熔硫废气治理系统及方法与流程

1.本发明涉及废气处理技术领域，特别是涉及一种熔硫废气治理系统及方法。


背景技术：

2.目前，在硫磺制酸工业、硫磺回收、硫磺造粒、硫磺制片等领域都存在对熔硫废气的净化处理过程。以在硫磺制酸工业中的应用为例，粉状、粒状、片状或块状的固态硫磺原料，需用蒸汽加热熔解过滤后才能送下道工序使用。因硫磺中夹带有水分、挥发性有机物、有机酸等，在熔硫过程中这些杂质形成的废气会对周边环境造成不良影响。
3.如图1所示，现有技术对熔硫废气的处理方法大多是用引风机102将废气引入水洗塔101进行洗涤净化，该方法主要存在以下缺点：仅设置有一个水洗塔101，且水洗塔101内仅设置有喷淋头对熔硫废气进行喷淋，喷淋密度不够，导致洗涤效果不理想；目前，有厂家在水洗塔101中增加填料层，通过填料层使水洗液与熔硫废气充分接触，对洗涤效果进行改善，但是升华硫冷却后产生的固态硫颗粒极易凝结堵塞填料层，且不易清理。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种熔硫废气治理系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够提高熔硫废气的洗涤效果，并有效避免了填料层堵塞。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.本发明提供一种熔硫废气治理系统，包括一级洗涤塔和引风装置，所述一级洗涤塔的进气口能够连接有用于通入熔硫废气的烟气管道，所述引风装置能够为所述熔硫废气的流动提供动力；所述烟气管道上连接有一级洗涤管，所述一级洗涤管内设置有第一喷淋装置，所述第一喷淋装置能够对所述熔硫废气喷淋降温洗涤；所述一级洗涤塔内还设置有填料层，所述填料层位于所述一级洗涤塔的进气口上方，所述一级洗涤塔的出气口位于所述填料层的上方；所述填料层的上方还设置有第二喷淋装置，所述第二喷淋装置能够将洗涤液喷洒到所述填料层上，所述填料层能够使所述洗涤液与所述熔硫废气充分接触。
7.优选的，所述一级洗涤塔内还设置有第一气液分离装置，所述第一气液分离装置位于所述第二喷淋装置的上方，所述熔硫废气通过所述填料层后经过所述第一气液分离装置除沫，去除所述熔硫废气中夹带的含硫液沫，所述第一气液分离装置的上方还设置有第三喷淋装置，所述第三喷淋装置能够冲走所述含硫液沫，所述第三喷淋装置连接有进水管，用于通入洗涤液，所述一级洗涤塔的出气口位于所述第一气液分离装置的上方；其中，所述洗涤液为脱盐水。
8.优选的，所述一级洗涤塔的出液口还连接有沉降过滤机构，所述沉降过滤机构的清液出口通过供液管与所述第一喷淋装置以及所述第二喷淋装置连接，所述沉降过滤机构的出料口用于排出固态硫；
9.所述沉降过滤机构包括清液池和多个由前至后依次连通的沉降过滤池，相邻所述沉降过滤池之间通过连通口连通，所述连通口位于所述沉降过滤池的顶部，最后一个所述
沉降过滤池顶部的顶部设置有所述清液出口与所述清液池连通，所述清液池与所述供液管连通，其中，所述供液管上安装有第一循环泵；
10.所述沉降过滤池的底部设置有所述出料口，所述出料口与储硫装置连接；所述沉降过滤池的底部还设置有排液口，所述排液口与污水池连通。
11.优选的，所述供液管还连接有冷却系统，所述冷却系统包括换热器和循环冷却塔，所述换热器的液体通道进口与所述供液管连接，液体通道出口与所述第一喷淋装置以及所述第二喷淋装置连接，所述换热器的冷却通道进口与所述循环冷却塔的出水口连通，冷却通道出口与所述循环冷却塔的回水口连通。
12.优选的，所述熔硫废气治理系统还包括二级洗涤塔，所述一级洗涤塔的出气口通过连接气管与所述二级洗涤塔的进气口连通，所述连接气管上连接有二级洗涤管，所述二级洗涤管内设置有第四喷淋装置，能够对所述二级洗涤管内的熔硫废气进行喷淋降温洗涤；
13.所述二级洗涤塔内还设置有第二气液分离装置，所述第二气液分离装置位于所述二级洗涤塔的进气口的上方，并位于所述二级洗涤塔的出气口下方，所述第二气液分离装置的上方设置有第五喷淋装置；所述熔硫废气从所述二级洗涤塔的进气口进入后，向上通过所述第二气液分离装置，然后由所述二级洗涤塔的出气口排出；
