一种含硫废气的处理系统和方法与流程

1.本发明属于废气处理领域，涉及一种含硫废气的处理系统和方法。


背景技术：

2.硫化氢、甲硫醇、二甲基硫醚等含硫化合物在医药、农药等化工领域广泛应用，然而，这些含硫化合物嗅阈值低，有浓郁恶臭味，因此在这些含硫化合物的生产、应用、存储过程中常常产生难闻的恶臭味含硫废气。常见的脱硫工艺如石灰石
‑
石膏法、氨
‑
硫酸铵法、双碱法等，主要针对的是二氧化硫等无机硫，含有恶臭味的有机硫尾气一般采用rto焚烧法处理，但焚烧法投资大、运行成本高，不易于推广，且焚烧产生的含二氧化硫废气还需经过进一步脱硫才可以排放。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、投资小、运行成本低、净化效果好、安全系数高、易于工程化推广的含硫废气的处理系统，还提供了一种操作简单、成本低廉、处理效率高、处理效果好、无二次空气污染的含硫废气的处理方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种含硫废气的处理系统，包括依次连通的用于去除含硫废气中含硫组分的除硫塔、碱洗塔和水洗塔。
6.作为上述技术方案的进一步改进：所述除硫塔的数量为至少一个；所述除硫塔的数量超过一个时，所述除硫塔之间以串联的形式连通。
7.作为上述技术方案的进一步改进：所述除硫塔内的上方设有用于喷洒二氧化氯溶液的第一布料器；所述第一布料器通过管道与除硫塔的底部连通；所述除硫塔与第一布料器之间的管道上设有第一循环泵；所述第一布料器与第一循环泵之间设有第一阀门。
8.作为上述技术方案的进一步改进：所述第一布料器上还连通有二氧化氯储存装置；所述第一布料器与二氧化氯储存装置之间的管道上设有水射器；所述二氧化氯储存装置至水射器的管道上设有单向阀；所述水射器通过管道与第一循环泵连通；所述水射器与第一循环泵之间设有第二阀门；所述二氧化氯储存装置为二氧化氯储存罐或二氧化氯发生器。
9.作为上述技术方案的进一步改进：所述除硫塔的底部还连通有用于吸收含硫废气中碱性组分的酸洗塔；所述酸洗塔内的上方设有用于喷洒酸性溶液的第二布料器；所述第二布料器通过管道与酸洗塔的底部连通；所述第二布料器与酸洗塔之间的管道上设有第二循环泵；所述酸洗塔的底部还连通有用于输送含硫废气的送气装置；所述送气装置为抽风机。
10.作为上述技术方案的进一步改进：所述碱洗塔内的上方设有用于喷洒碱性溶液的第三布料器；所述第三布料器通过管道与碱洗塔的底部连通；所述第三布料器与碱洗塔之间的管道上设有第三循环泵。
11.作为上述技术方案的进一步改进：所述水洗塔内的上方设有用于喷洒水的第四布料器；所述第四布料器通过管道与水洗塔的底部连通；所述第四布料器与水洗塔之间的管道上设有第四循环泵。
12.作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种含硫废气的处理方法，采用上述的处理系统对含硫废气进行处理。
13.作为上述技术方案的进一步改进：包括以下步骤：
14.s1、往酸洗塔、除硫塔、碱洗塔和水洗塔中依次通入酸性溶液、二氧化氯溶液、碱溶液、水，开启各塔对应的循环泵；
15.s2、将含硫废气依次通过步骤s1中的酸洗塔、除硫塔、碱洗塔和水洗塔，完成对含硫废气的处理。
16.作为上述技术方案的进一步改进：步骤s1中，所述酸洗塔中控制酸洗溶液的质量浓度为5％～30％；所述酸性溶液为硫酸溶液和/或盐酸溶液；所述除硫塔中控制二氧化氯溶液的质量浓度为0.5％～2％；所述碱洗塔中控制碱性溶液的质量浓度为10％～40％；所述碱性溶液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。
17.作为上述技术方案的进一步改进：步骤s2中，所述含硫废气采用由下而上的方式通过酸洗塔、除硫塔、碱洗塔和水洗塔。
18.作为上述技术方案的进一步改进：步骤s1中，所述除硫塔的数量为两个时，第一、第二个除硫塔中二氧化氯的质量浓度分别为0.5％～2％和1％～2％；
