[发明专利]煤气湿式氧化脱硫硫浆制硫酸或制硫铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用煤气湿式氧化脱硫硫浆为原料，制备硫酸或制备硫铵的方法。

背景技术

传统的煤气湿式氧化脱硫工艺，多用氨水或稀碱（碳酸钠）为碱源，在脱硫塔中吸收煤气中的硫化氢和氰化氢，然后在再生塔中通过空气将硫化氢氧化为硫浆，并生成相应的盐类废液。

目前，国内硫浆有两种处理方式：一种是采用蒸汽加热熔硫，生成硫含量为50～90％的硫磺；另一种是用压滤或离心分离方式生成硫含量为60~90%的硫膏；脱硫废液则配入炼焦煤中。

无论是熔硫后的硫磺还是过滤后的硫膏都是可利用价值极低的废料，储存和运输过程中极易形成二次污染，而脱硫废液配入炼焦煤中不但增加焦炉热负荷，还给煤系统带来腐蚀和污染，并且明显增加了焦炭中的含硫量，降低了焦炭的整体质量。因此上述两种处理方式既不能满足节能环保要求，也不能满足生产高质量焦炭的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤气湿式氧化脱硫硫浆制硫酸或制硫铵的方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的方法包括如下步骤：

（1）将煤气湿式氧化脱硫硫浆通过喷嘴并采用压缩空气雾化后，送入燃烧炉内，以煤气为辅助燃料、以空气为氧化剂进行燃烧，获得含二氧化硫的炉气；

所述煤气湿式氧化脱硫硫浆是一种来源于焦炉煤气脱硫的产物，为一种现有技术，如可参照现有焦化厂HPF或FRC等脱硫的方法进行制备；

所述煤气湿式氧化脱硫硫浆包括如下重量百分比组分：

硫         10～30%

硫盐       20～40%

水         30~70%

所述压缩空气的压力为0.4~0.7 MPa，出喷嘴的空气雾化硫浆颗粒的粒径为50～500 μm，燃烧炉炉温为1000～1300℃，硫浆与压缩空气的体积比为：0.1~0.2 kg硫浆/标米³压缩空气；

上述的“标米³”指的是：1大气压，0℃条件下的体积；

获得的炉气中，二氧化硫的体积含量为4～7 ％，氧的体积含量为4～7 ％，氧的含量可以通过空气的通入量进行调节；

（2）将出燃烧炉的炉气冷却至350～420 ℃，然后送入除尘系统，除去炉气中的固体颗粒，高温除尘后气体固体颗粒含量在1～25 mg/Nm³；

（3）将除尘后的炉气送入设有钒催化剂的转化器，在钒催化剂的催化作用下，将二氧化硫转化为三氧化硫，获得三氧化硫体积含量为2～10%的转化气；

所述钒催化剂为现有成熟产品，可以采用市售商品；

转化温度为420～540 ℃；空速为0.2～0.8 m/s；

所述空速的定义为：空塔内单位时间的气体流速；

（4）制硫铵或制硫酸

将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与从硫铵系统送来的硫铵贫液接触，吸收转化气中的三氧化硫以及少量的二氧化硫和微量的氮氧化物，获得硫铵富液，送回硫铵系统制备硫铵，尾气从吸收塔顶部排放；

所述硫铵系统以及制备硫铵的方法，均为现有技术，可参见《炼焦化学产品回收与加工》的方法；

所述硫铵贫液为硫铵水溶液，溶液酸度为3～6%，所述硫铵富液同为硫铵水溶液，溶液酸度为4～10%，且硫铵富液酸度大于硫铵贫液酸度；吸收塔操作温度为：30～60 ℃，气液比为5～20 kg/m³，所述气液比的定义为：喷淋液体质量与吸收气体体积比；

或者：

将出转化器含有三氧化硫的转化气送入吸收塔，与重量浓度为94～98%的浓硫酸接触，浓硫酸中的水吸收转化气中的三氧化硫以及少量的二氧化硫和微量的氮氧化物，获得硫酸，尾气从吸收塔顶部排放；吸收塔操作温度为为30～60℃，气液比为5～20kg/m³。

制备硫酸的方法为现有技术，如可参见《硫酸工业》2007（2）13～21文献提供的方法。

本发明亦可采用煤气湿式氧化脱硫生产的含硫盐等杂质较多的硫磺（硫和硫盐重量含量在40％以上）为原料制硫酸或硫铵。熔硫釜的脱硫废液中含硫盐，也可兑入硫浆中作为原料制硫酸或硫铵，脱硫废液与硫浆按1：1～5：1的重量比例配入。