14.所述二级洗涤塔的出液口还连接有洗涤循环池，所述洗涤循环池的出水口通过第二循环泵与所述第四喷淋装置连接，所述第五喷淋装置连接有进水管，用于通入洗涤液。
15.优选的，所述一级洗涤塔和所述二级洗涤塔的材质均为钢衬胶，所述一级洗涤塔内的空速小于等于1m/s。
16.优选的，所述二级洗涤塔的出气口通过排气管连接有烟囱，所述引风装置安装于所述排气管上；所述烟囱的底部设置有第三气液分离装置，所述第三气液分离装置的底部设置有污水槽，所述污水槽通过污水泵与所述污水池连通。
17.优选的，所述引风装置为引风机，所述引风机的风量为9000～12000m3/h，风压为2-4kpa；所述引风机还连接有变频器。
18.本发明还提供一种熔硫废气治理方法，采用上述的熔硫废气治理系统，包括以下步骤：
19.s1、通过所述一级喷淋装置对熔硫废气进行喷淋降温洗涤，以使所述熔硫废气中的气态硫转化为固态硫；
20.s2、通过所述第二喷淋装置向所述填料层喷洒洗涤液，通过所述填料层使熔硫废气在所述一级洗涤塔内与洗涤液充分接触，以使所述熔硫废气中的气态硫冷却固化形成固态硫，且所述洗涤液能够对所述填料层中的固态硫进行冲洗。
21.优选的，还包括以下步骤：
22.当所述洗涤液对所述熔硫废气进行洗涤后，对所述洗涤液进行固液分离，回收固态硫，并对固液分离后产生的清液进行冷却降温后，再将所述清液通入所述第一喷淋装置和所述第二喷淋装置；
23.对经洗涤后的所述熔硫废气进行气液分离，除去所述熔硫废气中夹带的含硫液沫。
24.本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
25.本发明在一级洗涤塔的进气口处设置有一级洗涤管，能够对熔硫废气进行喷淋降温洗涤，在一级洗涤塔内还设置有填料层，能够使熔硫废气在一级洗涤塔内与洗涤液充分接触，以使熔硫废气中的气态硫冷却固化形成固态硫，提高洗涤效果；而且，通过一级洗涤管对熔硫废气初步降温，降低熔硫废气中的气态硫含量，能够防止过多的气态硫在填料层中冷却固化堵塞填料层，以保证填料层的正常运行，而且第二喷淋装置喷洒的洗涤液还能够对填料层中的固态硫进行冲洗，进一步地避免了填料层的堵塞。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为现有技术中熔硫废气治理的工艺流程示意图；
28.图1中，101为水洗塔，102为引风机，103为烟囱，104为循环沉降槽，104为洗涤泵；
29.图2为本发明实施例中熔硫废气治理的工艺流程示意图；
30.图2中，1为一级洗涤管，2为石墨换热器，3为第一循环泵，4为一级洗涤塔，5为二级洗涤塔，6为二级洗涤管，7为第二循环泵，8为引风机，9为烟囱，10为一级沉降过滤池，11为二级沉降过滤池，12为清液池，13为洗涤循环池，14为污水槽，15为污水泵。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明的目的是提供一种熔硫废气治理系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够提高熔硫废气的洗涤效果，并有效避免了填料层堵塞。
33.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
34.实施例一
35.如图2所示，本实施例提供一种熔硫废气治理系统，包括一级洗涤塔4和引风装置，一级洗涤塔4的进气口能够连接有用于通入熔硫废气的烟气管道，引风装置能够为熔硫废气的流动提供动力；烟气管道上连接有一级洗涤管1，一级洗涤管1内设置有第一喷淋装置，第一喷淋装置能够对熔硫废气喷淋降温洗涤；一级洗涤塔4内还设置有填料层，填料层位于一级洗涤塔4的进气口上方，且与一级洗涤塔4的横截面尺寸相匹配，能够覆盖一级洗涤塔4的内腔的横截面，一级洗涤塔4的出气口位于填料层的上方；填料层的上方还设置有第二喷淋装置，第二喷淋装置能够将洗涤液喷洒到填料层上，熔硫废气从一级洗涤塔4的进气口进入后，向上通过填料层，然后由一级洗涤塔4的出气口排出。
