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专利号: 2014101604456
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法,其特征是工艺步骤如下:

(1)由焙烧硫铁矿的沸腾炉出来的含二氧化硫的炉气经高温余热锅炉的余热回收降温、旋风除尘和电除尘后的中温净化和低温净化,除尘、除三氧化硫、干燥和降温,此时,炉气温度为35℃~40℃,含二氧化硫为7%~12%,CO2和O2的含量低于1%,N2为87%~92%;

(2)经步骤(1)净化干燥后的炉气再经聚四氟乙烯材质的精制硫酸炉气过滤器去除炉气中夹带的尘粒及铁锈;

(3)步骤(2)所得炉气通过装载组合碳分子筛的精脱罐的吸附剂除去炉气中的微量的水、O2和CO2,此时,炉气中的水含量降低到2.1mg/kg~3.2mg/kg,二氧化硫的含量为

7.5%~12.5%,N2的含量为87.5%~92.5%;

(4)步骤(3)所得炉气进入缓冲罐,经过带变频器压缩机的压缩,从吸附塔底进入吸附塔,炉气中的二氧化硫被吸附剂床层上的吸附剂吸附,实现氮气与二氧化硫分离;被吸附的二氧化硫经降压解吸后,由真空泵抽取送入缓冲罐,用加压或冷冻法得到液态二氧化硫;

含液态二氧化硫和气态二氧化硫的气液混合物进入气液分离器进行气液分离,所得液态二氧化硫被引流到钢瓶中收集待用,其纯度为98.6%~99.5%;同时吸附剂得到完全再生;

吸附剂床层被抽真空后,再用从吸附塔顶出来纯度为98.5%~99.8%、压力为0.11MPa~

0.53MPa的氮气对吸附剂床层逆向升压至吸附压力为0.10MPa~0.50MPa,吸附剂床层便开始进入下一个吸附循环过程;

(5)未被液化分离的少量SO2循环进行步骤(4)被压缩或冷却、气液分离,把其中的二氧化硫不断地分离出来;

(6)由吸附塔塔顶出来的氮气纯度为98.5%~99.8%,进入缓冲罐,再装瓶待用。

2.如权利要求1所述的变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法,其特征是,所述步骤(2)中精制硫酸炉气过滤器为200目。

3.如权利要求1所述的变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法,其特征是所述步骤(3)中装载组合碳分子筛的精脱罐的吸附剂的组成是:从下往上,最底层是质量为吸附剂质量30%~40%的粗孔硅胶,第二层是质量为吸附剂质量20%~30%的细孔硅胶,第三层是质量为吸附剂质量10%~20%的钠基膨润土,第四层是质量为吸附剂质量5%~10%13X分子筛,最上层是质量为吸附剂质量15%~20%的碳分子筛,上述各组分的质量百分比总和为100%。

4.如权利要求1所述的变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法,其特征是所述步骤(4)中带变频器压缩机的排气压力为0.13MPa~0.55MPa,排气温度为35℃~41℃。

5.如权利要求1所述的变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法,其特征是所述步骤(4)中所述吸附剂是以沼渣制成的活性炭为基础,添加多种复合添加物,其各组分及其质量百分比如下:以上各组分的质量百分比总和为100%。

6.如权利要求5所述的变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法,其特征是所述沼渣活性炭以沼渣为原料,其制备方法是:以沼气池发酵后的沼渣经清洗、过滤、除杂和螺旋挤压机或三辊挤压机进行挤压脱水,使其含水率为8%~10%;再经质量比为 10%-20%、温度为30℃~40℃的氯化锌溶液浸泡35~40小时;经螺旋挤压机或三辊挤压机挤压脱水,烘干或晾干,使其含水率为5%~10%;所得沼渣放在瓷或碳化硅的坩埚中经辐照功率为2000W~3000W的微波辐照炭化,辐照时间为20分钟~30分钟,自然冷却后,再用30℃~40℃去离子水漂洗之后烘25小时,再粉化为200~400目微细粉末,得所述沼渣活性炭。

7.如权利要求5所述的变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法,其特征是,所述沼气池污泥炭化料以沼气发酵池污泥为原料,其制备方法为:沼气发酵池污泥经筛选沉淀沥干后,加入质量浓度为10%-20%、温度为30℃~40℃的氯化锌溶液浸泡20小时,沥干后烘 24 h,放在瓷或碳化硅的坩埚中经辐照功率为2000W~3000W的微波辐照炭化,辐照时间为10分钟~20分钟,再用30℃~40℃去离子水漂洗之后烘25小时,粉化成200~400目微细粉末,即得所述沼气池污泥炭化料。