CN106379868A - 含硫废液焚烧制硫酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含硫废液焚烧制硫酸的方法，将含硫废液送至焚烧炉内焚烧，高温下含硫废液中氨盐、单质硫、有机物等发生分解、氧化反应，含有二氧化硫的炉气用来生产商品级硫酸，本发明的有益效果是采用废液焚烧后产生的高温气体，利用废热锅炉回收余热，产生蒸汽，热能利用率高；经废热锅炉降温后的气体然后进入两级空气预热器，将炉气降温后进入净化工段动力波洗涤器，以减少燃料消耗，同时有效的提高了燃烧出来的气体的SO2浓度，这样更有利于制取硫酸，采用接触法制备硫酸，SO2转化率较高，工艺流程短，操作简单，设置尾吸工序，可有效脱除制酸尾气中残留的SO2、逃逸NH3及H2SO4雾，保证外排尾气中有害物指标达标排放。
Description
技术领域
本发明属于废液回收处理领域，具体涉及一种含硫废液焚烧制硫酸的方法。
背景技术
国内现有石化、化工、钢铁、煤气化等行业的众多企业在各自生产出主要目标产品的过程的同时会副产出大量的富含硫磺、硫氰酸铵和硫代硫酸铵等盐类物质的废液，这样的废液所含化学组分多种多样，但由于主要的成分为盐类物质，腐蚀性强，长期大量直接排放这类废液，会严重污染环境，危害人类的身体健康。
发明内容
为了克服以上不足，本发明提供了一种采用含硫废液制硫酸的方法，将含硫废液送至焚烧炉内焚烧，高温下含硫废液中氨盐、单质硫、有机物等发生分解、氧化反应，含有二氧化硫的炉气用来生产商品级硫酸，解决由于含硫废液处理不彻底而造成环境污染问题。
本发明提供的技术方案为：
一种含硫废液焚烧制硫酸的方法，包含以下步骤：
a)将含硫废液放入焚烧炉在温度800-1300℃下进行焚烧，将含硫废液中的硫元素氧化为SO2，生成含SO2的高温气体；
b)采用废热锅炉对步骤a)中产生的高温气体回收余热，使高温气体温度下降200-300℃，然后通入两级空气预热器进行降温，使气体降温至450℃；
c)将经过步骤b)降温的气体通入动力波洗涤器进行去杂质净化，再进入填料塔进行洗涤冷却，去除水分，气体温度下降到38℃，然后通过一级和二级电除雾器进行去除酸雾，对去除酸雾后的SO2气体进行干燥，再采用鼓风机加压后经过换热器进行升温，温度升至425℃时进入转化器，将SO2氧化成SO3，生成的SO3进入热交换器进行升温，升温至450℃后，再次进入转化器进行氧化，使SO2完全氧化成SO3，反应生成的SO3气体采用换热器进行交换降温，降温至160℃后通入吸收塔反应生成硫酸。
优选的是，在所述的含硫废液焚烧制硫酸的方法中，所述步骤a)中从燃烧风机来的冷空气将经过空气预热器与高温炉气进行换热后温度升高至800℃后作为焚烧炉的助燃气体。
优选的是，在所述的含硫废液焚烧制硫酸的方法中，所述步骤a)中焚烧炉的补充燃料为气体燃料，液体燃料或固体燃料中的至少一种。
优选的是，在所述的含硫废液焚烧制硫酸的方法中，所述补充燃料为硫磺或硫化氢。
优选的是，在所述的含硫废液焚烧制硫酸的方法中，所述步骤b)中转化器中的反应原料为钒触媒。
本发明的有益效果是本发明采用废液焚烧后产生的高温气体，利用废热锅炉回收余热，产生蒸汽，热能利用率高；经废热锅炉降温后的气体然后进入两级空气预热器，将炉气降温后进入净化工段动力波洗涤器，以减少燃料消耗，同时有效的提高了燃烧出来的气体的SO2浓度，这样更有利于制取硫酸，采用接触法制备硫酸，SO2转化率较高，工艺流程短，操作简单，设置尾吸工序，可有效脱除制酸尾气中残留的SO2、逃逸NH3及H2SO4雾，保证外排尾气中有害物指标达标排放。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但不应以此限制本发明的保护范围。
一种含硫废液焚烧制硫酸的方法，包含以下步骤：
a)将含硫废液放入焚烧炉在温度800-1300℃下进行焚烧，将含硫废液中的硫元素氧化为SO2，生成含SO2的高温气体，从燃烧风机来的冷空气将经过空气预热器与高温炉气进行换热后温度升高至800℃后作为焚烧炉的助燃气体，焚烧炉的补充燃料为气体燃料，液体燃料或固体燃料中的至少一种，补充燃料为硫磺或硫化氢；
b)采用废热锅炉对步骤a)中产生的高温气体回收余热，使高温气体温度下降200-300℃，然后通入两级空气预热器进行降温，使气体降温至450℃；
c)将经过步骤b)降温的气体通入动力波洗涤器进行去杂质净化，再进入填料塔进行洗涤冷却，去除水分，气体温度下降到38℃，然后通过一级和二级电除雾器进行去除酸雾，对去除酸雾后的SO2气体进行干燥，再采用鼓风机加压后经过换热器进行升温，温度升至425℃时进入转化器，将SO2氧化成SO3，生成的SO3进入热交换器进行升温，升温至450℃后，再次进入转化器进行氧化，使SO2完全氧化成SO3，反应生成的SO3气体采用换热器进行交换降温，降温至160℃后通入吸收塔反应生成硫酸，转化器中的反应原料为钒触媒。