36.进一步地，需要进行说明的是，填料层为本领域成熟现有技术中，其内主要填充有鲍尔环或拉西环填料等，能够增加气液接触面，使熔硫废气与洗涤液充分接触。
37.本实施例在一级洗涤塔4的进气口处设置有一级洗涤管1，能够对熔硫废气进行喷淋降温洗涤，而且在一级洗涤塔4内还设置有填料层，能够使熔硫废气在一级洗涤塔4内与洗涤液充分接触，以使熔硫废气中的气态硫冷却固化形成固态硫，提高洗涤效果；而且，通过一级洗涤管1对熔硫废气初步降温，降低熔硫废气中的气态硫含量，能够防止过多的气态硫在填料层中冷却固化堵塞填料层，以保证填料层的正常运行，而且第二喷淋装置喷洒的洗涤液还能够对填料层中的固态硫进行冲洗，进一步地避免了填料层的堵塞。
38.在本实施例中，烟气管道设置有两个，分别用于收集熔硫槽以及精硫槽中的熔硫废气，两个烟气管道上均连接有一级洗涤管1，且均与一级洗涤塔4的进气口连通；其中，熔硫槽和精硫槽为本领域成熟现有技术，均是将固体硫磺通过蒸汽盘管加热，形成熔融状的硫磺，同时，产生高温气的空气、水汽及升华硫的混合气体；本实施例在烟气管道处设置一级洗涤管1进行喷淋，能够对熔硫槽以及精硫槽产生的高温气体进行初步降温，以保证一级洗涤塔4中填料层的正常运行。
39.在本实施例中，在烟气管道上靠近熔硫槽或者精硫槽的出口段的位置处还套设有蒸汽夹套，在蒸汽夹套内通入有高温蒸汽进行加热，防止熔硫废气中的升华硫冷却固化，堵塞烟气管道；其中，烟气管道的材质优选采用耐高温的钢衬硫化胶。
40.在本实施例中，一级洗涤塔4内还设置有第一气液分离装置，第一气液分离装置位于第二喷淋装置的上方，熔硫废气通过填料层后经过第一气液分离装置除沫，去除熔硫废气中夹带的含硫液沫，第一气液分离装置的上方还设置有第三喷淋装置，第三喷淋装置能够冲走含硫液沫，使含硫液沫流到一级洗涤塔4的底部，以便于从底部的出液口排出；第三喷淋装置还连接有进水管，用于通入洗涤液，一级洗涤塔4的出气口位于第一气液分离装置的上方；其中，洗涤液优选为脱盐水，相对于碱洗，降低了洗涤成本。
41.在本实施例中，为确保升华硫在前端洗涤下充分洗涤，减少后移造成排放超标的现象，一级洗涤塔4的空速(其中，空速指的是熔硫废气在塔内的流动速度)制在1.0米/秒以下，能够保证升华硫降温洗涤后形成的细小颗粒悬浮物能最大限度的从一级洗涤塔4分离下来，减少后面二级洗涤塔5的负荷，以保证排放尾气指标达标排放；进一步地，一级洗涤塔4的塔径和塔体材质可以根据工作需要进行选择，具体地，塔径优选为2000mm，塔体材质优选为钢衬胶。
42.在本实施例中，一级洗涤塔4底部的出液口还连接有沉降过滤机构，沉降过滤机构的清液出口通过供液管与第一喷淋装置以及第二喷淋装置连接，沉降过滤机构的出料口用于排出固态硫；具体地，沉降过滤机构包括清液池12和多个由前至后依次连通的沉降过滤池，沉降过滤池内设置有固液分离装置，能够使洗涤液中的固态硫以及液体分离，相邻沉降过滤池之间通过连通口连通，连通口位于沉降过滤池的顶部，最后一个沉降过滤池顶部的顶部设置有清液出口与清液池12连通，清液池12与供液管连通，其中，供液管上安装有第一循环泵3，用于为清液的流动提供动力。
43.在本实施例中，沉降过滤池的底部还设置有出料口，出料口与储硫装置连接，用于将固液分离后产生的固态硫磺输送至储硫装置进行保存，其中，储硫装置优选为硫磺库；沉降过滤池的底部还设置有排液口，排液口与污水池连通，当熔硫废气处理完成后，将废水排至污水池。
44.在本实施例中，沉降过滤池的数量可以根据具体工作需要进行调整，如可以设置
两级或三级沉降过滤池；其中，需要注意的是，沉降过滤池的总容积不低于20立方米，以确保硫磺的充分沉降分离，沉降过滤池的材质优选为钢衬胶。进一步地，沉降过滤池中的固液分离装置可以选用板框压滤机，对含硫液体强制性过滤，实现固液分离。
45.在本实施例中，供液管还连接有冷却系统，能够对固液分离后产生的清液进行冷却降温，然后再使其进入喷淋洗涤，以防止洗涤液在循环洗涤中温度升高而造成硫磺的二次升华；具体地，冷却系统包括换热器和循环冷却塔，换热器的液体通道进口与供液管连接，液体通道出口与第一喷淋装置以及第二喷淋装置连接，换热器的冷却通道进口通过第三循环泵与循环冷却塔的出水口连通，冷却通道出口与循环冷却塔的回水口连通；循环冷却塔内的冷却水进入到换热器的冷却通道内对液体通道中的清液进行冷却降温，冷却水温度升高后再重新回流至循环冷却塔进行冷却。其中，换热器优选为石墨换热器2。
