一种克劳斯尾气低温脱硫系统及工艺技术方案

本发明专利技术涉及工业尾气脱硫领域，具体的讲是一种克劳斯尾气低温脱硫系统和工艺，其技术要点是：将工业生产制得的克劳斯尾气从入气管中通入到一号降温塔降温；将降温的克劳斯尾气通过一号输送管从一号降温塔输送至吸收塔中，在催化剂的作用下发生克劳斯反应；含有硫单质的溶液通过排硫管从吸收塔中排出，一阶尾气通过三号输送管从吸收塔中排出；将三号输送管中的一阶尾气通入到二号降温塔中进行降温；将降温的一阶尾气通过四号输送管从二号降温塔输送至催化氧化塔中，在氧气、催化剂和水的环境下发生催化氧化反应；解决了现有克劳斯尾气脱硫工艺虽然提取的液态硫磺纯度较高，但是排出的尾气存在污染环境的问题。

Claus tail gas low temperature desulfurization system and process

The present invention relates to the field of industrial exhaust gas desulfurization, in particular to a low temperature exhaust gas desulfurization system and Claus process, and is characterized in that a Claus production from the industrial exhaust gas into the trachea into a cooling tower cooling; Claus tail gas cooling through a conveying pipe, from one temperature drop the tower is transported to the absorption tower, the Claus reaction in the presence of a catalyst solution containing sulfur; through the exhaust pipe from the sulfur absorption tower in the discharge of a gas by order No. three conveying pipe from the absorption column discharge; No. three transport order into the exhaust pipe of No. two cooling tower temperature; the first order No. four by tail gas cooling pipe from two temperature reducing tower is transported to the catalytic oxidation tower, catalytic oxidation occurs in oxygen, catalyst and water environment; to solve the existing Claus tail gas desulfurization Although the purity of liquid sulfur extracted by the process is higher, the exhaust gas has the problem of polluting the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种克劳斯尾气低温脱硫系统及工艺
本专利技术涉及工业尾气脱硫领域，具体的讲是一种克劳斯尾气低温脱硫系统和工艺。
技术介绍
克劳斯法是为去除化石燃料燃烧及地热发电时生成的硫化氢所用的方法之一。原理是使硫化氢不完全燃烧，再使生成的二氧化硫与硫化氢反应而生成硫磺。若空气与硫化氢混合比例适当，可使所有的硫化氢变成硫磺和水，此法在地热发电中去除排气中硫化氢时广泛使用。现有克劳斯尾气低温脱硫工艺多采用低温克劳斯法，使用两级克劳斯装置硫收率为95%，三级克劳斯装置的收率达到97%～97.5%，如果在后面再加一个低温克劳斯段，能够使总硫转化率达到99%以上。随着国家对工业尾气指标的加严，这种方法存在的问题是，即使经过多级克劳斯装置脱硫依然排出的尾气中总硫含量在2000～3000ppm，虽然提取的液态硫磺纯度较高，但是排出的尾气存在污染环境的问题。因此需要一种结构简单，能够大幅降低排放尾气总硫含量的一种克劳斯尾气低温脱硫系统和工艺。
技术实现思路
