[发明专利]变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法

摘要

本发明公开了一种变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法，工艺步骤为：将焙烧硫铁矿的炉气除尘净化干燥和降温后，经200目聚四氟乙烯材质的精制硫酸炉气过滤器去除尘粒及铁锈；再通过精脱罐深度精脱水、脱氧和脱二氧化碳后，再利用变频变压吸附的办法实现N₂与SO₂的分离，然后再通过压缩或冷却、气液分离获得液态SO₂，将分离出来的氮气与液态SO₂装瓶供工业用；未被液化分离的SO2再进入压缩或冷却、气液分离的循环过程，把其中的SO₂不断地分离下来；本发明实现对焙烧硫铁矿含大量氮气和二氧化硫的混合炉气的综合利用和零排放，获得的液态二氧化硫纯度高，其过程绿色、安全，节能、零排放、成本低。

主权项

变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法，其特征是工艺步骤如下：（1）由焙烧硫铁矿的沸腾炉出来的含二氧化硫的炉气经高温余热锅炉的余热回收降温、旋风除尘和电除尘后的中温净化和低温净化，除尘、除三氧化硫、干燥和降温，此时，炉气温度为35℃～40℃，含二氧化硫为7%～12%，CO₂和O₂的含量低于1%，N₂为87%～92%；（2）经步骤（1）净化干燥后的炉气再经聚四氟乙烯材质的精制硫酸炉气过滤器去除炉气中夹带的尘粒及铁锈；（3）步骤（2）所得炉气通过装载组合碳分子筛的精脱罐的吸附剂除去炉气中的微量的水、O₂和CO₂，此时，炉气中的水含量降低到2.1mg/kg～3.2mg/kg，二氧化硫的含量为7.5%～12.5%，N₂的含量为87.5%～92.5%；（4）步骤（3）所得炉气进入缓冲罐，经过带变频器压缩机的压缩，从吸附塔底进入吸附塔，炉气中的二氧化硫被吸附剂床层上的吸附剂吸附，实现氮气与二氧化硫分离；被吸附的二氧化硫经降压解吸后，由真空泵抽取送入缓冲罐，用加压或冷冻法得到液态二氧化硫；含液态二氧化硫和气态二氧化硫的气液混合物进入气液分离器进行气液分离，所得液态二氧化硫被引流到钢瓶中收集待用，其纯度为98.6%～99.5%；同时吸附剂得到完全再生；吸附剂床层被抽真空后，再用从吸附塔顶出来纯度为98.5%～99.8%、压力为0.11MPa～0.53MPa的氮气对吸附剂床层逆向升压至吸附压力为0.10MPa～0.50MPa，吸附剂床层便开始进入下一个吸附循环过程；（5）未被液化分离的少量SO₂循环进行步骤（4）被压缩或冷却、气液分离，把其中的二氧化硫不断地分离出来；（6）由吸附塔塔顶出来的氮气纯度为98.5%～99.8%，进入缓冲罐，再装瓶待用。