46.在本实施例中，熔硫废气治理系统还包括二级洗涤塔5，一级洗涤塔4的出气口通过连接气管与二级洗涤塔5的进气口连通，连接气管上连接有二级洗涤管6，二级洗涤管6内设置有第四喷淋装置，能够对二级洗涤管6内的熔硫废气进行喷淋降温洗涤；二级洗涤塔5内还设置有第二气液分离装置，第二气液分离装置位于二级洗涤塔5的进气口的上方，并位于二级洗涤塔5的出气口下方，第二气液分离装置的上方设置有第五喷淋装置；熔硫废气从二级洗涤塔5的进气口进入后，向上通过第二气液分离装置，然后由二级洗涤塔5的出气口排出；二级洗涤塔5底部的出液口还连接有洗涤循环池13，洗涤循环池13的出水口通过第二循环泵7与第四喷淋装置连接，第五喷淋装置连接有进水管，用于通入洗涤液。
47.进一步地，二级洗涤塔5的塔径和塔体材质可以根据工作需要进行选择，具体地，二级洗涤塔5的塔径优选为2200mm，塔体材质优选为钢衬胶。
48.在本实施例中，设置一级洗涤塔4和二级洗涤塔5，进行两级洗涤，能够有效提高洗涤效果，以确保排放烟气颗粒物达标排放；其中，一级洗涤塔4内的第一气液分离装置以及二级洗涤塔5中的第二气液分离装置可以根据具体工作需要进行选择，作为一种优选的实施方式，第一气液分离装置和第二气液分离装置均为斜板式除沫器，斜板式除沫器具有长行程大倾角，能够有效除去熔硫废气中夹带的含硫液沫。
49.在本实施例中，因熔硫槽运行周期较长，升华硫不断产生，为防止升华硫沉积造成设备及管道堵塞的发生，第一循环泵3、第二循环泵7和第三循环泵必须保持长期运行，因此第一循环泵3、第二循环泵7和第三循环泵的选用以低扬程、低功率的耐腐蚀泵为主；具体地，第一循环泵3、第二循环泵7和第三循环泵均为流量60m3/h、扬程25米的离心泵，材质选用非金属耐腐蚀材料，如衬四氟或衬塑等。
50.在本实施例中，二级洗涤塔5的出气口通过排气管连接有烟囱，引风装置安装于排气管上；其中，引风装置可以根据具体工作需要进行选择，如选择引风机8或空气泵等。作为一种优选实施方式，本实施例中引风装置为引风机8，为减少升华硫的溢出，引风机8风量不宜过大，风量以保证熔硫槽烟气不外溢，呈微负压状态的原则下：引风机8的风量优选为9000～12000m3/h，风压优选为3kpa，且引风机8还连接有变频器，采用变频控制，根据负荷大小及时调整引风量的大小，能够实现节能。
51.在本实施例中，烟囱的底部设置有第三气液分离装置，第三气液分离装置的底部设置有污水槽14，污水槽14通过污水泵15与污水池连通，其中，污水槽14优选为地槽，且沉降过滤池底部的排液口也可以与污水槽14连通；具体地，第三气液分离装置优选为旋风除
沫器；其中，旋风除沫器为本领域的成熟现有技术，其能够使气体以切线方向进入，从中心管出来，使气体形成旋流，在离心力的作用下实现气液分离，进一步除去气体中夹带的含硫液沫。进一步地，烟囱的材质选用非金属材质。
52.实施例二
53.本实施例提供一种熔硫废气治理方法，采用实施例一中的熔硫废气治理系统，主要包括以下步骤：
54.s1、通过一级喷淋装置对熔硫废气进行喷淋降温洗涤，以使熔硫废气中的气态硫转化为固态硫；
55.s2、通过第二喷淋装置向填料层喷洒洗涤液，通过填料层使熔硫废气在一级洗涤塔4内与洗涤液充分接触，以使熔硫废气中的气态硫冷却固化形成固态硫，且洗涤液能够对填料层中的固态硫进行冲洗。
56.在本实施例中，熔硫废气治理方法还包括以下步骤：
57.当洗涤液对熔硫废气进行洗涤后，对洗涤液进行固液分离，回收固态硫，并对固液分离后产生的清液进行冷却降温后，再将清液通入第一喷淋装置和第二喷淋装置；
58.对经洗涤后的熔硫废气进行气液分离，除去熔硫废气中夹带的含硫液沫，达到国家排放标准(小于120mg/nm3)后，排入大气。
59.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
60.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。