19.作为上述技术方案的进一步改进：步骤s2中，所述含硫废气中含硫组分包括式(ⅰ)和式(ⅱ)中所示的至少一种物质：
[0020][0021]
式(ⅰ)和式(ⅱ)中，r为
‑
h、
‑
ch3、
‑
ch2ch3、
‑
ch2ch2ch3、
‑
ch(ch3)ch3中的其中一种；r1为
‑
h、
‑
ch3、
‑
ch2ch3、
‑
ch2ch2ch3、
‑
ch(ch3)ch3中的其中一种。
[0022]
与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0023]
(1)本发明提供了一种含硫废气的处理系统，包括依次连通的除硫塔、碱洗塔和水洗塔，其中设置的除硫塔，不仅能够直接将含硫废气中易溶于水的无机硫组分溶解到除硫塔的水相中，也能够将含硫废气中有恶臭味的易挥发的有机硫组分转化成无恶臭味难挥发或易溶于水的组分，使其进入到到除硫塔的水相中，从而实现对废气中含硫组分的有效去除，进而通过碱洗塔的处理，吸收去除除硫塔中溢散出来的酸性气体，最后通过水洗塔的处理，吸收去除碱洗塔中出来的碱雾，最终实现对废气的有效净化以及达标排放。相对于rto焚烧炉，本发明含硫废气的处理系统具有结构简单、投资小、运行成本低、净化效果好、安全系数高、易于工程化推广等优点，使用价值高，应用前景好。
[0024]
(2)本发明还提供了一种含硫废气的处理方法，具有操作简单、成本低廉、处理效率高、处理效果好、无二次空气污染等优点，适合于广泛处理不同来源的含硫废气。
附图说明
[0025]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述。
[0026]
图1为本发明实施例1中含硫废气处理系统的结构示意图。
[0027]
图例说明：
[0028]
1、酸洗塔；2、除硫塔；3、碱洗塔；4、水洗塔；5、二氧化氯储存装置；6、水射器；7、第一布料器；8、第一循环泵；9、第二布料器；10、第二循环泵；11、第三布料器；12、第三循环泵；13、第四布料器；14、第四循环泵；15、送气装置；16、第一阀门；17、第二阀门。
具体实施方式
[0029]
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0030]
实施例1
[0031]
如图1所示，本实施例的含硫废气的处理系统，包括依次连通的用于去除含硫废气中含硫组分的除硫塔2、用于去除除硫塔2尾气中酸性气体的碱洗塔3和用于去除碱洗塔3尾气中碱雾的水洗塔4。
[0032]
本实施例中，除硫塔2能将废气中的含硫组分与溶液中的除硫剂(如二氧化氯溶液)充分结合，氧化后去除臭味并进入到除硫塔的水相中，从而实现对废气中含硫组分的有效去除，进而通过碱洗塔3的处理，吸收去除除硫塔2中溢散出来的酸性气体，最后通过水洗塔4的处理，吸收去除碱洗塔3中出来的碱雾，最终实现对废气的有效净化以及达标排放。相对于rto焚烧炉，本发明含硫废气的处理系统具有结构简单、投资小、运行成本低、净化效果好、安全系数高、易于工程化推广等优点，使用价值高，应用前景好。
[0033]
本实施例中，除硫塔2的数量为两个，以串联的形式连通。本实施例中，通过一级脱硫塔对废气中的含硫组分进行氧化处理，通过二级脱硫塔对废气中的含硫组分进行深度氧化处理，因而通过设置两个串联的除硫塔2，在保证快速、彻底的去除废气中的含硫组分的前提下，不仅能提高二氧化氯的使用率，降低其使用量和处理成本，而且能够提供处理系统的安全系数，有利于实现安全生产。本发明中，除硫塔2的数量至少为一个，不仅限于两个，数量能够满足对废气中含硫组分的有效去除即可，如一个、两个、三个、四个，均可。
[0034]
本实施例中，除硫塔2内的上方设有用于喷洒二氧化氯溶液的第一布料器7；第一布料器7通过管道与除硫塔2的底部连通；除硫塔2与第一布料器7之间的管道上设有第一循环泵8；第一布料器7与第一循环泵8之间设有第一阀门16。本处理系统中，利用第一布料器7的布设作用，能够进一步提升二氧化氯溶液与废气的接触率，从而能够提升脱硫塔2的脱硫效率，有利于提高处理系统对废气的处理效率和净化效果，同时，通过第一循环泵8的作用，也能进一步提升二氧化氯溶液的使用率，在提高二氧化氯溶液利用率的前提下也能进一步降低处理成本，有利于降低处理系统的运行成本。
