收液供给机构构成对富含二氧化硫气体的吸收净化和生成亚硫酸盐的吸收转化系统；

所述吸收液供给机构包括有碱液罐、碱液补给泵、循环吸收泵Ⅰ和循环吸收泵Ⅱ；所述碱液罐通过所述碱液补给泵与循环吸收泵Ⅰ和循环吸收泵Ⅱ连通；

所述一级吸收塔的上段吸收段与中段浓缩段通过升气帽隔断，一级吸收塔的所述中段浓缩段与下段储液段通过隔板隔断；一级吸收塔的所述上段吸收塔底部与所述下段储液段由在一级吸收塔外部的管道连通，所述一级吸收塔的下段储液段底部与循环吸收泵Ⅰ连通，所述循环吸收泵Ⅰ与所述一级吸收塔的上段吸收段中的喷淋管连通，构成一级吸收塔的吸收液循环系统；

所述二级吸收塔的上段洗涤段底部与洗涤水槽连通，洗涤水循环泵与所述二级吸收塔的上段洗涤段中的喷淋管连通，构成洗涤水循环系统；

所述二级吸收塔的上段洗涤段与下段吸收段通过升气帽隔断；所述循环吸收泵Ⅱ与所述二级吸收塔的下段吸收段底部连通，同时，循环吸收泵Ⅱ与所述二级吸收塔的下段吸收段中的喷淋管连通，构成二级吸收塔的吸收液循环系统；

所述一级吸收塔的下段储液段底部、二级吸收塔的下段吸收段底部均通过氧化循环泵、文丘里喷射器与氧化罐连通，构成亚硫酸盐氧化系统；

所述氧化罐通过氧化循环泵与所述一级吸收塔中段浓缩段中的喷淋管连通；

所述一级吸收塔的中段浓缩段底部与浆液罐连通，并使所述浆液罐通过浓缩循环泵、控制阀连通一级吸收塔的中段浓缩段中的喷淋管，构成浆液浓缩循环系统；

所述浆液罐的底部通过控制阀、出料泵与结晶分离系统连通，所述结晶分离系统分离出的母液与浆液罐连通。

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，所述锅炉给水泵与汽包、减压装置连通，界外补充的锅炉水经所述锅炉给水泵与所述余热利用锅炉连通，所述余热利用锅炉产生的高压饱和水蒸汽经减压装置连通界外。

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，所述洗涤水槽通过控制阀与吸收转化系统中碱液罐连通。

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，所述鼓风机连通所述余热利用锅炉的烟气出口。

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，所述余热利用锅炉的烟气出口和所述一级吸收塔的中段浓缩段之间的连通管与氧化循环泵连通。

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，洗涤水循环泵与所述余热利用锅炉的烟气出口和所述一级吸收塔中段浓缩段之间的连通管连通。

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，所述一级吸收塔的吸收段、浓缩段和二级吸收塔的洗涤段、吸收段中的喷淋管为一层或一层以上。

一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，所述燃烧器通过控制阀连通氮气。

本实用新型提出的一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，采取上述技术方案可将含硫化氢的化工废气转化为有价值的硫酸盐产品，回收了化工废气焚烧产生的热量，同时达到了治理废气和热量回收的目的。

附图说明

附图1为本实用新型装置的工艺流程图。

附图2、附图3分别为实施例2、实施例3装置的工艺流程图。

图中：1、鼓风机，2、燃烧器，3、焚烧炉，4、余热利用锅炉，5、汽包，6、锅炉给水泵，7、减压装置，8、一级吸收塔，9、二级吸收塔，10、烟囱，11、循环吸收泵Ⅰ，12、循环吸收泵Ⅱ，13、洗涤水槽，14、洗涤水循环泵，15、碱液罐，16、碱液补给泵，17、文丘里喷射器，18、氧化罐，19、氧化循环泵，20、浆液罐，21、浓缩循环泵，22、出料泵，23、结晶分离系统，24、干燥系统，25、包装系统，26、锅炉水，27、氮气，28、含硫化氢酸性废气，29、辅助燃料气，30、仪表空气，31、洗涤水，32、碱液，33、空气。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明：

实施例1

如图1所示，一种含硫化氢的化工酸性废气的回收治理装置，所述的装置包括有鼓风机1、燃烧器2、焚烧炉3、余热利用锅炉4、汽包5、一级吸收塔8、二级吸收塔9、洗涤水槽13、碱液罐15、氧化罐18、浆液罐20、结晶分离系统23、干燥系统24、包装系统25和各类离心泵。

所述燃烧器2、焚烧炉3、余热利用锅炉4、汽包5、锅炉给水泵6、减压装置7构成对含硫化氢的酸性废气点燃、完全焚烧并转化为富含二氧化硫的高温气体、对高温气体进行降温并回收热量的转化系统。

