CN1385364A - 利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸 - Google Patents

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Abstract

本发明属环境保护技术领域,适用于合成氨、石油化工、炼焦化工等行业产生的含有硫化氢的酸性气体的处理。含硫化氢的气体经燃烧、降温、除雾后进入干燥循环***用硫酸脱除水分,含有二氧化硫的炉气经换热设备升温后去转化***进行第一次转化,生成三氧化硫,用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫后再去进行第二次转化,使二氧化硫尽量转化成三氧化硫,再用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫,然后气体达标排放,三氧化硫被吸收后生成硫酸(硫酸浓度78%～110%)。本发明杜绝了硫化氢对环境的污染,充分利用了硫化氢资源,热量回收充分,设备腐蚀性小,工艺连续稳定,安全性好,工艺简单。所得硫酸产品质量好、浓度高、应用广泛。

Description

利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸
技术领域：本发明属环境保护技术领域，具体涉及利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸的方法。
背景技术：与本发明相关的技术有：
1.CN1163858，从含硫化氢气体中回收硫磺的工艺，该方法将硫化氢回收为硫磺，目前该技术存在如下三方面问题：a.尾气排放不达标。b.运行成本高。c.装置投资大。
2.CN1077433，硫酸生产的冷凝成酸工艺，目前该技存在如下问题：a.设备腐蚀严重。b.湿法转化制酸部分只能采用一转一吸，硫利用率低，必须采用尾气吸收装置，否则不能达到环保要求c.制得的酸产品浓度有限制，一般酸浓度不能超过97％。
3.CN1339400A，利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸，该工艺中要用硫磺和硫化氢一起制取高浓度硫酸，投资高，工艺较复杂。
发明内容：本发明的目的是提供一种对合成氨工业、石油化工和炼焦化工等行业产生的含有硫化氢的酸性气体进行处理，生产高浓度硫酸并消除环境污染的方法。
本发明是这样来实现的：
1.含硫化氢的酸性气体经燃烧、降温、酸雾脱除和干燥工序。鼓风机抽气时，硫化氢燃烧炉内是负压操作，含硫化氢的酸性气体进入燃烧炉，与空气一起在燃烧炉内燃烧，燃烧温度控制在500℃-1300℃，经换热设备降温到150℃-600℃，经过增湿、降温和除雾等处理，除去20％-100％的酸雾，含有水蒸气的烟气进入洗涤塔，进一步降温和除雾，以10℃-60℃进入电除雾器，经除雾后气体与空气(或富氧气体)一起进入干燥循环***，使出干燥塔的气体中水分含量小于1g/Nm3。增湿、降温和除雾过程中产生的1～70％稀硫酸部分去吸收***，其余作为付产品或去水处理中和装置。
2.转化与吸收工序
自干燥循环***来的气体经换热设备预热至一定的温度后进入转化***的转化器，经第一次转化，工艺气体中大部分二氧化硫转化成三氧化硫，用硫酸吸收掉其中的三氧化硫后，工艺气体再经换热设备预热至一定的温度进入转化器进行二次转化，再次用硫酸吸收工艺气体的三氧化硫。工艺气体中的三氧化硫被吸收生成浓度高、品质好的硫酸产品。最终外排的尾气中SO2含量低，达到国家规定的GB16297-1996排放标准。
本发明在对含硫化氢的酸性气体处理时具有这样的特点：a.制酸部分可以采用两转两吸工艺，硫利用率高，不要采用尾气吸收装置就能达到环保要求，制得的酸产品浓度为78％-110％。b.运行成本低。c.装置投资小。d.操作简便。e.设备腐蚀不严重。
流程说明如下：
合成氨工业、石油化工、炼焦化工等行业产生的含有硫化氢的酸性气体在主鼓风机抽气时，硫化氢燃烧炉内是负压操作，硫化氢进入燃烧炉，与空气一起在燃烧炉内燃烧，燃烧温度控制在500℃-1300℃，经换热设备降温到150℃-500℃，进入绝热、增湿、降温设备，除去30-100％的酸雾，含有饱和水蒸气的工艺气体进入洗涤塔，进一步降温和除雾，以10℃-60℃进入电除雾器，经除雾后气体进入干燥循环***。
主要反应是：
    
