1.一種制取硫磺的方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)高溫還原:將含二氧化硫的氣體與還原劑通入還原爐,控制還原爐的溫度在600~1200℃,使氣體中的二氧化硫與還原劑發(fā)生還原反應(yīng)生成單質(zhì)硫;
(2)冷凝液化:將步驟(1)中還原反應(yīng)中的還原過(guò)程氣從還原爐的上部排出,進(jìn)入第一硫冷凝器冷凝分離出單質(zhì)硫和含硫化物過(guò)程氣,單質(zhì)硫從第一硫冷凝器的底部排出進(jìn)入液硫池,含硫化物過(guò)程氣則從第一硫冷凝器的頂部排出進(jìn)入催化反應(yīng)器;
(3)催化還原:將步驟(2)中進(jìn)入催化反應(yīng)器的含硫化物過(guò)程氣中的硫化物在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,催化過(guò)程氣進(jìn)入第二硫冷凝器,冷凝分離出單質(zhì)硫和尾氣,單質(zhì)硫從第二硫冷凝器的底部排出進(jìn)入所述液硫池,尾氣則從第二硫冷凝器的頂部排出進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng),經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放;
(4)造粒制硫磺:步驟(2)和步驟(3)中進(jìn)入所述液硫池的單質(zhì)硫送入液硫成型系統(tǒng)進(jìn)行造粒得到商品硫磺,最后送固體硫磺儲(chǔ)存裝置進(jìn)行儲(chǔ)存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取硫磺的方法,其特征在于,所述步驟(1)中的含二氧化硫氣體中的二氧化硫濃度為1%~99%,包括有機(jī)胺脫硫液再生得到的二氧化硫氣體或\和活性炭(焦)脫硫再生得到的二氧化硫氣體或\和鍋爐煙氣或\和窯爐煙氣、冶煉煙氣或\和含硫的煤或\和石油燃燒的煙氣或\和硫回收尾氣或\和石膏煅燒尾氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取硫磺的方法,其特征在于,所述步驟(1)中還原劑為碳質(zhì)還原劑,成分即為煤炭、焦炭、活性炭、石油焦、天然氣、煤氣中的一種或幾種組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制取硫磺的方法,其特征在于,所述步驟(1)中所述碳/二氧化硫的摩爾比為1.0~2.5,可保持硫的回收率在99%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制取硫磺的方法,其特征在于,所述步驟(3)中的催化反應(yīng)器進(jìn)行催化還原反應(yīng)的溫度為200~400℃。
6.一種如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制取硫磺的方法中所采用的制取硫磺的系統(tǒng)裝置,其特征在于,包括還原爐、催化反應(yīng)器、第一硫冷凝器、第二硫冷凝器和液硫成型系統(tǒng);所述還原爐的下部設(shè)有含二氧化硫氣體通入口,側(cè)面中部設(shè)有還原劑加入口,頂部設(shè)有還原過(guò)程氣出口,底部設(shè)有排渣口;所述還原過(guò)程氣出口與第一硫冷凝器的氣體進(jìn)口相連通,所述第一硫冷凝器的上部的過(guò)程氣出口與所述催化反應(yīng)器的進(jìn)氣口相連通,且第一硫冷凝器的底部的液硫出口依次通過(guò)第一液硫封和液硫池與所述液硫成型系統(tǒng)相連通;所述催化反應(yīng)器的底部出口與第二硫冷凝器相連通,所述第二硫冷凝器的底部與第二液硫封相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制取硫磺的系統(tǒng)裝置,其特征在于,該制取硫磺的系統(tǒng)裝置還包括二氧化硫加熱器,所述二氧化硫加熱器的頂部設(shè)有第一氣體通入口,底部設(shè)有第一加熱氣體出口,一側(cè)設(shè)有第二氣體通入口,另一側(cè)設(shè)有第二加熱氣體出口;所述第一氣體通入口即為所述的含二氧化硫氣體通入口,所述第一加熱氣體出口與還原爐的含二氧化硫氣體通入口相連通,所述還原過(guò)程氣出口通過(guò)還原過(guò)程氣管道與所述二氧化硫加熱器的第二氣體通入口相連通,所述二氧化硫加熱器的第二加熱氣體出口與第一硫冷凝器的氣體進(jìn)口相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制取硫磺的系統(tǒng)裝置,其特征在于,該制取硫磺的系統(tǒng)裝置還包括硫霧捕集器和尾氣處理系統(tǒng),所述第二硫冷凝器的頂部設(shè)有尾氣出口,所述尾氣出口連通有硫霧捕集器,所述硫霧捕集器的頂部連通有尾氣處理系統(tǒng);所述硫霧捕集器的底部液硫口與所述第三液硫封相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制取硫磺的系統(tǒng)裝置,其特征在于,所述還原爐為立式筒體結(jié)構(gòu),且所述還原爐的上部還設(shè)有一段分離段。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制取硫磺的系統(tǒng)裝置,其特征在于,所述催化反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器,所述催化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有催化劑床,所述催化劑床內(nèi)裝填有催化劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制取硫磺的系統(tǒng)裝置,其特征在于,所述催化劑床在所述催化反應(yīng)器內(nèi)為水平布置,床層高度為0.4~1.6m,煙氣自上而下通過(guò)催化劑床層。