一種安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及干法脫硫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干法脫硫由于設(shè)備簡單、操作平穩(wěn)、脫硫精度高等優(yōu)點(diǎn)，在氣體脫硫凈化領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在沼氣提純天然氣干法脫硫塔中，使用氧化鐵去除硫化氫(主要化學(xué)反應(yīng)包括 Fe203+3H2S — Fe2S3+3H20，以及 Fe203+3H2S — 2FeS+S+3H20)，氧化鐵脫硫失效后形成失效脫硫劑，需要及時更換新的脫硫劑。失效脫硫劑是一種包含單質(zhì)硫、無機(jī)硫(FeS、Fe2S3等)和有機(jī)硫等的混合物，其中FeS極易自燃，若更換失效脫硫劑時操作不當(dāng)，使FeS與空氣接觸會導(dǎo)致FeS自燃，生成二氧化硫等有毒氣體污染環(huán)境，甚至有可能導(dǎo)致單質(zhì)硫燃燒形成火災(zāi)，存在嚴(yán)重的安全隱患。此外，脫硫產(chǎn)生的失效脫硫劑通常與其他工業(yè)失效料混堆填埋處理，這種處置方式不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)大量資源。
[0003]為了減少環(huán)境污染，提高資源的利用率，現(xiàn)有技術(shù)中提出了多種失效脫硫劑的再生工藝，基本原理在于通入含氧氣體使失效脫硫劑氧化(2FeS+302 — 2FeO+2SO 2，2Fe2S3+302— 2Fe203+6S)，再進(jìn)行后續(xù)處理。中國專利文獻(xiàn)CN101985069A公開了一種失效脫硫劑無害化處理工藝，以甲苯為萃取液，通過空氣和水的混合蒸汽對失效脫硫劑進(jìn)行處理，將硫蒸汽帶出并冷凝回收單質(zhì)硫，使脫硫劑再生；中國專利文獻(xiàn)CN103768944A公開了一種氧化鐵脫硫劑的再生方法，失效后的無定形羥基氧化鐵脫硫劑與催化裂化柴油混合，通入空氣使其再生，而催化裂化柴油溶解硫磺后，再回收單質(zhì)硫；中國專利文獻(xiàn)CN103212293A公開了一種以羥基氧化鐵為活性組分的再生方法，將失效脫硫劑破碎研磨成粉末，加水配制成懸浮液，再通入含氧氣體進(jìn)行氧化，將上浮的硫單質(zhì)分離出來，沉淀的羥基氧化鐵過濾、洗滌、干燥后得再生的羥基氧化鐵；中國專利文獻(xiàn)CN103055834A公開了一種失效氧化鐵脫硫劑的再生方法，將失效氧化鐵脫硫劑用弱酸水分散，再像分散液中加入氧化劑，反應(yīng)完成后經(jīng)過濾、洗滌、烘干得到再生的氧化鐵脫硫劑。
[0004]上述方法的不足之處在于需要使用有機(jī)溶劑，費(fèi)用高且對人體有害；在再生過程中會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體污染環(huán)境；操作時安全系數(shù)低、能耗大；將失效脫硫劑自脫硫塔中卸下在塔外進(jìn)行再生操作不方便且存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的一個或多個不足，提供一種成本低、安全系數(shù)高、無污染、資源利用率高的失效氧化鐵脫硫劑再生方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法，包括以下步驟:
S1:往含有失效氧化鐵脫硫劑的干法脫硫塔中通入惰性氣體進(jìn)行置換；
S2:置換完成后，往干法脫硫塔內(nèi)通入由含氧氣體和惰性氣體構(gòu)成的混合氣體，進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑的再生反應(yīng)；
53:將再生反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入塔前分離器，將氣體中的顆粒物過濾分離；
54:將過濾后的氣體通入吸收塔中與Mg (OH) 2溶液反應(yīng)；
55:將反應(yīng)后的氣體通入設(shè)于吸收塔后的塔后分離器，將惰性氣體分離出來；
