專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高溫?zé)煔庵辛蚧厥蘸陀酂崂梅椒把b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是工業(yè)煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種高溫?zé)?氣中含有氣態(tài)硫單質(zhì)的硫冷凝回收及煙氣余熱利用的方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，環(huán)境污染和治理受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。在大氣污染中，燃料燃燒以及工 業(yè)排放的是污染的主要來(lái)源。含的煙氣不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，破壞生態(tài)，而且直接影響 產(chǎn)品質(zhì)量，腐蝕生產(chǎn)設(shè)備。所以，對(duì)含硫煙氣進(jìn)行脫硫處理，凈化煙氣，降低煙氣中的排 放量，是有利于企業(yè)有利于環(huán)境保護(hù)的措施。目前，工業(yè)生產(chǎn)使用的燃料主要有煤、重油、輕 柴油、天然氣等，其中的有機(jī)硫化物和可燃硫化物在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含SO2的煙氣。 在陶瓷工業(yè)原料中含有較多的含硫物質(zhì)，如狗&、Fh(SO4) 3、CaS04、Na2SO4等，在陶瓷坯體燒 成過(guò)程，經(jīng)過(guò)一系列氧化還原反應(yīng)，也會(huì)生成SA氣體，并隨高溫?zé)煔庥蔁煹?、煙囪排放到?氣。在其他工業(yè)生產(chǎn)中，如水泥、火力發(fā)電也會(huì)產(chǎn)生大量SO2煙氣。在煙道處加裝脫硫設(shè)備， 對(duì)尾部煙氣進(jìn)行脫硫處理，凈化煙氣，降低煙氣中的SA排放量，是目前控制SA最有效和應(yīng) 用最廣的一項(xiàng)技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)外處理二氧化硫煙氣的方法有許多，如氨法、鈣法、鈉法、鋁法、氧化法、 吸附法、催化法及電子束法等。氨法是煙氣脫硫方法中較傳統(tǒng)的工藝，該法采用液氨或氨水 作為吸收劑，吸收效率高、脫硫徹底。鈣法是采用石灰水或石灰乳洗滌含二氧化硫的煙氣， 技術(shù)成熟，生產(chǎn)成本低，但吸收速率慢、吸收能力小、裝置運(yùn)行周期短。鈉法是使用碳酸鈉或 氫氧化鈉等堿性物質(zhì)吸收含二氧化硫的煙氣，具有吸收能力大、吸收速率快、脫硫效率高、 設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)勢(shì)，但最大的問(wèn)題是原料鈉堿較貴，生產(chǎn)成本高。上述工藝普遍存 在以下幾個(gè)共同的問(wèn)題①脫硫設(shè)備的工程投資較大；②脫硫過(guò)程中的副產(chǎn)物難利用；③ 高額的環(huán)保運(yùn)行費(fèi)用使生產(chǎn)企業(yè)不堪重負(fù)?，F(xiàn)在工業(yè)上常用的“克勞斯”工藝及尚在研究階段的微波活性炭脫硫等，均是將 SO2還原為單質(zhì)硫后加以回收，這些技術(shù)可將SO2污染控制和硫資源回收利用相結(jié)合，是一 種資源化煙氣脫硫新理念，其基本的指導(dǎo)思想是將煙氣中污染環(huán)境的二氧化硫收集起來(lái)作 為資源加以回收利用，同時(shí)確保這個(gè)收集資源化的過(guò)程不再產(chǎn)生二次污染，系統(tǒng)運(yùn)行可靠， 煙氣的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，副產(chǎn)品的收益與運(yùn)行費(fèi)用相抵或略有盈余，使企業(yè)的 煙氣脫硫工作由被動(dòng)變主動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，是適合我國(guó)國(guó)情的一 種煙氣脫硫技術(shù)，在煙氣脫硫領(lǐng)域具有較大的潛力。在對(duì)還原后的產(chǎn)物氣態(tài)單質(zhì)硫的處理中，均涉及到硫的冷凝回收的工藝方法， 而出于純粹的硫回收的目的，很多方法采用過(guò)熱水蒸氣對(duì)氣態(tài)單質(zhì)硫進(jìn)行冷凝后回收， 如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00710017416. 4中，用水蒸氣將克勞斯反應(yīng)器中的氣態(tài)硫冷凝器降溫至 125-130°C后，氣態(tài)硫冷凝為霧滴，然后經(jīng)液硫捕集網(wǎng)分離，分離出的液硫通過(guò)管路輸送給 第二液硫鎖斗繼而送入液硫池。但該方法如用于高溫?zé)煔庵袉钨|(zhì)硫的回收，將極大浪費(fèi)高 溫?zé)煔庵械臒崮?，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔獾挠酂崂?，不適用于陶瓷廠等常壓下高溫?zé)煔獾拿摿蛱幚怼?

