專利名稱：一種大型煤化工廠含硫化氫尾氣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硫化氫，也涉及硫酸，具體來說涉及大型煤化工廠處理含硫化氫尾氣的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，硫化氫是有毒氣體，不能無組織排放。大型煤化工廠尾氣中含有硫化氫，必須加以處理。常規(guī)的處理方式是將硫化氫燃燒，使之轉(zhuǎn)化為二氧化硫，再按接觸法硫酸工藝制成硫酸。中國專利數(shù)據(jù)庫中有一些硫化氫制硫酸的申請件，其中ZL02137839. 8號 《利用含硫化氫的酸性氣體制取高濃度硫酸》、200410047016. 4號《硫化氫干濕法組合制高濃度硫酸工藝》、20091003^37. 6號《含硫化氫的廢氣制硫酸的方法》都采用硫化氫直接燃燒制二氧化硫的工藝。但這種工藝對硫化氫氣體的濃度和流量的依賴性較大，當硫化氫氣體濃度過低、氣量過小時難以維持正常運行，極有可能出現(xiàn)因硫化氫氣體難以處理而直接排入大氣、污染環(huán)境的情況。為了解決這個問題，ZL01127^1.9號《利用含硫化氫的酸性氣體與硫磺聯(lián)合制取高濃度硫酸》采用摻燒硫磺的方法，但需要有熔融硫磺和燃燒硫磺的裝置，無疑會增加投資，不適用于大型煤化工廠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大型煤化工廠含硫化氫尾氣的處理方法，以解決硫化氫含量波動的尾氣回收利用、保護環(huán)境的技術(shù)難題。發(fā)明人提供的大型煤化工廠含硫化氫尾氣的處理方法，是將含硫化氫尾氣直接送入硫鐵礦制酸的沸騰爐，與硫鐵礦一同在爐內(nèi)燃燒生產(chǎn)二氧化硫氣體，根據(jù)尾氣中硫化氫含量波動的情況增減硫鐵礦的投礦量，保持沸騰爐的燃燒相對平穩(wěn)，同時保持沸騰爐產(chǎn)生的爐氣中二氧化硫氣體濃度相對穩(wěn)定，符合制備硫酸的常規(guī)工藝要求。上述含硫化氫尾氣是從焙燒爐二次風口進入爐內(nèi)的，尾氣與硫鐵礦一道與空氣中的氧發(fā)生反應，生成二氧化硫、三氧化二鐵、四氧化三鐵等產(chǎn)物。反應方程式如下
2H2S + 302 - 2 S02 + 2H20 + 518. 6 kj/mol
3FeS2 + 802 - Fe3O4 + 6SO2 + 1577 kj/mol
4FeS2 + IlO2 - 2Fe203 + 8S02 + 16 56 kj/mol
上述含硫化氫尾氣中，硫化氫的含量以質(zhì)量計為 70%。上述工藝中，所述硫鐵礦中硫的質(zhì)量分數(shù)為20% 36% ；所述沸騰爐的燃燒溫度控制在600°C 800°C ；所述沸騰爐的二次風量控制在5000 8000 m3與尾氣量的比例為 1 12;所述沸騰爐產(chǎn)生的爐氣中二氧化硫氣體濃度以質(zhì)量計為12% 14%。上述工藝制得的硫酸質(zhì)量分數(shù)為95 % 98. 3%。本發(fā)明的優(yōu)點在于，可以通過投礦量的增減對尾氣中硫化氫含量的波動進行補償。由于硫化氫的燃燒需消耗一部分氧氣，對此可通過控制沸騰爐出口二氧化硫與氧的濃度來進行投礦量的調(diào)節(jié)，克服了一般硫化氫燃燒法不能適應氣濃、氣量波動的缺陷，生產(chǎn)系統(tǒng)平穩(wěn)運行，不因硫化氫氣體濃度、流量而影響生產(chǎn)。而且本發(fā)明利用了原有硫鐵礦制酸裝置，輸送管線投資遠小于建立焚硫裝置的投資。適用于附近有硫鐵礦制酸裝置的大型煤化工廠。


圖1為本發(fā)明方法的流程示意圖。圖中，1為沸騰爐，2為硫鐵礦料斗，3為給料皮帶輸送機，4為二次風口，5為爐氣出口，6為鼓風機，7為硫化氫氣體。
具體實施例方式實施例