所述锅炉给水泵6与汽包5、减压装置7连通，由界外补充的锅炉水26经所述锅炉给水泵6加压后，进入所述余热利用锅炉4，利用锅炉4中的锅炉水吸收所述高温气体的热量形成高压的饱和水蒸汽，所述饱和水蒸气经减压装置7调节压力后输出界外，供界外装置使用。

所述余热利用锅炉4的烟气出口与所述一级吸收塔8的中段浓缩段连通，所述一级吸收塔8的塔顶连通所述二级吸收塔9的下段吸收段，所述二级吸收塔9的塔顶与烟囱10连通，构成烟气净化排放系统。

所述一级吸收塔8、二级吸收塔9和吸收液供给机构构成对富含二氧化硫气体的吸收净化和生成亚硫酸盐的吸收转化系统。

所述吸收液为碱性溶液，可以是一种或几种化学物质溶于水或与水发生化学反应后所形成呈碱性的溶液，所述化学物质可以是液氨、氨水、氢氧化钠、碳酸钠、氧化镁、氧化钙、氢氧化钙等。

该实施例中，用于吸收的碱液采用氨水。

所述吸收液供给机构包括有碱液罐15、碱液补给泵16、循环吸收泵Ⅰ11和循环吸收泵Ⅱ12。所述碱液罐15通过所述碱液补给泵16与循环吸收泵Ⅰ11和循环吸收泵Ⅱ12连通，使氨水进入所述一级吸收塔和所述二级吸收塔，并补充因吸收二氧化硫而消耗的氨水；所述碱液罐15消耗的氨水由界外补充，并加入界外提供的工艺水，将氨水稀释到一定浓度。

所述一级吸收塔8的上段吸收段与中段浓缩段通过升气帽隔断，一级吸收塔8的所述中段浓缩段与下段储液段通过隔板隔断；一级吸收塔8的所述上段吸收塔底部与所述下段储液段由在一级吸收塔外部的管道连通，所述一级吸收塔8的下段储液段底部与循环吸收泵Ⅰ11连通，所述循环吸收泵Ⅰ11与所述一级吸收塔8的上段吸收段中的喷淋管连通，构成一级吸收塔8的吸收液循环系统，用以吸收进入一级吸收塔8的气体中的大部分二氧化硫。

所述二级吸收塔9的上段洗涤段与下段吸收段通过升气帽隔断；所述循环吸收泵Ⅱ12与所述二级吸收塔9的下段吸收段底部连通，同时，循环吸收泵Ⅱ12与所述二级吸收塔9的下段吸收段中的喷淋管连通，构成二级吸收塔9的吸收液循环系统，进一步将进入二级吸收塔9的气体中的剩余二氧化硫完全吸收。

所述二级吸收塔9的上段洗涤段底部与洗涤水槽13连通，所述洗涤水循环泵14与所述二级吸收塔9的上段洗涤段中的喷淋管连通，构成洗涤水循环系统，对进入二级吸收塔9上段的烟气中所含的少量氨气与亚硫酸铵进行喷淋洗涤；所述洗涤水槽13通过控制阀与吸收转化系统中碱液罐15连通，洗涤水槽13里的氨和亚硫酸铵达到一定浓度后进入碱液罐15调节氨水浓度；

所述一级吸收塔8的下段储液段底部、二级吸收塔9的下段吸收段底部均通过氧化循环泵19、文丘里喷射器17与氧化罐18连通，构成亚硫酸盐氧化系统；所述吸收液中的亚硫酸铵达到一定浓度后，通过控制阀进入所述亚硫酸盐氧化系统，由氧化循环泵19加压后，经文丘里喷射器17进入氧化罐18，与从所述文丘里喷射器17吸入的空气充分混合并在氧化罐18内被氧化为硫酸铵浆液；

所述一级吸收塔8的中段浓缩段底部与浆液罐20连通，并使所述浆液罐通过浓缩循环泵21、控制阀连通一级吸收塔8的中段浓缩段中的喷淋管，构成浆液浓缩循环系统。所述氧化罐18通过氧化循环泵19与所述一级吸收塔中段浓缩段中的喷淋管连通；同时，氧化循环泵19和所述余热利用锅炉4的烟气出口与所述一级吸收塔8中段浓缩段之间的连通管连通。

所述浆液罐20的底部通过控制阀、出料泵22与结晶分离系统23连通，所述结晶分离系统23的母液连通浆液罐20，从结晶分离系统23分离出的母液返回浆液罐20，晶体经干燥系统干燥后，硫酸铵质量达到国家标准，送入包装系统，生产出合格的硫酸铵产品。