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)空白，提供一種安全、高效、低成本的高溫?zé)煔庵?硫回收及余熱利用的方法。本發(fā)明還提供了高溫?zé)煔庵辛蚧厥辗椒ǖ膶?zhuān)用設(shè)備。本發(fā)明的煙氣中硫回收及余熱利用方法是將含單質(zhì)硫的444°C以上溫度煙氣通過(guò) 專(zhuān)用設(shè)備，將含硫單質(zhì)煙氣溫度降至硫沸點(diǎn)以下的高溫段，氣態(tài)單質(zhì)硫在換熱管外壁冷凝 成液態(tài)，順著換熱管外壁流至設(shè)備底部的集液漏斗，匯集至液硫出口管進(jìn)行回收；脫硫后的 潔凈煙氣可進(jìn)行余熱再利用。所述含硫單質(zhì)煙氣溫度降至硫沸點(diǎn)以下的高溫段，優(yōu)選350°C _430°C溫度段。所述高溫?zé)煔庵辛蚧厥占坝酂崂梅椒ǖ膶?zhuān)用設(shè)備，設(shè)備包括殼體部分，煙氣進(jìn) 口和煙氣出口，以及由冷卻介質(zhì)進(jìn)口管、出口管、下集管、上集管、上支管、下支管和換熱管 組成的一組或多組冷卻介質(zhì)通道，其特征在于在設(shè)備的底部有一個(gè)(或多個(gè))集液漏斗。所述高溫?zé)煔庵辛蚧厥占坝酂崂梅椒ǖ膶?zhuān)用設(shè)備，其特征在于設(shè)備還包含一組 或一組以上的隔程板，隔程板將換熱器分隔成若干個(gè)相通的腔室，煙氣可走管外兩個(gè)以上 殼程，以提高單質(zhì)硫的凝結(jié)效率。所述的專(zhuān)用設(shè)備，其特征在于換熱管呈豎直或傾斜一定角度排列，每根換熱管下 端與對(duì)應(yīng)的下支管連通，上端與對(duì)應(yīng)的上支管連通，每根支管一端封閉，一端連通集管，每 組冷卻介質(zhì)通道的上集管連接有若干個(gè)上支管，下集管連接有若干個(gè)下支管，上下支管分 別水平排列于換熱器的上下部，相鄰各支管間隔一定距離，下集管前端連通冷卻介質(zhì)進(jìn)口 管，上集管連通冷卻介質(zhì)出口管。所述高溫?zé)煔庵辛蚧厥占坝酂崂梅椒ǖ膶?zhuān)用設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備設(shè)有 液硫捕集網(wǎng)。按照權(quán)利要求3所述煙氣中硫回收方法的專(zhuān)用設(shè)備，其特征在于所述的換熱管
是圓管、扁管。本發(fā)明的煙氣中硫回收及余熱利用的方法，其核心技術(shù)在于根據(jù)液態(tài)硫動(dòng)力粘 度隨溫度變化的情況，在350°C -430°C溫度段，液硫的粘度為0. 5-0. IPa · s，流動(dòng)性好。氣 態(tài)硫在這個(gè)溫度段冷凝，可以保證煙氣在冷凝出的液態(tài)硫單質(zhì)具有良好流動(dòng)性因而有利于 硫的收集，同時(shí)，高溫?zé)煔獾臒釗p失小，從而保證了煙氣余熱利用的最大化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，在回收硫的同時(shí)不影響高溫?zé)煔獾?余熱利用。該專(zhuān)用設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，能夠滿(mǎn)足本發(fā)明方法工藝要求。


圖1是本發(fā)明專(zhuān)用設(shè)備立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明專(zhuān)用設(shè)備俯視圖；圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例工藝流程附圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1.換熱器；2.集液漏斗；3.液硫出口管；4.煙氣進(jìn)口 ；5.煙氣出 口 ；6.冷卻介質(zhì)進(jìn)口管；7.冷卻介質(zhì)出口管；8.下集管；9.上集管；10.下支管；11.上支管；12.換熱管；13.隔程板；14.液硫捕集網(wǎng)。