[0035]
本实施例中，第一布料器7上还连通有二氧化氯储存装置5；第一布料器7与二氧化氯储存装置5之间的管道上设有水射器6；二氧化氯储存装置5至水射器6的管道上设有单向阀；水射器6通过管道与第一循环泵8连通；水射器6与第一循环泵8之间设有第二阀门17；二氧化氯储存装置5为二氧化氯储存罐或二氧化氯发生器，具体为二氧化氯发生器(一种制备
二氧化氯气体的装置)。本处理系统中，可直接通过二氧化氯储存装置5向除硫塔2中补充损失的二氧化氯，也可以通过二氧化氯储存装置5和水射器6向除硫塔中补充损失的二氧化氯溶液，由此能够确保除硫塔2对废气中含硫组分的持续作用，能够实现对废气的连续处理，在降低运行成本的同时，也能提高处理效率。另外，本处理系统中，通过水射器6产生的负压将二氧化氯抽至除硫塔2中的水溶液，使其溶解于水中形成水溶液进而喷洒至除硫塔(2)中，这样则能降低气体爆炸的可能性。
[0036]
如图1所示，本实施例中，除硫塔2的底部还连通有用于吸收含硫废气中碱性组分的酸洗塔1；酸洗塔1内的上方设有用于喷洒酸性溶液的第二布料器9；第二布料器9通过管道与酸洗塔1的底部连通；第二布料器9与酸洗塔1之间的管道上设有第二循环泵10。本处理系统中，设置的酸洗塔1能够有效去除废气中的碱性组分，由此能够降低废气中碱性组分对除硫塔2所带来的不利影响，从而确保脱硫塔2能够快速、高效的去除废气中的含硫组分，有利于处理系统的稳定运行；同时，利用第二布料器9的布设作用，能够进一步提升酸性溶液与废气的接触率，从而能够提升酸洗塔1的酸洗效率，有利于提高处理系统对废气的处理效率和净化效果；进一步的，通过第二循环泵10的作用，也能进一步提升酸性溶液的使用率，在提高酸性溶液利用率的前提下也能进一步降低处理成本，有利于降低处理系统的运行成本。
[0037]
如图1所示，酸洗塔1的底部还连通有用于输送含硫废气的送气装置15；送气装置15为抽风机。本处理系统中，设置的送气装置15能够有效控制废气的流量，由此能够有效调控处理系统的运行负荷，有利于处理系统的稳定运行。
[0038]
本实施例中，碱洗塔3内的上方设有用于喷洒碱性溶液的第三布料器11；第三布料器11通过管道与碱洗塔3的底部连通；第三布料器11与碱洗塔3之间的管道上设有第三循环泵12。本处理系统中，利用第三布料器11的布设作用，能够进一步提升碱性溶液与废气的接触率，从而能够提升碱洗塔3的碱洗效率，有利于提高处理系统对废气的处理效率和净化效果；同时，通过第三循环泵12的作用，也能进一步提升碱性溶液的使用率，在提高碱性溶液利用率的前提下也能进一步降低处理成本，有利于降低处理系统的运行成本。
[0039]
本实施例中，水洗塔4内的上方设有用于喷洒水的第四布料器13；第四布料器13通过管道与水洗塔4的底部连通；第四布料器13与水洗塔4之间的管道上设有第四循环泵14。本处理系统中，利用第四布料器13的布设作用，能够进一步提升水与废气的接触率，从而能够提升水洗塔4的水洗效率，有利于提高处理系统对废气的处理效率和净化效果；同时，通过第四循环泵14的作用，也能进一步提升水的使用率，在提高水利用率的前提下也能进一步降低处理成本，有利于降低处理系统的运行成本。
[0040]
本实施例中，各处理塔中的主要化学反应过程为：
[0041]
酸洗塔：
[0042][0043]
除硫塔：
[0044][0045][0046]
碱洗塔：
[0047]
hci naoh
→
naci h2o
[0048]
本实施例中，含硫废气中含硫组分包括式(i)和式(ii)中所示的至少一种物质：
[0049][0050]
式(i)和式(ii)中，r为
‑
h、
‑
ch3、
‑
ch2ch3、
‑
ch2ch2ch3、
‑
ch(ch3)ch3中的其中一种；r1为
‑
h、
‑
ch3、
‑
ch2ch3、
‑
ch2ch2ch3、
‑
ch(ch3)ch3中的其中一种。
[0051]
