[发明专利]一种处理克劳斯法硫磺回收装置尾气的装置和处理方法

说明书

本发明提出一种处理克劳斯法硫磺回收装置尾气的装置和处理方法，该装置通过一级反应器+一级冷凝器(一转一凝)，反应采用高效蜂巢铂金催化剂和普通钒基催化剂，成酸系统采用玻璃管冷凝装置，得到高浓度硫酸产品，尾气处理采用活性炭催化剂催化转化，最终尾气排放满足SO₂≤50mg/m³、NOx≤50mg/m³、酸雾≤5mg/m³(基于3％氧含量)。解决了现有技术的装置存在占地大、能耗高、投资和操作费用高、有废液排放等问题，本发明总硫回收效率高，总硫回收率超过99.9％，长周期运行能耗低，装置占地面积小，环保指标高：同时不产生任何废水废液，综合以上排放指标满足国家对烟气超净排放的要求。

技术领域

本发明涉及一种处理克劳斯法硫磺回收装置尾气的装置和处理方法，属于回收尾气装置技术领域。

背景技术

由于克劳斯反应是可逆的，采用克劳斯工艺的硫磺回收装置受到化学平衡的限制，总硫回收率不大于99％，排放的尾气中含有少量的H₂S，SO₂，COS，S_X等有害物质，直接焚烧后排放达不到规定的环保要求，目前使用比较广泛的工艺有：尾气加氢还原吸收工艺、低温克劳斯工艺和选择性氧化工艺。

为应对日趋严格的环保标准，有效减少烟气中SO₂浓度，在原有工艺的基础上，各家设计公司相应采取了工艺改进，但是仍存在占地大、能耗高、投资和操作费用高、有废液排放等问题。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中提到的问题，提出一种处理克劳斯法硫磺回收装置尾气的装置和处理方法，能够以克劳斯法硫磺回收装置尾气为原料经过反应转化、冷凝成酸等过程产生高浓度硫酸的工艺。

本发明提出一种处理克劳斯法硫磺回收装置尾气的装置，包括加热器、反应器、冷凝器、静电除雾器、风机、活性炭反应器、烟囱和酸罐，所述加热器、反应器、冷凝器、静电除雾器、风机、活性炭反应器和烟囱依次连接，所述冷凝器的顶端为出气口，底端为出酸口，所述冷凝器的底端出酸口与酸罐连接；所述活性炭反应器还与冷凝器的上部连接，所述活性炭反应器内设置有活性炭催化剂床层；所述反应器包括两个翅片管换热器、催化剂床层和铂金催化剂床层，所述反应器壳体内从上至下依次设置有铂金催化剂床层、一个翅片管换热器、催化剂床层和另一个翅片管换热器，所述铂金催化剂床层将各种含硫化合物和单质硫被铂金催化剂转化为SO₂。

优选地，所述铂金催化剂床层内设置有蜂巢铂金催化剂。

优选地，所述催化剂床层内设置有钒基催化剂。

优选地，所述反应器入口温度控制在400℃-440℃，出口温度控制在不超过280℃。

更优选地，所述反应器入口温度控制在440℃。

优选地，所述反应器压力为微正压。

优选地，所述冷凝器包括三套玻璃管换热器，每套玻璃管换热器采用水平管形式。

优选地，所述活性炭催化剂床层催化转化本装置内尾气中的SO₂。

一种所述的处理克劳斯法硫磺回收装置尾气的装置的处理方法，具体包括以下步骤：

(1)首先，硫磺回收装置尾气经过加热器加热至400℃～440℃，热的工艺气被送至反应器中，在两层催化剂作用下，SO₂转化为SO₃，同时放出热量，在催化剂床层的上下安装有两个翅片管换热器用以层间降温和提取反应热；

(2)然后，反应器出口工艺气进入冷凝器中，硫酸在三层玻璃管换热器壳程被冷凝，依次冷却至260℃、110℃和70℃，进而流出至酸罐中，工艺气中未被冷凝下来的酸雾在静电除雾器中去除，静电除雾器中收集的酸通过重力流回到冷凝器中，逐级升温浓缩，最终收集到酸罐中；