[发明专利]一种回收含尘热烟气中硫蒸气的方法

说明书

技术领域

本发明属于冷却回收气硫的技术领域，具体涉及一种回收含尘热烟气中硫蒸气的方法。

背景技术

回收含尘热烟气中高浓度硫蒸气的技术，是硫磺分解磷石膏制硫酸的关键技术，若能够有效的回收高温烟气中的硫蒸气，就可以大大提高硫磺的利用效率，降低整个工艺的生产成本，同时提高整个产品的市场竞争力。

2010年我国进口硫磺1049万吨，2011年我国进口硫磺952.3万吨。据中国化工矿业协会预测，2015年我国需硫1720万吨，2020年需硫2100万吨。国内现有硫铁矿和伴生硫保有储量的保证年限仅为16年。鉴于我国硫资源匮乏的现状，从循环经济的角度来审视磷石膏废渣问题，它就不再是一种污染废物，而是一种很好的资源，它的资源化利用已成为一种必然选择。而利用硫磺分解磷石膏制备硫酸可以让硫资源得到更好的利用，但如何回收含尘热烟气中的高浓度硫蒸气是整个硫磺分解磷石膏制备硫酸技术的关键技术之一。

申请号为200910065268.2的中国专利《一种硫磺回收工艺》公开了一种脱除含硫烟气中硫的方法。该方法的具体步骤为：（1）酸性气和高浓度的二氧化硫气体、配以次当量的风、进入燃烧炉燃烧，发生CLAUS反应，经过废热锅炉取热降温，冷却得到液硫；（2）气体加热至220~240℃，进入一级转化器反应，反应气体冷却得到液硫，未冷却气体加热至200~220℃，进入二级转化器反应，反应气体冷却得到液硫；（3）气体配入等当量的风，送至尾气焚烧炉焚烧成含SO₂的气体进入（4）；（4）含SO₂的气体直接或者与来自装置外的含SO₂气体混合，经急冷降温、洗涤除尘后，进行吸收、解吸，得到高浓度SO₂气体返回到步骤（1），吸收后的气体排空。该专利虽然能够有效地去除烟气中的酸性气体（H₂S、SO₂）、硫蒸气，但是还存在一些问题：1、对于含有高粉尘浓度的烟气该工艺不能实现有效的脱硫。2、如果既想得到SO₂，又要去除掉烟气中的硫蒸气或者升华硫以及粉尘，但又不能降低SO₂的浓度，上述工艺是不能做到的。3、无法有效的针对含硫单质的烟气进行有效除硫，要除去烟气中的高浓度的硫蒸气需要花费较大的经济代价。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的烟气中粉尘硫磺回收不完全的问题，提供一种回收含尘热烟气中高浓度硫蒸气的方法，该方法可回收循环利用硫蒸气且工艺简单，反应条件易于控制，可大规模生产，能更好的降低硫磺分解磷石膏技术的成本，同时起到更好的净化烟气的作用。实现了热烟气的高效除硫蒸气，且排出的尾气含硫蒸气量少、粉尘少，可以用CLAUS反应法除二氧化硫。

本发明公开的一种回收含尘热烟气中高浓度硫蒸气的方法，包括以下步骤：

（1）、将200℃~1200℃的含硫高温烟气通入第一段冷却器，冷却至120~200℃后，送入第二段冷却器；同时在第一段冷却器底部收集冷却液化下来的液硫；

（2）、烟气通入第二段冷却器，控制其流速在0.01m/s~30m/s之间，保证烟气在第二段冷却器中的停留时间达到0.5s以上，期间停留时间越长就越有利于在第一段冷却器中没有冷却下来的细小泡沫状液硫的长大聚拢，更加有利于液硫的回收，控制第二段冷却器的温度，保证第二段冷却器出口处的烟气温度为100~200℃；同时在第二段冷却器底部收集冷却液化下来的液硫；

（3）、从第二段冷却器出来的烟气进入捕集塔，在捕集塔内喷洒液硫对烟气进行喷淋洗涤，烟气流速为0.01m/s~30m/s，保证其在捕集塔中的停留时间在0.5s以上，优选的捕集塔上设有夹套，通过夹套调整捕集塔的温度，控制烟气出口温度保持在100~200℃，同时在捕集塔底部收集冷却液化下来的液硫。该方法的收硫率可以达到99.5%以上，收尘率达到99.5%以上。