一种安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及干法脱硫技术领域，尤其涉及一种安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法。
【背景技术】
[0002]干法脱硫由于设备简单、操作平稳、脱硫精度高等优点，在气体脱硫净化领域已经得到广泛应用。在沼气提纯天然气干法脱硫塔中，使用氧化铁去除硫化氢(主要化学反应包括 Fe203+3H2S — Fe2S3+3H20，以及 Fe203+3H2S — 2FeS+S+3H20)，氧化铁脱硫失效后形成失效脱硫剂，需要及时更换新的脱硫剂。失效脱硫剂是一种包含单质硫、无机硫(FeS、Fe2S3等)和有机硫等的混合物，其中FeS极易自燃，若更换失效脱硫剂时操作不当，使FeS与空气接触会导致FeS自燃，生成二氧化硫等有毒气体污染环境，甚至有可能导致单质硫燃烧形成火灾，存在严重的安全隐患。此外，脱硫产生的失效脱硫剂通常与其他工业失效料混堆填埋处理，这种处置方式不仅污染环境，而且浪费大量资源。
[0003]为了减少环境污染，提高资源的利用率，现有技术中提出了多种失效脱硫剂的再生工艺，基本原理在于通入含氧气体使失效脱硫剂氧化(2FeS+302 — 2FeO+2SO 2，2Fe2S3+302— 2Fe203+6S)，再进行后续处理。中国专利文献CN101985069A公开了一种失效脱硫剂无害化处理工艺，以甲苯为萃取液，通过空气和水的混合蒸汽对失效脱硫剂进行处理，将硫蒸汽带出并冷凝回收单质硫，使脱硫剂再生；中国专利文献CN103768944A公开了一种氧化铁脱硫剂的再生方法，失效后的无定形羟基氧化铁脱硫剂与催化裂化柴油混合，通入空气使其再生，而催化裂化柴油溶解硫磺后，再回收单质硫；中国专利文献CN103212293A公开了一种以羟基氧化铁为活性组分的再生方法，将失效脱硫剂破碎研磨成粉末，加水配制成悬浮液，再通入含氧气体进行氧化，将上浮的硫单质分离出来，沉淀的羟基氧化铁过滤、洗涤、干燥后得再生的羟基氧化铁；中国专利文献CN103055834A公开了一种失效氧化铁脱硫剂的再生方法，将失效氧化铁脱硫剂用弱酸水分散，再像分散液中加入氧化剂，反应完成后经过滤、洗涤、烘干得到再生的氧化铁脱硫剂。
[0004]上述方法的不足之处在于需要使用有机溶剂，费用高且对人体有害；在再生过程中会产生二氧化硫等有害气体污染环境；操作时安全系数低、能耗大；将失效脱硫剂自脱硫塔中卸下在塔外进行再生操作不方便且存在安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于:针对现有技术存在的一个或多个不足，提供一种成本低、安全系数高、无污染、资源利用率高的失效氧化铁脱硫剂再生方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:一种安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法，包括以下步骤:
S1:往含有失效氧化铁脱硫剂的干法脱硫塔中通入惰性气体进行置换；
S2:置换完成后，往干法脱硫塔内通入由含氧气体和惰性气体构成的混合气体，进行失效氧化铁脱硫剂的再生反应；
53:将再生反应产生的气体通入塔前分离器，将气体中的颗粒物过滤分离；
54:将过滤后的气体通入吸收塔中与Mg (OH) 2溶液反应；
55:将反应后的气体通入设于吸收塔后的塔后分离器，将惰性气体分离出来；
56:将分离出来的惰性气体与补充通入的含氧气体混合并再次通入干法脱硫塔内循环进行失效氧化铁脱硫剂的再生反应。
[0007]作为上述技术方案的进一步优选:再生反应时，测定干法脱硫塔入口处的温度Tl和出口处的温度T2，当T1、T2的差值小于等于设定值时，判定为再生反应完成。
[0008]作为上述技术方案的进一步优选:进行失效氧化铁脱硫剂再生时，实时检测所述干法脱硫塔入口处的氧气含量，当检测值超过设定值时，停止往所述干法脱硫塔通入含氧气体。
[0009]作为上述技术方案的进一步优选:进行失效氧化铁脱硫剂再生时，实时检测所述干法脱硫塔入口处的压力值和出口处的流量值，当检测到的压力值或流量值超过对应的设定值时，进行放空。
[0010]与现有技术相比，本发明的优点在于:
本发明首先利用惰性气体将干法脱硫塔内的混合气体置换，然后在干法脱硫塔内通入含氧气体和惰性气体进行失效氧化铁脱硫剂的再生反应，最后将再生反应产生的二氧化硫在吸收塔中被Mg (ΟΗ)2吸收，其中分离出来的惰性气体在补充适量的含氧气体后再次进入干法脱硫塔内循环进行再生反应。该方法实现了惰性气体的循环利用，且通过惰性气体带走失效氧化铁脱硫剂再生反应这一强放热过程所产生的热量，大大降低了温度不可控的危险性，使得再生反应时将干法脱硫塔内的温度控制在安全范围内；无需使用有机溶剂，大大降低了成本，且操作更安全；将产生的SO2回收，生成的镁盐大部分为MgSO4，可作为肥料和饲料再利用，不会对周围环境造成污染，而且节约资源，提高了资源利用率；直接在干法脱硫塔内进行失效氧化铁脱硫剂的再生，无需将其自干法脱硫塔内拆卸出来，大大降低了工人的劳动强度和操作的危险性，改善了作业环境；该方法减少了失效脱硫剂的排放，再生后的氧化铁脱硫剂重新具备脱硫能力，可以快速让脱硫系统投入运行。