具體實(shí)施例方式為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)一個(gè)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合其附圖，對(duì) 本方案進(jìn)行闡述。在陶瓷生產(chǎn)廠中，對(duì)于采用煤燃料、重油和柴油等含硫量較大的燃料的輥道窯可 加載本發(fā)明方法的專(zhuān)用設(shè)備，具體的實(shí)施方式為如圖3工藝流程圖所示，在輥道窯預(yù)熱帶 中設(shè)置氣幕，將預(yù)熱帶分隔成高溫段和低溫段，將高溫段約470°C的煙氣抽吸進(jìn)微波脫硫裝 置，煙氣中的在微波脫硫裝置中與活性碳反應(yīng)，生成單質(zhì)硫。微波輔助活性碳與反 應(yīng)后，含單質(zhì)硫的煙氣溫度在470°C以上，超過(guò)硫的沸點(diǎn)444°C，單質(zhì)硫在煙氣中以氣態(tài)存 在。將含氣態(tài)單質(zhì)硫的煙氣通入本發(fā)明方法的專(zhuān)用設(shè)備，如圖1、2所示。冷水從冷卻介質(zhì) 進(jìn)口管(6)流入，經(jīng)下集管(8)分流至與下集管連通的四根下支管(10)，在水壓的作用下 流入密集排列的換熱管(12)，然后再?gòu)母鱾€(gè)換熱管流入上支管(11)、上集管(9)，最后經(jīng)冷 卻介質(zhì)出口管(7)排出。高溫?zé)煔鈴臒煔膺M(jìn)口(4)進(jìn)入，經(jīng)過(guò)兩塊隔程板(13)的作用改變 流動(dòng)方向，最后流至煙氣出口(5)，煙氣在殼體(1)內(nèi)的流向如圖2所示。在專(zhuān)用設(shè)備內(nèi)， 高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)通有冷水的換熱管(1 降溫，溫度降到硫沸點(diǎn)以下，氣態(tài)單質(zhì)硫冷凝成液態(tài) 硫附著在各個(gè)換熱管(1 外壁，然后沿著換熱管(1 外壁流至下支管(10)外壁，富集一 定量后滴落至集液漏斗0)，最后匯集至液硫出口管(3)，液硫出口管C3)設(shè)有閉合閘門(mén)， 可以將收集液態(tài)硫磺的回收槽進(jìn)行定期更換。煙氣經(jīng)過(guò)三個(gè)殼程后，到達(dá)煙氣出口，此時(shí)煙 氣中還存在部分未能附著在換熱管外壁的硫霧滴。硫霧滴被放置在煙氣出口處的液硫捕集 網(wǎng)(14)捕集后，流至設(shè)備底部的集液漏斗。從液硫捕集網(wǎng)流出的潔凈煙氣仍然保持著高溫 (約350°C )，由引風(fēng)機(jī)抽出到干燥窯進(jìn)行余熱利用(見(jiàn)圖3)。上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明做出的進(jìn)一步說(shuō)明，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)上述 本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，例如改用其它冷卻介質(zhì)、改變裝置內(nèi)殼程數(shù) 等，在不脫離本發(fā)明的精神下，都在本發(fā)明所要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高溫?zé)煔庵辛蚧厥占坝酂崂梅椒ǎ涮卣髟谟趯⒑瑔钨|(zhì)硫的444°C以上溫 度煙氣通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備，將含硫單質(zhì)煙氣溫度降至硫沸點(diǎn)以下的高溫段，氣態(tài)單質(zhì)硫在換熱 管外壁冷凝成液態(tài)，順著換熱管外壁流至設(shè)備底部的集液漏斗，匯集至液硫出口管進(jìn)行回 收；脫硫后的潔凈煙氣可進(jìn)行余熱再利用。