    
     (以气溶胶的形式存在，俗称酸雾)
自换热设备来的工艺气以此350～500℃进入转化***，经第一次转化，工艺气体中60～97％的二氧化硫转化成三氧化硫，用硫酸吸收掉其中的三氧化硫后，工艺气体再经换热设备预热至350～500℃后再次进入转化***进行二次转化后，再用硫酸吸收工艺气体的三氧化硫。工艺气体中的三氧化硫被吸收生成浓度高达78～110％的硫酸产品。最终外排的尾气中SO2含量低，达到GB16297-1996排放标准。
主要反应是：
    
     (即产品的主要成分)
本发明不仅杜绝了硫化氢对环境的污染，而且充分利用了硫化氢资源，热量回收充分，设备腐蚀性小，工艺连续稳定，安全性好。所得硫酸产品质量好、浓度高、应用广泛。本发明对硫化氢的处理方法是绿色环保工艺。
具体实施方式：
实施例：煤炭焦化过程中产生的含有硫化氢的酸性气体，气体成分为：H2S 32％；CO2 65％；N2 3％，气量6300 Nm3/h。在主鼓风机抽气时，硫化氢燃烧炉内是负压操作，含有硫化氢的酸性气体进入燃烧炉，与空气一起在燃烧炉内燃烧，经换热设备降温，进入增湿、降温设备，除去50％的酸雾，含有饱和水蒸气的烟气进入洗涤塔，进一步降温和除雾，以25～60℃进入电除雾器，经除雾后气体与一定量的空气进入干燥循环***。
自干燥循环***来的工艺气体经换热设备预热后进入转化***，经第一次转化，工艺气体中80～97％的二氧化硫转化成三氧化硫，用93～110％硫酸吸收掉其中的三氧化硫后，工艺气体被预热到催化剂起燃温度之上，再次进入转化***进行二次转化后，再用93～110％硫酸吸收工艺气体的三氧化硫。工艺气体中的三氧化硫被吸收生成93～110％硫酸产品，产量8.5～9t/h。最终外排的尾气中SO2含量低，达到GB16297-1996排放标准。

Claims (4)

1.利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸，其特征在于它主要包括以下工艺流程步骤：
①硫化氢在燃烧炉内燃烧，控制燃烧温度为500～1300℃，炉气出口二
氧化硫含量3～15％，氧含量为0～15％，硫化氢燃烧后的气体经移热、
增湿、降温、除雾后与一定量的空气或富氧气体一起进入干燥循环
***脱除水分；
②脱除水分后的气体经换热设备换热后进入转化***，工艺气体中二
氧化硫70～97％转化成三氧化硫，在第一吸收循环***中用硫酸吸
收掉气体中的三氧化硫后，气体经换热设备换热后再去转化***进
行二次转化，二氧化硫80～100％转化成三氧化硫，再在第二吸收循
环***中用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫，然后气体达标排放；
③三氧化硫被吸收后生成高品质、高浓度、应用广泛的硫酸。
2、一种如权利要求1所述的利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸，其特征是工艺步骤①将含硫化氢酸性气体与空气在硫化氢燃烧炉中一起燃烧，生成含二氧化硫的温度500℃-1300℃的高温烟气，高温烟气用换热设备移热、降温，使气体温度为150℃-600℃，再将气体进行增湿、移热和酸雾脱除处理，然后与空气或富氧气体一起进入干燥循环***，用78％-100％的硫酸进行干燥。
3、一种如权利要求1所述的利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸，其特征在于工艺步骤②中经干燥循环***干燥后的含二氧化硫的气体经换热设备升温后进入转化***，工艺气体中二氧化硫80～97％转化成三氧化硫，在第一吸收循环***中用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫后，气体经换热设备换热后再去转化***进行二次转化，二氧化硫80～100％转化成三氧化硫，再在第二吸收循环***中用硫酸吸收掉气体中的三氧化硫，然后气体达标排放。
4、一种如权利要求1所述的利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸，其特征在于工艺步骤③中浓硫酸吸收转化后工艺气中的三氧化硫生成高浓度硫酸的浓度为78％～110％，生成硫酸需要的工艺水主要工艺步骤①中硫化氢燃烧后烟气中的水分来补充。
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