本专利技术针对现有克劳斯尾气低温脱硫工艺，即使经过多级克劳斯装置脱硫依然排出的尾气中总硫含量在2000～3000ppm，虽然提取的液态硫磺纯度较高，但是排出的尾气存在污染环境的问题，提供一种克劳斯尾气低温脱硫系统和工艺。本专利技术解决上述技术问题，采用的技术方案是，一种克劳斯尾气低温脱硫系统，包括一号降温塔、吸收塔、吸收剂罐、二号降温塔、催化氧化塔和稀硫酸回收罐。其中一号降温塔的入气口与入气管连接，一号降温塔的冷却水口与一号冷却水管连接，一号降温塔的输送口与一号输送管连接，一号降温塔通过一号输送管与吸收塔连通。吸收塔的排硫口与排硫管连接，吸收塔的一号输送口与三号输送管连接，吸收塔通过三号输送管与二号降温塔连通，吸收塔的二号输送口与二号输送管连接，吸收塔的循环口与一号循环管连接，吸收塔通过二号输送管和一号循环管与吸收剂罐形成循环。二号降温塔的冷却水口与二号冷却水管连接，二号降温塔的输送口与四号输送管连接，二号降温塔通过四号输送管与催化氧化塔连通。催化氧化塔的输气口与输氧管连接，催化氧化塔的排气口与排气管连接，催化氧化塔的冷却水口与三号冷却水管连接，催化氧化塔通过五号输送管与稀硫酸回收罐连通。进一步的，一号输送管还与二号吸收塔连接，二号吸收塔通过六号输送管和二号循环管与二号吸收剂罐形成循环，二号吸收塔与排硫管连接，二号吸收塔通过三号输送管与二号降温塔连通。进一步的，一号输送管上设有一号控制阀，一号控制阀位于一号输送管与一号降温塔的输送口连接处，三号输送管上设有二号控制阀，二号控制阀设于三号输送管与吸收塔的一号输送口连接处，排硫管上设有三号控制阀，三号控制阀设于排硫管与吸收塔的排硫口连接处，二号输送管上设有溶剂循环泵，四号输送管上设有四号控制阀。四号控制阀设于四号输送管与二号降温塔的输送口连接处，五号输送管上设有五号控制阀，排气管上设有六号控制阀和引风机，六号控制阀设于排气管与催化氧化塔的排气口连接处。这样设计的目的在于，使用时先将工业尾气通过入气管输入到一号降温塔中，再通过一号冷却水管对位于一号降温塔中的工业尾气进行喷淋降温，降温后的冷却水直接排出或者处理后循环使用，至于冷却水排出这一部分为现有技术，故而不再赘述如何设置排水管，待工业尾气温度降低至105℃～115℃时，开启一号控制阀，降温后的工业尾气通过一号输送管进入吸收塔，吸收塔中设有浓度是1%～5%的NaOH液体催化剂，将吸收剂罐中的聚乙二醇通过二号输送管输送至吸收塔中，工业尾气中的SO2与催化剂形成活性中间络合物，再与溶解至吸收剂中的H2S反应生成硫单质，反应完毕后通过打开二号控制阀，将液态硫单质从排硫管排出。剩余未反应完全的工业尾气组成一阶尾气温度为120℃～125℃，开启三号控制阀，通过三号输送管将一阶尾气输送至二号降温塔，基于二号冷却水管进行喷淋降温，一阶尾气温度降低至65℃～75℃时，开启四号控制阀，通过四号输送管输送至催化氧化塔中，催化氧化塔中设有CoMoO与AL2O3混合物组成的固态催化剂，通过输氧管输送氧气到催化氧化塔，通过三号冷却水管输送冷却水至催化氧化塔，一阶尾气在固态催化剂的催化下发生氧化还原反应，生成浓度为5%～8%稀硫酸，开启五号控制阀将稀硫酸输送至稀硫酸回收罐，开启六号控制阀将剩余的气体排放。同时，一号输送管通过与二号吸收塔连接，在使用中可以与吸收塔交替使用与吸收剂再生，吸收塔在发生克劳斯反应时，二号吸收塔中吸收剂进行再生，二号吸收塔中在发生克劳斯反应时，吸收塔进行吸收剂再生，交替使用大幅提高了设备的工作效率。本专利技术解决上述技术问题，还提供了一种克劳斯尾气低温脱硫工艺，包括两个部分，第一部分是低温克劳斯尾气低温脱硫，第二部分是催化氧化脱硫。其中第一部分低温克劳斯尾气低温脱硫，包括以下步骤：第一步，降温，将工业生产制得的克劳斯尾气从入气管中通入到一号降温塔中，通过与一号降温塔连接的一号冷却水管进行喷淋降温，制得降温的克劳斯尾气；第二步，克劳斯反应，将降温的克劳斯尾气通过一号输送管从一号降温塔输送至吸收塔中，在吸收塔中通过二号输送管导入吸收剂罐中的吸收剂，降温的克劳斯尾气在液体催化剂作用下通过克劳斯反应制得含有硫单质的溶液和一阶尾气；第三步，排出，含有硫单质的溶液通过排硫管从吸收塔中排出，一阶尾气通过三号输送管从吸收塔中排出。第二部分催化氧化脱硫，包括以下步骤：第一步，二次降温，将三号输送管中的一阶尾气通入到二号降温塔中，通过与二号降温塔连接的二号冷却水管进行喷淋降温，制得降温的一阶尾气；第二步，催化氧化反应，将降温的一阶尾气通过四号输送管从二号降温塔输送至催化氧化塔中，在催化氧化塔中通过输氧管导入氧气，通过三号冷却水管导入冷却水，降温的一阶尾气与氧气、冷却水和催化氧化塔中的固态催化剂发生催化氧化反应，制得二阶尾气和稀硫酸；第三步，再次排出，稀硫酸通过五号输送管输送至稀硫酸回收罐，二阶尾气通过排气管排放至空气中。这样设计的目的在于，第一部分通过喷淋降温将工业尾气降至硫露点以下，发生克劳斯反应，4H2S+2SO2→4H2O+3S2，由于反应温度低,反应平衡大幅度地向生成硫的方向移动,且生成的部分液硫随即沉积在催化剂上。在吸收塔中通入吸收剂，首先克劳斯尾气中二氧化硫溶解在吸收剂中,并与催化剂形成有活性中间络合物,再从尾气中溶解的硫化氢反应生成元素硫,催化剂得到再生,液体硫呈液态排出,吸收剂循环使用，反应后得到一阶尾气随着三号输送管排出。经过第一部分处理后制得的液态硫纯度在99%左右，排出的一阶尾气总硫含量在3000ppm左右，高于国家标准。