根据含硫废液所含物质不同具体(例如含硫废液中含硫酸铵、硫化氰铵、硫等物质，折含硫10-30％)，焚烧炉内的温度控制在800-1300℃，高温下含硫废液中氨盐、单质硫、有机物等发生分解、氧化反应，生成以CO2、H2O、O2、N2、SO2等为主要成份的高温气体温度800-1300℃，由于气体中SO2浓度较高达4-6％，可直接用于生产硫酸。由燃烧风机来的冷空气进入空气预热器与高温炉气进行换热后，使冷空气的温度升高至800℃以下，作为焚烧炉的助燃空气。出焚烧工段的炉气，温度小于450℃，进入动力波洗涤器，在逆喷管内与喷淋的稀酸相接触，稀酸中的水分被迅速蒸发，同时炉气温度亦随之降低(绝热增湿过程)，炉气中大部分的灰尘等杂质被除去。绝热增湿后的炉气进入填料塔进行洗涤、冷却，进一步除去炉气中的水分，炉气温度降至小于38℃，进入一、二级电除雾器，进一步除去残余的酸雾，使炉气中酸雾<0.005g/m3。转化采用四段转化工艺流程，其中Ⅱ换和Ⅲ换并联,并设置两个Ⅳ换。净化、干燥后的SO2炉气，经SO2鼓风机加压后依次进入换热器Ⅳa、Ⅳb的壳程，分别与管内来自转化器四段触媒层出口的高温转化气换热后进入Ⅱ换和Ⅲ换壳程，分别与管内来自转化器二段、三段的高温转化气换热后，进入第I换热器壳程，与管内来自转化器一段的高温转化气换热，使第I换热器壳程出口炉气温度达到425℃左右，进入转化器一段，在钒触媒作用下，SO2氧化成SO3，并放出大量的热后，进入热交换器I的管程换热至450℃左右，进入转化二段触媒层继续进行反应，反应后的高温转化气进入换热器Ⅱ的管内换热至430℃左右，进入三段触媒层继续反应，反应后的高温转化气进入换热器Ⅲ的管内换热至405℃左右，进入四段触媒层继续反应，四段出口总转化率达98.5％以上，反应后的转化气依次经过热器、换热器Ⅳb和Ⅳa的管程换热至160℃左右，进入吸收塔进行吸收后送至尾吸岗位。
以含某硫废液为例，废液成分见下表：
根据脱硫废液提浓工艺不同，含硫废液中含有20％～80％的水份，本实施实例中含硫废液中含有～55％的水份，根据废液所含成分，将焚烧炉内焚烧温度控制在1000～1300℃，需要补充约550Nm3/h的焦炉煤气，与含硫废液一起焚烧用锅炉后的高温气体将约11000Nm3/h反应空气温度加热到800℃送入焚烧炉中，焚烧炉前段反应温度控制在1000～1300℃，在该温度区间内绝大部分的氨盐及高分子物质都分解成SO2、N2、H2O、CO2等物质，为控制氨氧化物的生成，焚烧炉的前段控制为弱氧氧或还原及反应气氛，在焚烧炉的后端补充空气以保证含硫废液中各种物质完全反应。从焚烧炉出来的高温炉气温度为1000～1300℃进入余热回收***回收炉气热量用于生产中压蒸汽。废热锅炉后炉气温度降至700℃左右进入空气预热器，温度降到450℃以下，同时将助燃空气加热到800℃送至焚烧炉，空气预热器后的炉气进入制酸净化***，高温炉气干态在氧硫比为为1:1时，二氧化硫的体积浓度达到5％，完全能满足硫酸生产的要求，制酸装置每年可生产98％硫酸2万吨左右。
尽管发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的配比示例。
Claims (5)
1.一种含硫废液焚烧制硫酸的方法，其特征在于：包含以下步骤：
a）将含硫废液放入焚烧炉在温度800-1300℃下进行焚烧，将含硫废液中的硫元素氧化为SO2，生成含SO2的高温气体；
b）采用废热锅炉对步骤a）中产生的高温气体回收余热，使高温气体温度下降200-300℃，然后通入两级空气预热器进行降温，使气体降温至450℃；
c）将经过步骤b)降温的气体通入动力波洗涤器进行去杂质净化，再进入填料塔进行洗涤冷却，去除水分，气体温度下降到38℃，然后通过一级和二级电除雾器进行去除酸雾，对去除酸雾后的SO2气体进行干燥，再采用鼓风机加压后经过换热器进行升温，温度升至425℃时进入转化器，将SO2氧化成SO3，生成的SO3进入热交换器进行升温，升温至450℃后，再次进入转化器进行氧化，使SO2完全氧化成SO3，反应生成的SO3气体采用换热器进行交换降温，降温至160℃后通入吸收塔反应生成硫酸，脱除制酸尾气中残留的SO2、逃逸NH3及H2SO4雾后再进行尾气排放。
2.如权利要求1所述的含硫废液焚烧制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤a）中从燃烧风机来的冷空气将经过空气预热器与高温炉气进行换热后温度升高至800℃后作为焚烧炉的助燃气体。
3.如权利要求1所述的含硫废液焚烧制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤a）中焚烧炉的补充燃料为气体燃料，液体燃料或固体燃料中的至少一种。
4.如权利要求3所述的含硫废液焚烧制硫酸的方法，其特征在于，所述补充燃料为硫磺或硫化氢。
5.如权利要求1所述的含硫废液焚烧制硫酸的方法，其特征在于，所述步骤b）中转化器中的反应原料为钒触媒。
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