[0011]进一步地，通过控制氧含量来控制系统安全，防止O2和失效氧化铁脱硫剂在干法脱硫塔中反应剧烈发生爆炸。
[0012]进一步地，当系统压力或流量超过设定值时，通过控制系统进行放空，壁避免出现安全事故。
[0013]进一步地，通过检测温度来快速判断再生反应是否完全，提高便利性。
【附图说明】
[0014]图1为本发明安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法所使用的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0016]实施例一如图1所示，首先进行置换过程:打开一号阀1、三号阀3、六号阀6、八号阀8、九号阀9和十二号阀12，惰性气体(本实施例中采用氮气，显而易见地也可采用其他惰性气体)在循环风机2的作用下通过阀一号阀I和三号阀3送入缓冲罐中，随后气体进入干法脱硫塔5，通过六号阀6、八号阀8和九号阀9，气体进入塔前分离器7和吸收塔10，再进入塔后分离器11，最后通过十二号阀12进入外部环境中。
[0017]置换完成后，进行再生过程:关闭一号阀1、九号阀9和十二号阀12，打开十三号阀13和十七号阀17。含氧气体(本实施例中为空气)在循环风机2的作用下通过十三号阀13和三号阀3送入缓冲罐4中，气体在缓冲罐4中混合均匀后进入干法脱硫塔5，反应的气体通六号阀6进入塔前分离器7将颗粒物分离，分离后的气体进入吸收塔10吸收其中的二氧化硫，最后再经塔后分离器11分离、净化，分离出来的氮气与补充通入的含氧气体在循环风机2的作用下通过十七号阀17和三号阀3进入缓冲罐4继续进行循环再生。
[0018]干法脱硫塔5前安装了氧含量检测仪14，当检测到氧含量超过设定值时，通过控制系统的指令立即关闭十三号阀13，防止O2和失效氧化铁脱硫剂在干法脱硫塔5中反应剧烈发生爆炸。
[0019]干法脱硫塔5前安装了压力表15和干法脱硫塔5后安装了流量表16，当系统压力或流量超过设定值时，通过控制系统指令打开十二号阀12进行放空。
[0020]在干法脱硫塔5前和干法脱硫塔5后分别安装了一号温度表18和二号温度表19，当一号温度表18和二号温度表19的差值为零，或小于等于设定值时，判定为再生完全。
[0021]需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法，其特征在于，包括以下步骤: S1:往含有失效氧化铁脱硫剂的干法脱硫塔中通入惰性气体进行置换； 52:置换完成后，往干法脱硫塔内通入由含氧气体和惰性气体构成的混合气体，进行失效氧化铁脱硫剂的再生反应； 53:将再生反应产生的气体通入塔前分离器，将气体中的颗粒物过滤分离； 54:将过滤后的气体通入吸收塔中与Mg (OH) 2溶液反应； 55:将反应后的气体通入设于吸收塔后的塔后分离器，将惰性气体分离出来； 56:将分离出来的惰性气体与补充通入的含氧气体混合并再次通入干法脱硫塔内循环进行失效氧化铁脱硫剂的再生反应。2.根据权利要求1所述的安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法，其特征在于，再生反应时，测定干法脱硫塔入口处的温度Tl和出口处的温度T2，当T1、T2的差值小于等于设定值时，判定为再生反应完成。3.根据权利要求1或2所述的安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法，其特征在于，进行失效氧化铁脱硫剂再生时，实时检测所述干法脱硫塔入口处的氧气含量，当检测值超过设定值时，停止往所述干法脱硫塔通入含氧气体。4.根据权利要求1或2所述的安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法，其特征在于，进行失效氧化铁脱硫剂再生时，实时检测所述干法脱硫塔入口处的压力值和出口处的流量值，当检测到的压力值或流量值超过对应的设定值时，进行放空。
【专利摘要】一种安全无污染的失效氧化铁脱硫剂再生方法，主要步骤有：往含有失效氧化铁脱硫剂的干法脱硫塔中通入惰性气体进行置换；置换后通入由含氧气体和惰性气体构成的混合气体，进行再生反应；将再生反应产生的气体通入吸收塔中与Mg（OH）2溶液反应，将反应后的气体与补充通入的含氧气体再次通入干法脱硫塔内循环进行再生反应。该方法利用惰性气体带走再生时产生的热量，大大降低了再生反应强放热过程带来的温度不可控的危险性；无需使用有机溶剂，大大降低了成本；生成的镁盐为MgSO4，不会造成污染；无需将失效脱硫剂自干法脱硫塔内拆卸出来，降低了工人的劳动强度，改善了工人的工作环境；再生后脱硫剂重新具备脱硫能力，可以快速让脱硫系统投入运行。
【IPC分类】B01D53/50, C05D5/00, A23K1/00, B01D53/96
【公开号】CN104923076
【申请号】CN201510311070
【发明人】朱赞强, 贺群策, 贺少君
【申请人】湖南和澳宇洁环境科技有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月9日