56:將分離出來的惰性氣體與補(bǔ)充通入的含氧氣體混合并再次通入干法脫硫塔內(nèi)循環(huán)進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑的再生反應(yīng)。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選:再生反應(yīng)時，測定干法脫硫塔入口處的溫度Tl和出口處的溫度T2，當(dāng)T1、T2的差值小于等于設(shè)定值時，判定為再生反應(yīng)完成。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選:進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑再生時，實(shí)時檢測所述干法脫硫塔入口處的氧氣含量，當(dāng)檢測值超過設(shè)定值時，停止往所述干法脫硫塔通入含氧氣體。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選:進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑再生時，實(shí)時檢測所述干法脫硫塔入口處的壓力值和出口處的流量值，當(dāng)檢測到的壓力值或流量值超過對應(yīng)的設(shè)定值時，進(jìn)行放空。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明首先利用惰性氣體將干法脫硫塔內(nèi)的混合氣體置換，然后在干法脫硫塔內(nèi)通入含氧氣體和惰性氣體進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑的再生反應(yīng)，最后將再生反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫在吸收塔中被Mg (ΟΗ)2吸收，其中分離出來的惰性氣體在補(bǔ)充適量的含氧氣體后再次進(jìn)入干法脫硫塔內(nèi)循環(huán)進(jìn)行再生反應(yīng)。該方法實(shí)現(xiàn)了惰性氣體的循環(huán)利用，且通過惰性氣體帶走失效氧化鐵脫硫劑再生反應(yīng)這一強(qiáng)放熱過程所產(chǎn)生的熱量，大大降低了溫度不可控的危險性，使得再生反應(yīng)時將干法脫硫塔內(nèi)的溫度控制在安全范圍內(nèi)；無需使用有機(jī)溶劑，大大降低了成本，且操作更安全；將產(chǎn)生的SO2回收，生成的鎂鹽大部分為MgSO4，可作為肥料和飼料再利用，不會對周圍環(huán)境造成污染，而且節(jié)約資源，提高了資源利用率；直接在干法脫硫塔內(nèi)進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑的再生，無需將其自干法脫硫塔內(nèi)拆卸出來，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度和操作的危險性，改善了作業(yè)環(huán)境；該方法減少了失效脫硫劑的排放，再生后的氧化鐵脫硫劑重新具備脫硫能力，可以快速讓脫硫系統(tǒng)投入運(yùn)行。
[0011]進(jìn)一步地，通過控制氧含量來控制系統(tǒng)安全，防止O2和失效氧化鐵脫硫劑在干法脫硫塔中反應(yīng)劇烈發(fā)生爆炸。
[0012]進(jìn)一步地，當(dāng)系統(tǒng)壓力或流量超過設(shè)定值時，通過控制系統(tǒng)進(jìn)行放空，壁避免出現(xiàn)安全事故。
[0013]進(jìn)一步地，通過檢測溫度來快速判斷再生反應(yīng)是否完全，提高便利性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法所使用的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]實(shí)施例一如圖1所示，首先進(jìn)行置換過程:打開一號閥1、三號閥3、六號閥6、八號閥8、九號閥9和十二號閥12，惰性氣體(本實(shí)施例中采用氮?dú)猓@而易見地也可采用其他惰性氣體)在循環(huán)風(fēng)機(jī)2的作用下通過閥一號閥I和三號閥3送入緩沖罐中，隨后氣體進(jìn)入干法脫硫塔5，通過六號閥6、八號閥8和九號閥9，氣體進(jìn)入塔前分離器7和吸收塔10，再進(jìn)入塔后分離器11，最后通過十二號閥12進(jìn)入外部環(huán)境中。
[0017]置換完成后，進(jìn)行再生過程:關(guān)閉一號閥1、九號閥9和十二號閥12，打開十三號閥13和十七號閥17。含氧氣體(本實(shí)施例中為空氣)在循環(huán)風(fēng)機(jī)2的作用下通過十三號閥13和三號閥3送入緩沖罐4中，氣體在緩沖罐4中混合均勻后進(jìn)入干法脫硫塔5，反應(yīng)的氣體通六號閥6進(jìn)入塔前分離器7將顆粒物分離，分離后的氣體進(jìn)入吸收塔10吸收其中的二氧化硫，最后再經(jīng)塔后分離器11分離、凈化，分離出來的氮?dú)馀c補(bǔ)充通入的含氧氣體在循環(huán)風(fēng)機(jī)2的作用下通過十七號閥17和三號閥3進(jìn)入緩沖罐4繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)再生。
