[发明专利]一种低温催化直接还原烟气中SO2

说明书

本发明属于环境保护及资源回收领域，涉及一种低温催化直接还原烟气中SO₂制硫磺的方法，除尘后的原烟气经过一级换热器(7B)降温后，利用洗涤塔(8)去除烟气中的微尘及重金属杂质，再回到一级换热器(7B)预热，之后再经二级换热器(7C)进行升温；将来自硫磺催化还原反应器(6)所得到的硫化氢等硫化物气体与步骤1)所得升温后的含SO₂烟气混合，一起进入催化剂床(1)，SO₂与硫化物气体通过Claus反应形成硫磺，并在催化剂表面逐渐累积。与现有技术相比，本发明方法可在较低温度下将烟气中SO₂高效转化为硫磺，还原剂的利用率接近100％，能量消耗也可显著降低，所产生的部分硫化氢气体还可以用于烟气或洗涤废水中的重金属治理，具有较好的应用推广前景。

技术领域

本发明属于环保技术领域，主要针对烟气二氧化硫的资源化综合治理，涉及一种低温催化直接还原烟气中SO₂制硫磺的方法。

背景技术

二氧化硫(SO₂)作为一种气态污染物广泛分布于钢铁、电力、有色、石化、化工、建材等多个行业，具有分布广，浓度梯度大、治理难等特点，且处理不当容易造成酸雨，危害生态系统，破坏环境。目前SO₂的处理方法主要为干、湿法吸收SO₂及还原SO₂制硫磺。采用干、湿法吸收SO₂产生大量的石膏废弃物，不易回收利用，不仅造成了宝贵的硫资源浪费且造成环境污染。所生成的石膏经淋洗极易污染水体和土壤造成二次污染。

相对于干湿法脱硫工艺，还原SO₂制硫磺不仅可以消除二氧化硫污染，而且可以回收高附加值的固体硫，具有良好的市场前景。还原SO₂的方法主要分为气相还原和液相吸收还原。相比于气相还原，液相吸收还原的效率低，且大量使用有机溶剂或者药剂，造成成本居高不下，而且有机溶剂的大量跑冒滴漏容易造成环境污染。并且所产生的硫磺仍需进一步的干燥、浓缩、蒸馏生产固体硫磺，操作过程复杂导致能耗高，且存在的有机溶剂等一方面影响硫磺的品质，另一方面容易造成硫磺回收率的降低。直接气相还原二氧化硫为固体硫磺则可避免上述问题，但目前由于烟气氛围存在大量的氧气，属于氧化性氛围，很难直接催化还原(效率低下)二氧化硫生产硫磺，所以主要采用吸收-再生-催化还原工艺，这就导致工艺路线复杂，投资高及能耗高等问题，制约了其实际应用。

SO₂还原制硫磺是实现硫资源化的重要途径，然而由于一般的还原剂在低温下还原性能较差，而温度较高时又易被烟气中的氧气所消耗，导致其利用率、SO₂的还原率低。若对烟气进行除氧或对SO₂进行分离提纯，又将额外消耗能源或增加工艺复杂程度。