[发明专利]高含硫危险废物处理中的硫回收方法和装置

说明书

本发明涉及高含硫危险废物处理中的硫回收方法和装置，高含硫危险废物经过等离子体气化熔融生成含有H₂S的合成气，将所述的合成气进行一级或多级湿式脱酸，合成气由碱液脱酸生成溶解有硫氢化盐的脱酸液，脱酸液通过催化氧化生成单质硫，本发明的高含硫危险废物处理中的硫回收方法和装置能够将危险废物中硫最终以单质硫的形式得到收集，该方法避免了传统危险废弃物处置过程中SO₂以及二次固废的排放，显著减少二恶英、NO_x的产生。

技术领域

本发明涉及处理高含硫危险废物的方法和设备，具体涉及高含硫危险废物处理中的硫回收方法和装置。

背景技术

高含硫危险废物是硫含量＞5％的危险废物，由于高含硫危险废物中的物质组成比较复杂，一般含存在重金属和有机物，其处理比较复杂。在现有技术中，一般通过将高含硫危险废物在等离子体气化熔融炉中进行处理，处置后直接将等离子体气化炉出口的合成气在二燃室中燃烬，燃烬产生的烟气经余热锅炉换热后烟气温度下降至500℃左右后进入急冷半干脱酸塔，烟气在此过程中烟气与碱液接触完成急冷(烟气温度由500℃下降至200℃)和脱酸，生成固态的硫酸盐(CaSO₄、Na₂SO₄等)和/或亚硫酸盐(CaSO₃、Na₂SO₃等)，然后烟气分别进入干式脱酸塔和带有活性炭喷射装置的布袋除尘器在此过程中完成脱酸除尘与吸附(重金属与二噁英)，烟气最后进入湿式洗涤塔进一步完成脱酸后经复杂的烟气加热装置由烟囱排放。

上述工艺中的硫最终产生低附加值的硫酸盐(CaSO₄、Na₂SO₄等)和/或亚硫酸盐(CaSO₃、Na₂SO₃等)，这些盐要么以固态二次飞灰的形式存在，要么进入到水中，无形中增加了二次污染的风险，无法对物料中高含量的硫进行有效的回收利用。

同时，现有技术中还存在如下问题。

第一、等离子炉出口的合成气直接在二燃室中燃烬。在燃烬过程中由于使用空气，不可避免地会在此过程中生成热力学NOx，增加后续的脱硝负担。

第二、在后续的烟气净化过程中，现有技术采用急冷半干工艺，过程中使用碱液对烟气进行降温使得烟气温度在1s内由500℃降低到200℃以下，该过程对于控制要求极高，既要将烟气温度急速降低，又不能因为喷入过量水分造成“湿壁”引起塔体腐蚀，而且在急冷过程中所使用的小颗粒的雾化碱液由高品质的雾化喷头在高压下产生，雾化喷头在使用过程中不可避免地因机械摩擦或结垢造成堵塞，因此需要频繁维护和更换。

第三，在此工艺路线中急冷半干和干法所采用的碱会以颗粒物的形式进入布袋除尘器，并且需要喷入活性炭吸附重金属，人为地增加烟气中的颗粒物浓度增加了布袋除尘器的处置负荷。

发明内容

本发明的主要目的在于实现高含硫危险废物处理工艺中的单质硫回收。

为了实现上述目的，本发明的第一方面涉及一种高含硫危险废物处理中的硫回收方法，其特征在于包括以下步骤：

高含硫危险废物经过等离子体气化熔融生成含有H₂S的合成气，

将所述的合成气进行一级或多级湿式脱酸，合成气由碱液脱酸生成溶解有硫氢化盐的脱酸液，

脱酸液通过催化氧化生成单质硫。

优选地，采用二级湿式脱酸，第一级采用湿式急冷脱酸。

优选地，第一级湿式脱酸中合成气与碱液的液气比为1-10L/m³，第二级湿式脱酸中碱液和合成气的液气比为0.5-8L/m³。