辅助燃料气29与仪表空气30经燃烧器2点燃后，通入含硫化氢的酸性废气28与鼓风机1鼓入的助燃空气，在富含空气的焚烧炉内完全焚烧转化为富含二氧化硫的高温气体，进入余热利用锅炉4回收大量热量，由冷空气调节温度（鼓风机1鼓入空气另一路用于对余热利用锅炉4的高温气体调节降温），经一级吸收塔8的中段浓缩段回收余热后，进入上段吸收段被从上部喷淋下来的吸收液吸收掉大部分二氧化硫后，从塔顶排出进入二级吸收塔9的下段吸收段，吸收段上部喷淋下来的循环吸收液进一步将剩余的二氧化硫完全吸收后，进入二级吸收塔9上段洗涤段，含有少量氨气和亚硫酸铵的烟气经洗涤段上部喷淋下来的洗涤水洗涤，经除雾后从烟囱10排入大气，避免了氨逃逸和形成的气溶胶对大气进行的污染。

一级吸收塔8的吸收段、浓缩段和二级吸收塔9的吸收段中的喷淋管布置成三层，二级吸收塔9的洗涤段中的喷淋管布置成两层。

洗涤水进入洗涤水槽13后由洗涤水循环泵14打到二级吸收塔上段洗涤段上部喷淋而下，洗涤烟气后返回洗涤水槽13对烟气进行循环洗涤，洗涤水槽13里的氨和亚硫酸铵达到一定浓度后可进入碱液罐15调节氨水浓度。

由鼓风机1而来的空气一路进入焚烧炉3助燃，另一路调节余热利用锅炉4出口烟气的温度。余热利用锅炉4产生的饱和蒸汽进入汽包经减压装置7调节压力以后可外供。

所述的吸收液为由碱液罐15提供的氨水；碱液罐15来的氨水经碱液补给泵16加压后并经循环吸收泵Ⅰ11和循环吸收泵Ⅱ12分别打入一级吸收塔8的中段吸收段中的喷淋管、二级吸收塔9的下段吸收段中的喷淋管，对富含二氧化硫的气体进行吸收净化；一级吸收塔8的上段吸收段底部吸收液导入一级吸收塔8的下段储液段、二级吸收塔9的下段吸收段底部并分别通过循环吸收泵Ⅰ11和循环吸收泵Ⅱ12打入一级吸收塔8的上段吸收段、二级吸收塔9的下段吸收段，对富含二氧化硫的气体进行循环吸收净化；所述一级吸收塔8或所述二级吸收塔9吸收液中的亚硫酸铵达到一定浓度后，从一级吸收塔8的下段储液段底部或二级吸收塔9下段吸收段的底部通过控制阀接通氧化循环泵19，由氧化循环泵19加压后，经文丘里喷射器17进入氧化罐18，与文丘里喷射器17吸入的空气充分混合并在氧化罐18内被氧化为硫酸铵后送入一级吸收塔8中段浓缩段，同时，氧化循环泵19与所述余热利用锅炉4的烟气出口、所述一级吸收塔8中段浓缩段之间的连通管连通；硫酸铵溶液回收烟气余热后，大量水分被下部进来的热烟气加热蒸发后，形成硫酸铵浆液，所述硫酸铵浆液从一级吸收塔8的中段浓缩段底部流入浆液罐20；浓缩循环泵21把浆液罐20内的硫酸铵浆液加压后打入一级吸收塔8中段浓缩段中的喷淋管，向下喷淋，大量水分被下部进来的热烟气加热蒸发后从底端流入浆液罐20继续循环增浓；浆液罐20中的硫酸铵浆液达到饱和后经出料泵送入结晶分离系统23，从结晶分离系统23分离出的母液返回浆液罐20，而晶体经干燥系统干燥后，硫酸铵质量达到国家标准，送入包装系统25，生产出合格的硫酸铵产品。

连接所述燃烧器的氮气27是利用其在空气中不可燃的性质，在所述燃烧器2点火之前和熄火以及转化系统出现异常时使用，用于保证转化系统运行安全，杜绝安全事故。

按照实施例1所述的一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置及工艺，为达到同样的目的，可以有图2、图3所示的布置结构。

图2与图1的不同之处是：一级吸收塔8顶部出口连通增压风机34后再连通二级吸收塔9；二级吸收塔9顶部出口连通引风机35后再连通烟囱10。在吸收塔内布置多层喷淋管或气体压力低时采用这种连接，以使净化后的气体能够通过烟囱顺利排出。

图3与图1的不同之处是：氧化循环泵19不和所述余热利用锅炉4的烟气出口与所述一级吸收塔8的中段浓缩段的连通管连通，而是洗涤水循环泵14与所述余热利用锅炉4的烟气出口和所述一级吸收塔8的中段浓缩段之间的连通管连通。

Claims (8)