2.根據(jù)權(quán)利1所述高溫?zé)煔庵辛蚧厥占坝酂崂梅椒?，其特征在于所述含硫單質(zhì)煙 氣溫度降至硫沸點(diǎn)以下的高溫段，優(yōu)選350°C _430°C溫度段。
3.—種權(quán)利要求1所述高溫?zé)煔庵辛蚧厥占坝酂崂梅椒ǖ膶?zhuān)用設(shè)備，設(shè)備包括殼體 (1)部分，煙氣進(jìn)口(4)和煙氣出口(5)，以及由冷卻介質(zhì)進(jìn)口管(6)、出口管(7)、下集管 (8)、上集管(9)、上支管(11)、下支管(10)和換熱管(12)組成的一組或多組冷卻介質(zhì)通 道，其特征在于在設(shè)備的底部有一個(gè)(或多個(gè))集液漏斗(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述高溫?zé)煔庵辛蚧厥占坝酂崂梅椒ǖ膶?zhuān)用設(shè)備，其特征在于設(shè) 備還包含一組或一組以上的隔程板(13)，隔程板將換熱器分隔成若干個(gè)相通的腔室，煙氣 可走管外兩個(gè)以上殼程。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的專(zhuān)用設(shè)備，其特征在于換熱管(12)呈豎直或傾斜一定角度 排列，每根換熱管下端與對(duì)應(yīng)的下支管(10)連通，上端與對(duì)應(yīng)的上支管(11)連通，每根支 管一端封閉，一端連通集管，每組冷卻介質(zhì)通道的上集管(9)連接有若干個(gè)上支管(11)，下 集管(8)連接有若干個(gè)下支管(10)，上下支管分別水平排列于換熱器的上下部，相鄰各支 管(10)間隔一定距離，下集管(8)前端連通冷卻介質(zhì)進(jìn)口管(6)，上集管(9)連通冷卻介質(zhì) 出口管(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述高溫?zé)煔庵辛蚧厥占坝酂崂梅椒ǖ膶?zhuān)用設(shè)備，其特征在于 所述設(shè)備設(shè)有液硫捕集網(wǎng)(14)。
7.按照權(quán)利要求3所述煙氣中硫回收方法的專(zhuān)用設(shè)備，其特征在于所述的換熱管 (12)是圓管、扁管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫?zé)煔庵辛蚧厥蘸陀酂崂玫姆椒把b置，將444℃以上經(jīng)還原反應(yīng)后含單質(zhì)硫的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)該設(shè)備，含單質(zhì)硫的高溫?zé)煔庾邠Q熱管(片)外部，降溫用的冷卻介質(zhì)走換熱管(片)內(nèi)部，煙氣中的氣態(tài)硫在換熱管外壁冷凝成液態(tài)硫單質(zhì)，液態(tài)硫單質(zhì)順著換熱管外壁流至換熱器底部的集液漏斗，匯集至硫出口管進(jìn)行回收。脫硫后的高溫?zé)煔馊员３?00℃以上高溫，可作為潔凈煙氣再利用余熱。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，硫回收效果明顯，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，能夠滿(mǎn)足本發(fā)明方法工藝要求并達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
文檔編號(hào)B01D53/86GK102120143SQ20101057094
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月27日
發(fā)明者周梅, 樊東彪, 歐陽(yáng)雪瓊, 王雙喜, 肖祖峰, 黃國(guó)權(quán) 申請(qǐng)人:佛山市華南精密制造技術(shù)研究開(kāi)發(fā)院, 廣東科信達(dá)科技有限公司