实施例2
[0052]
一种含硫废气的处理方法，采用实施例1的处理系统对含硫废气进行处理，包括以下步骤：
[0053]
s1、往酸洗塔1、除硫塔2、碱洗塔3和水洗塔4中依次通入质量浓度为30％的硫酸溶液、水、质量浓度为30％的氢氧化钠溶液、水(它们的用量均为1t)，开启各自对应的循环泵。
[0054]
s2、往除硫塔2中通入二氧化氯，溶解到除硫塔2的循环水中，并形成二氧化氯溶液喷洒到除硫塔2中，其中依次排列的第一、第二个除硫塔2中二氧化氯溶液的质量浓度分别为1％(第一个除硫塔2)和2％(第二个除硫塔2)。本实施例中，在循环过程中采用二氧化氯发生器制备二氧化氯，并不断的补充到除硫塔2中。
[0055]
s2、开启抽风机，按照流量为1250m3/h，将含硫废气(来自灭多威车间废气，含硫组分及其含量为：甲硫醇30.1g/m3、二甲基二硫醚18.9g/m3)依次通过酸洗塔1、除硫塔2、碱洗塔3和水洗塔4，完成对含硫废气的处理。经上述处理系统处理后的尾气，直接外排。
[0056]
连续运行24h(整个系统连续运行，尾气连续排放)，且这个过程中随机取样检测。在这个运行时间内，尾气中均未检出甲硫醇，也未检出二甲基二硫醚，废气无明显臭味。
[0057]
实施例3
[0058]
一种含硫废气的处理方法，采用实施例1的处理系统对含硫废气进行处理，包括以下步骤：
[0059]
s1、往酸洗塔1、除硫塔2、碱洗塔3和水洗塔4中依次通入质量浓度为30％的硫酸溶液、水、质量浓度为30％的氢氧化钠溶液、水(它们的用量均为1t)，开启各自对应的循环泵。
[0060]
s2、往除硫塔2中通入二氧化氯，溶解到除硫塔2的循环水中，并形成二氧化氯溶液喷洒到除硫塔2中，其中依次排列的第一、第二个除硫塔2中二氧化氯溶液的质量浓度分别为0.5％(第一个除硫塔2)和1％(第二个除硫塔2)。本实施例中，在循环过程中采用二氧化氯发生器制备二氧化氯，并不断的补充到除硫塔2中。
[0061]
s2、开启抽风机，按照流量为500m3/h，将含硫废气(来自仓储车间废气，含硫组分及其含量为：硫化氢10.3g/m3，甲硫醇16.7g/m3)依次通过酸洗塔1、除硫塔2、碱洗塔3和水洗塔4，完成对含硫废气的处理。经上述处理系统处理后的尾气，直接外排。
[0062]
连续运行24h(整个系统连续运行，尾气连续排放)，且这个过程中随机取样检测。在这个运行时间内，尾气中均未检出甲硫醇，也未检出硫化氢，废气无明显臭味。
[0063]
对比例1
[0064]
一种含硫废气的处理方法，与实施例2基本相同，区别仅在于：对比例1中依次排列的第一、第二个除硫塔2中二氧化氯溶液的质量浓度分别为0.5％(第一个除硫塔2)和0.4％(第二个除硫塔2)。
[0065]
连续运行24h(整个系统连续运行，尾气连续排放)，且这个过程中随机取样检测。在这个运行时间内，尾气中甲硫醇的平均含量为5.8g/m3、二甲基二硫醚的平均含量为3.3g/m3，废气有明显恶臭味。
[0066]
对比例2
[0067]
一种含硫废气的处理方法，与实施例3基本相同，区别仅在于：对比例1中依次排列的第一、第二个除硫塔2中二氧化氯溶液的质量浓度分别为0.3％(第一个除硫塔2)和0.5％(第二个除硫塔2)。
[0068]
连续运行24h(整个系统连续运行，尾气连续排放)，且这个过程中随机取样检测。在这个运行时间内，尾气中甲硫醇的平均含量为2.6g/m3、未检出硫化氢，废气有明显恶臭味。
[0069]
表1不同浓度二氧化氯溶液对含硫废气处理效果的影响
[0070][0071][0072]
备注：表1中，对比例1和对比例2中的处理条件与实施例2、实施例3基本相同，区别仅在于：实施例2、实施例3、对比例1和对比例2中除硫塔2中二氧化氯溶液的浓度不同。由表1可知，除硫塔2的数量为两个时，过低浓度的二氧化氯溶液并不能有效除臭。另外，在不考虑二氧化氯溶液浓度的前提下，可以通过增加除硫塔2的数量，实现对含硫废气的有效除臭。
[0073]
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。