第二部分，通过喷淋再次降低尾气的温度，在催化氧化塔中通入冷却水、氧气，在固态催化剂的催化下发生氧化还原反应，一阶尾气中的SO2与冷却水和氧气被吸附在固态催化剂的孔隙中，在活性组分的催化作用下变为具有活性的分子，同时反应生成H2SO4。催化反应生成的硫酸富集在载体中，当脱硫一段时间孔隙中硫酸达到饱和后用水再生，释放出催化剂的活性位，催化剂的脱硫能力得到恢复。发生的反应如下（*标记为该物质吸附在催化剂上）1）SO2脱硫：SO2→SO2（*）O2→O2（*）H2O→H2O（*）SO2（*）+O2（*）→SO3（*）SO3（*）+H2O（*）→H2SO4（*）2）羰基脱硫：（羰基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种克劳斯尾气低温脱硫系统，其特征在于：包括一号降温塔（2）、吸收塔（5）、吸收剂罐（6）、二号降温塔（11）、催化氧化塔（14）和稀硫酸回收罐（19），所述一号降温塔（2）的入气口与入气管（1）连接，一号降温塔（2）的冷却水口与一号冷却水管（3）连接，一号降温塔（2）的输送口与一号输送管（4）连接，一号降温塔（2）通过一号输送管（4）与吸收塔（5）连通，所述吸收塔（5）的排硫口与排硫管（7）连接，吸收塔（5）的一号输送口与三号输送管（10）连接，吸收塔（5）通过三号输送管（10）与二号降温塔（11）连通，吸收塔（5）的二号输送口与二号输送管（8）连接，吸收塔（5）的循环口与一号循环管（9）连接，吸收塔（5）通过二号输送管（8）和一号循环管（9）与吸收剂罐（6）形成循环，所述二号降温塔（11）的冷却水口与二号冷却水管（12）连接，二号降温塔（11）的输送口与四号输送管（13）连接，二号降温塔（11）通过四号输送管（13）与催化氧化塔（14）连通，所述催化氧化塔（14）的输气口与输氧管（15）连接，催化氧化塔（14）的排气口与排气管（18）连接，催化氧化塔（14）的冷却水口与三号冷却水管（16）连接，催化氧化塔（14）通过五号输送管（17）与稀硫酸回收罐（19）连通。...

【技术特征摘要】
1.一种克劳斯尾气低温脱硫系统，其特征在于：包括一号降温塔（2）、吸收塔（5）、吸收剂罐（6）、二号降温塔（11）、催化氧化塔（14）和稀硫酸回收罐（19），所述一号降温塔（2）的入气口与入气管（1）连接，一号降温塔（2）的冷却水口与一号冷却水管（3）连接，一号降温塔（2）的输送口与一号输送管（4）连接，一号降温塔（2）通过一号输送管（4）与吸收塔（5）连通，所述吸收塔（5）的排硫口与排硫管（7）连接，吸收塔（5）的一号输送口与三号输送管（10）连接，吸收塔（5）通过三号输送管（10）与二号降温塔（11）连通，吸收塔（5）的二号输送口与二号输送管（8）连接，吸收塔（5）的循环口与一号循环管（9）连接，吸收塔（5）通过二号输送管（8）和一号循环管（9）与吸收剂罐（6）形成循环，所述二号降温塔（11）的冷却水口与二号冷却水管（12）连接，二号降温塔（11）的输送口与四号输送管（13）连接，二号降温塔（11）通过四号输送管（13）与催化氧化塔（14）连通，所述催化氧化塔（14）的输气口与输氧管（15）连接，催化氧化塔（14）的排气口与排气管（18）连接，催化氧化塔（14）的冷却水口与三号冷却水管（16）连接，催化氧化塔（14）通过五号输送管（17）与稀硫酸回收罐（19）连通。2.根据权利要求1所述的一种克劳斯尾气低温脱硫系统，其特征在于：所述一号输送管（4）还与二号吸收塔（28）连接，所述二号吸收塔（28）通过六号输送管（29）和二号循环管（30）与二号吸收剂罐（31）形成循环，二号吸收塔（28）与排硫管（7）连接，二号吸收塔（28）通过三号输送管（10）与二号降温塔（11）连通。3.根据权利要求2所述的一种克劳斯尾气低温脱硫系统，其特征在于：所述一号输送管（4）上设有一号控制阀（22），所述一号控制阀（22）位于一号输送管（4）与一号降温塔（2）的输送口连接处，所述三号输送管（10）上设有二号控制阀（23），所述二号控制阀（23）设于三号输送管（10）与吸收塔（5）的一号输送口连接处，所述排硫管（7）上设有三号控制阀（24），所述三号控制阀（24）设于排硫管（7）与吸收塔（5）的排硫口连接处，所述二号输送管（8）上设有溶剂循环泵（20），所述四号输送管（13）上设有四号控制阀（25），所述四号控制阀（25）设于四号输送管（13）与二号降温塔（11）的输送口连接处，所述五号输送管（17）上设有五号控制阀（26），所述排气管（18）上设有六号控制阀（27）和引风机（21），所述六号控制阀（27）设于排气管（18）与催化氧化塔（14）的排气口连接处。4.一种克劳斯尾气低温脱硫工艺，其特征在于，包括两个部分，第一部分是低温克劳斯尾气脱硫，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭栋友，张英，阳卓洪，彭小强，
申请(专利权)人：德阳劲达节能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51