[发明专利]从焦化厂含硫泡沫中提取硫磺的系统及方法

说明书

本发明涉及从焦化厂含硫泡沫中提取硫磺的系统及方法，所述系统包括萃取单元、分离单元和后处理单元；萃取单元包括萃取塔，萃取塔包括塔体和电机，塔体从上到下依次包括上澄清段、混合段和下澄清段，上澄清段设有萃余相出料口，下澄清段设有萃取相出料口，混合段顶部和底部分别设有萃取剂进料口和含硫泡沫进料口；分离单元包括保温过滤装置，进料口与萃取相出料口连接；后处理单元包括蒸发结晶器，所述蒸发结晶器的釜体设置有物料进口，汽相出料口和物料出口，物料进口与保温过滤装置的滤液出料口连接，汽相出料口与所述萃取塔的萃取剂进料口连通，物料出口得到硫磺。本发明直接从含硫泡沫中分离硫、铵盐等有用成分，经济环保。

技术领域

本发明涉及焦化厂废物治理技术领域，具体涉及一种从焦化厂含硫泡沫中提取硫磺的系统及方法。

背景技术

硫磺是一种有价值的工业原料，可用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝、硫酸等。目前，国内焦化厂广泛采用HPF法脱硫技术，因该法处理量大，处理后的煤气含硫量低，脱除煤气中的硫化氢的同时，还能脱除氰化氢等有害物质，但HPF法得到的硫磺含有煤焦油、残炭、脱硫液、铵盐等杂质、硫的干基含量仅75～80％，远低于国家标准要求，并且颜色发黑，商业价值不大。含硫泡沫是一种液固混合体系，所述混合体系中的主要成分包括：焦油、酚类、碳颗粒、硫代硫酸钠、硫酸铵、硫氰酸铵、氨水等。目前国内焦化厂往往只能将这些含硫废渣当作固体废弃物处理。目前，文献报道的从含硫废渣中提取硫磺的方法有高温气化法、浮选法、熔剂萃取法等。高温气化法是将硫渣加热到440℃以上，在此温度下硫磺气化，硫磺蒸汽经冷凝冷却后收集。高温条件下，硫渣中煤焦油等杂质同样也能气化，得到的硫磺颜色发黑发暗，加上该方法能耗高，危险性大，并不是最佳的处理方法；溶剂法也有不少研究，如ZL2008102294625提到用二硫化碳或四氯乙烯为溶剂，提取其中的硫磺；也有文献提出采用邻二甲苯、硫化铵等作为溶(熔)剂，但硫磺在氯代烃、二甲苯等溶剂中溶解度都不大，二硫化碳溶解性好，但易燃、易爆、有毒，常压沸点只有47℃，制约了以上方法的推广应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：HPF法脱硫过程中环境污染严重，得到的硫渣硫含量低，达不到硫磺国家标准的质量要求。所得含硫泡沫是一种水相、固相和油相(焦油)形成的多相体系，是由脱硫液，硫磺和焦油、残碳等形成的复杂的泥浆状物料，含有氨气等多种杂质，成分复杂，从中直接提取硫磺，其复杂程度远远超过处理干燥的硫渣。已有处理方法中，高温气化法能耗高，危险性大；溶剂法溶剂用量大。脱硫液具有生化毒性，处理困难。从硫泡沫到硫渣需要经压滤处理，由于压滤是开放式操作，大量氨气、酚类等挥发性物质散发到大气环境中，形成二次污染，并且压滤的废液含有大量的无机盐、硫等成分，难以处理。另外，如果将硫渣溶解后的固液混合物料直接过滤，容易堵孔，本发明直接用硫泡沫为原料，分离其中的硫、铵盐等有用成分，既能减轻环境污染，又能提高资源的利用率，具有明显的社会效益和经济效益。

本发明的目的是：提供一种从泡沫硫中直接提取硫磺的系统和方法，该技术避免了压滤工序，极大程度减轻了环境污染，并为脱硫液找到一种合适的出路。

为解决上述技术问题，本发明利用二硫化碳和混合二甲苯混合，作为萃取剂萃取泡沫硫中的硫元素，萃余相首先蒸发回收有机溶剂，然后提取硫氰酸铵和硫代硫酸等副盐及其它组分后重新配入炼焦煤，最终得到高纯度硫磺、副盐，蒸出的水分可以直接外排，或者循环利用。

具体来说，针对现有技术的不足，本发明提供了如下技术方案：

一种从焦化厂含硫泡沫中提取硫磺的系统，其特征在于，包括萃取单元、分离单元和后处理单元；

其中，所述萃取单元包括萃取塔，所述萃取塔包括塔体和电机，所述塔体从上到下依次包括上澄清段11、混合段12和下澄清段13，所述上澄清段11设置有萃余相出料口105，所述下澄清段设置有萃取相出料口107，混合段顶部设置有萃取剂进料口103，混合段底部设置有含硫泡沫进料口101；