1.一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置，其特征在于：所述的装置包括有鼓风机（1）、燃烧器（2）、焚烧炉（3）、余热利用锅炉（4）、汽包（5）、一级吸收塔（8）、二级吸收塔（9）、洗涤水槽（13）、碱液罐（15）、氧化罐（18）、浆液罐（20）、结晶分离系统（23）、干燥系统（24）、包装系统（25）和各类离心泵；

所述鼓风机（1）、燃烧器（2）、焚烧炉（3）、余热利用锅炉（4）、汽包（5）与锅炉给水泵（6）、减压装置（7）构成对含硫化氢的酸性废气点燃、完全焚烧并转化为富含二氧化硫的高温气体、对高温气体进行降温并回收热量的转化系统；

所述余热利用锅炉（4）的烟气出口与所述一级吸收塔（8)的中段浓缩段连通，所述一级吸收塔（8）的塔顶连通所述二级吸收塔（9）的下段吸收段，所述二级吸收塔（9）的塔顶与烟囱（10）连通；

所述一级吸收塔（8）、二级吸收塔（9）和吸收液供给机构构成对富含二氧化硫气体的吸收净化和生成亚硫酸盐的吸收转化系统；

所述吸收液供给机构包括有碱液罐（15）、碱液补给泵（16）、循环吸收泵Ⅰ（11）和循环吸收泵Ⅱ（12）；所述碱液罐（15）通过所述碱液补给泵（16）与循环吸收泵Ⅰ（11）和循环吸收泵Ⅱ（12）连通；

所述一级吸收塔的上段吸收段与中段浓缩段通过升气帽隔断，一级吸收塔的所述中段浓缩段与下段储液段通过隔板隔断；一级吸收塔的所述上段吸收塔底部与所述下段储液段由在一级吸收塔外部的管道连通，所述一级吸收塔的下段储液段底部与循环吸收泵Ⅰ（11）连通，所述循环吸收泵Ⅰ（11）与所述一级吸收塔的上段吸收段中的喷淋管连通，构成一级吸收塔的吸收液循环系统；

所述二级吸收塔的上段洗涤段底部与洗涤水槽（13）连通，洗涤水循环泵（14）与所述二级吸收塔的上段洗涤段中的喷淋管连通，构成洗涤水循环系统；

所述二级吸收塔（9）的上段洗涤段与下段吸收段通过升气帽隔断；循环吸收泵Ⅱ（12）与所述二级吸收塔（9）的下段吸收段底部连通，同时，循环吸收泵Ⅱ（12）与所述二级吸收塔（9）的下段吸收段中的喷淋管连通，构成二级吸收塔9的吸收液循环系统；

所述一级吸收塔的下段储液段底部、二级吸收塔的下段吸收段底部均通过氧化循环泵（19）、文丘里喷射器（17）与氧化罐（18）连通，构成亚硫酸盐氧化系统；

所述氧化罐（18）通过氧化循环泵（19）与所述一级吸收塔中段浓缩段中的喷淋管连通；

所述一级吸收塔的中段浓缩段底部与浆液罐（20）连通，并使所述浆液罐（20）通过浓缩循环泵（21）、控制阀连通一级吸收塔的中段浓缩段中的喷淋管，构成浆液浓缩循环系统；

所述浆液罐（20）的底部通过控制阀、出料泵（22）与结晶分离系统（23）连通，所述结晶分离系统（23）分离出的母液与浆液罐（20）连通。

2.按照权利要求1所述的一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置，其特征在于：所述鼓风机（1）连通所述余热利用锅炉（4）的烟气出口。

3.按照权利要求1所述的一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置，其特征在于：所述锅炉给水泵（6）与汽包（5）、减压装置（7）连通，界外补充的锅炉水（26）经所述锅炉给水泵（6）与所述余热利用锅炉（4）连通，所述余热利用锅炉（4）产生的高压饱和水蒸汽经减压装置（7）连通界外。

4.按照权利要求1所述的一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置，其特征在于：所述洗涤水槽（13）通过控制阀与吸收转化系统中碱液罐（15）连通。

5.按照权利要求1所述的一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置，其特征在于：所述氧化循环泵（19）与余热利用锅炉（4）的烟气出口、所述一级吸收塔的中段浓缩段之间的连通管连通。

6.按照权利要求1所述的一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置，其特征在于：洗涤水循环泵（14）与所述余热利用锅炉（4）的烟气出口、所述一级吸收塔（8）中段浓缩段之间的连通管连通。

7.按照权利要求1所述的一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置，其特征在于：所述一级吸收塔（8）的吸收段、浓缩段和二级吸收塔（9）的洗涤段、吸收段中的喷淋管为一层或一层以上。

8.按照权利要求1所述的一种含硫化氢的化工酸性废气回收治理装置，其特征在于：所述燃烧器（2）通过控制阀连通氮气（27）。

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