利用甕福集團有限責任公司2X40萬噸/年硫鐵礦制酸裝置，回收附近天福公司的 4000 4500m3/h含硫化氫尾氣，使用本法為例將天福公司的硫化氫的含量以質(zhì)量計為 70%的尾氣直接送入甕福集團公司硫鐵礦制酸的沸騰爐，含硫化氫尾氣從焙燒爐二次風口進入爐內(nèi)，與硫鐵礦一同在爐內(nèi)燃燒生產(chǎn)二氧化硫氣體。根據(jù)尾氣中硫化氫含量波動的情況增減硫鐵礦的投礦量，保持沸騰爐的燃燒相對平穩(wěn)，同時保持沸騰爐產(chǎn)生的爐氣中二氧化硫氣體濃度相對穩(wěn)定，符合制備硫酸的常規(guī)工藝要求。制得的硫酸質(zhì)量分數(shù)為 98. 3%。工藝指標為硫鐵礦中硫的質(zhì)量分數(shù)為20% 36% ；沸騰爐的燃燒溫度控制在 600°C 750°C ；沸騰爐的二次風量控制在5000 8000 m3與尾氣量的比例為1 12，沸騰爐產(chǎn)生的爐氣中二氧化硫氣體濃度以質(zhì)量計為12% 14%。
天福公司的含硫化氫尾氣輸送量低于3500m3/h時進入硫鐵礦制酸的單系列平穩(wěn)運行；高于 3500m3/h時則雙系列平穩(wěn)運行。
權(quán)利要求
1.一種大型煤化工廠含硫化氫尾氣的處理方法，其特征是將含硫化氫尾氣直接送入硫鐵礦制酸的沸騰爐，與硫鐵礦一同在爐內(nèi)燃燒生產(chǎn)二氧化硫氣體，根據(jù)尾氣中硫化氫含量波動的情況增減硫鐵礦的投礦量，保持沸騰爐的燃燒相對平穩(wěn)，同時保持沸騰爐產(chǎn)生的爐氣中二氧化硫氣體濃度相對穩(wěn)定，符合制備硫酸的常規(guī)工藝要求。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述含硫化氫尾氣是從焙燒爐二次風口進入爐內(nèi)的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述含硫化氫尾氣中，硫化氫的含量以質(zhì)量計為四％ 70%。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述硫鐵礦中硫的質(zhì)量分數(shù)為20% 36%； 所述沸騰爐的燃燒溫度控制在600°C 800°C ；所述沸騰爐的二次風量控制在5000 8000 m3與尾氣量的比例為1 12;所述沸騰爐產(chǎn)生的爐氣中二氧化硫氣體濃度以質(zhì)量計為 12% 14%。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述制得的硫酸質(zhì)量分數(shù)為93% 98.2%0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型煤化工廠含硫化氫尾氣的處理方法，方法是將含硫化氫尾氣直接送入硫鐵礦制酸的沸騰爐,與硫鐵礦一同在爐內(nèi)燃燒生產(chǎn)二氧化硫氣體，根據(jù)尾氣中硫化氫含量波動的情況增減硫鐵礦的投礦量，保持沸騰爐的燃燒相對平穩(wěn)，同時保持沸騰爐產(chǎn)生的爐氣中二氧化硫氣體濃度相對穩(wěn)定，符合制備硫酸的常規(guī)工藝要求。本方法優(yōu)點在于,可以通過投礦量的增減對尾氣中硫化氫含量的波動進行補償，克服了一般硫化氫燃燒法不能適應氣濃、氣量波動的缺陷，生產(chǎn)系統(tǒng)平穩(wěn)運行，不因硫化氫氣體濃度、流量而影響生產(chǎn)。而且由于利用了原有硫鐵礦制酸裝置，輸送管線投資遠小于建立焚硫裝置的投資。適用于附近有硫鐵礦制酸裝置的大型煤化工廠。
文檔編號C01B17/74GK102502526SQ201110303269
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者龍剛 申請人:甕福(集團)有限責任公司