[0018]干法脫硫塔5前安裝了氧含量檢測儀14，當(dāng)檢測到氧含量超過設(shè)定值時，通過控制系統(tǒng)的指令立即關(guān)閉十三號閥13，防止O2和失效氧化鐵脫硫劑在干法脫硫塔5中反應(yīng)劇烈發(fā)生爆炸。
[0019]干法脫硫塔5前安裝了壓力表15和干法脫硫塔5后安裝了流量表16，當(dāng)系統(tǒng)壓力或流量超過設(shè)定值時，通過控制系統(tǒng)指令打開十二號閥12進(jìn)行放空。
[0020]在干法脫硫塔5前和干法脫硫塔5后分別安裝了一號溫度表18和二號溫度表19，當(dāng)一號溫度表18和二號溫度表19的差值為零，或小于等于設(shè)定值時，判定為再生完全。
[0021]需要說明的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:往含有失效氧化鐵脫硫劑的干法脫硫塔中通入惰性氣體進(jìn)行置換； 52:置換完成后，往干法脫硫塔內(nèi)通入由含氧氣體和惰性氣體構(gòu)成的混合氣體，進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑的再生反應(yīng)； 53:將再生反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入塔前分離器，將氣體中的顆粒物過濾分離； 54:將過濾后的氣體通入吸收塔中與Mg (OH) 2溶液反應(yīng)； 55:將反應(yīng)后的氣體通入設(shè)于吸收塔后的塔后分離器，將惰性氣體分離出來； 56:將分離出來的惰性氣體與補(bǔ)充通入的含氧氣體混合并再次通入干法脫硫塔內(nèi)循環(huán)進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑的再生反應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法，其特征在于，再生反應(yīng)時，測定干法脫硫塔入口處的溫度Tl和出口處的溫度T2，當(dāng)T1、T2的差值小于等于設(shè)定值時，判定為再生反應(yīng)完成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法，其特征在于，進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑再生時，實(shí)時檢測所述干法脫硫塔入口處的氧氣含量，當(dāng)檢測值超過設(shè)定值時，停止往所述干法脫硫塔通入含氧氣體。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法，其特征在于，進(jìn)行失效氧化鐵脫硫劑再生時，實(shí)時檢測所述干法脫硫塔入口處的壓力值和出口處的流量值，當(dāng)檢測到的壓力值或流量值超過對應(yīng)的設(shè)定值時，進(jìn)行放空。
【專利摘要】一種安全無污染的失效氧化鐵脫硫劑再生方法，主要步驟有：往含有失效氧化鐵脫硫劑的干法脫硫塔中通入惰性氣體進(jìn)行置換；置換后通入由含氧氣體和惰性氣體構(gòu)成的混合氣體，進(jìn)行再生反應(yīng)；將再生反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入吸收塔中與Mg（OH）2溶液反應(yīng)，將反應(yīng)后的氣體與補(bǔ)充通入的含氧氣體再次通入干法脫硫塔內(nèi)循環(huán)進(jìn)行再生反應(yīng)。該方法利用惰性氣體帶走再生時產(chǎn)生的熱量，大大降低了再生反應(yīng)強(qiáng)放熱過程帶來的溫度不可控的危險性；無需使用有機(jī)溶劑，大大降低了成本；生成的鎂鹽為MgSO4，不會造成污染；無需將失效脫硫劑自干法脫硫塔內(nèi)拆卸出來，降低了工人的勞動強(qiáng)度，改善了工人的工作環(huán)境；再生后脫硫劑重新具備脫硫能力，可以快速讓脫硫系統(tǒng)投入運(yùn)行。
【IPC分類】B01D53/50, C05D5/00, A23K1/00, B01D53/96
【公開號】CN104923076
【申請?zhí)枴緾N201510311070
【發(fā)明人】朱贊強(qiáng), 賀群策, 賀少君
【申請人】湖南和澳宇潔環(huán)境科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月9日