[发明专利]一种同时脱除含硫混合气中的H2S、CO2和SO2的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含硫混合气脱硫方法，具体涉及一种同时脱除含硫混合气中的H₂S、CO₂和SO₂的方法及其装置。

背景技术

对含有硫化氢组分的各种工业炉窖含硫混合气、废气等气体处理，一般都采用催化氧化法、或循环吸收法、或干法将硫化氢吸收脱除，如PDS法、HPF法、塔卡哈克斯萘醌法、F.R.C苦味酸法等催化氧化法；AS氨水脱硫法、真空碳酸钾法、单乙醇胺法等循环吸收法；颗粒状活性炭或氧化铁等干法脱硫。对于含有二氧化硫组分时，一般采用氨水法或石灰水法吸收二氧化硫生成亚硫酸盐，然后再氧化成正盐。但同时存在二氧化硫、二氧化碳、硫化氢等三种组分的混合气体并且二氧化硫、二氧化碳含量特别高时，无论单独采用以上哪一种方法都不能有效地脱除硫化氢组分。当单独采用催化氧化法时，脱硫液中过快地生成积累亚硫酸盐和硫酸盐，并生成大量重碳酸盐，使脱硫液脱硫能力下降，并消耗大量的碱。当单独采用循环法时，由于二氧化硫和二氧化碳在溶液中的酸性远大于硫化氢，使硫化氢的吸收受到二氧化碳和二氧化硫溶解浓度的控制，使三种组分的脱除都不能同时或有效地进行。当单独采用干法脱硫工艺处理这类混合气体时，因混合组分与铁质脱硫剂反应生成不可再生的硫酸铁、硫酸钙或碳酸钙，使脱硫剂很快中毒失效。因此，至今对于同时含有三种酸性组分的混合气体，尚未有成熟的工艺方法有效地脱除到国家规定的排放指标，直接影响到这类含硫混合气的利用。

目前对于烟道气脱除二氧化硫已有成熟的工艺技术，如氨水洗涤法和石灰水洗涤法，生成产物是硫酸铵和硫酸钙。脱硫后烟气二氧化硫指标小于100mg/m³。但是，这种方法只适用于含二氧化硫的烟道气。在我国中西部地区的某些中小焦化厂采用石灰水洗涤法脱除含硫混合气中硫化氢工艺，见附图1。含硫混合气中不含二氧化硫，而含二氧化碳和硫化氢。硫化氢的脱除效率为50~60%，脱硫操作后的含硫混合气仍然不适合作燃料气。

因此，到目前为止，对于净化含有多种酸性气体，特别是同时含有二氧化硫、二氧化碳、硫化氢等酸性气体，无论采用哪种常用方法都很难脱除混合气体中的硫化氢。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种同时脱除含硫混合气中的H₂S、CO₂和SO₂的方法,以实现当含硫混合气中同时含有这3中气体时，一次性去除，使含硫混合气符合国家标准，本发明的另一个目的是提供上述方法的专用装置，该装置为复合洗涤塔，先将对硫化氢吸收影响最大的二氧化硫和二氧化碳脱除，最后脱除硫化氢气体。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种同时脱除含硫混合气中的H₂S、CO₂和SO₂的方法，先采用石灰水溶液脱除混合气体中的CO₂和SO₂，并以沉淀物分离出来，然后采用烧碱溶液脱除H₂S及剩余的少量的CO₂和SO₂，并经催化剂反应后，最终将H₂S转化成硫泡产品。

同时脱除含硫混合气中的H₂S、CO₂和SO₂的方法的专用装置，包括联合洗涤塔、石灰水循环池、烧碱溶液循环槽、过滤机、富液槽、再生塔和液位调节器；所述的石灰水循环池通过石灰水进水管路和石灰水出水管路与联合洗涤塔相通，在石灰水进水管路上设置有石灰水循环泵；所述的烧碱溶液循环槽通过贫液管与联合洗涤塔相通，在贫液管上设置有贫液泵；在联合洗涤塔上设置有富液管与富液槽相通，所述的富液槽与再生塔通过再生管相通，在再生管上设置有再生泵，所述的再生塔与烧碱溶液循环槽通过管路相通，在该管路上设置有液位调节器；在所述的石灰水循环池上设置有沉淀过滤循环管路，在沉淀过滤循环管路上设置有过滤机和泥浆泵。

所述的联合洗涤塔，可由石灰水洗涤塔和碱液洗涤塔两个塔构成，即为两塔式，含硫混合气先进入石灰水洗涤塔洗涤后，再进入碱液洗涤塔洗涤，所述的石灰水进水管路和石灰水出水管路均与石灰水洗涤塔相通，所述的贫液管和富液管均与碱液洗涤塔相通。

所述的石灰水洗涤塔为空喷塔。所述的碱液洗涤塔为填料塔，在所述的填料塔内设置有溶液再分布盘，所述的溶液再分布盘采用气液穿流式塔盘，上流气体与下流液体相对而行，在通过塔盘时湍动接触，具有鼓泡吸收效果。