申请日2009.03.05
公开(公告)日2010.01.27
IPC分类号C01B17/033
摘要
本实用新型提供了一种从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫的装置，其包括第一反应釜、分离装置、回收装置、第二反应釜、离心装置和清洗干燥器。本实用新型装置中的部件相互连接，使生物脱硫污泥在此装置中经过萃取回收和提纯，获得高纯度的单质硫。本装置能耗低，保证了萃取剂的循环使用，而且消耗量小，经济可行，单质硫的回收率>90%，纯度>98%，满足化工生产要求，可作为化工生产原材料出售。而且本实用新型用于从烟气生物脱硫污泥中回收高纯度的单质硫，实现废弃物资源化、无害化和高值化。
权利要求书
1.一种从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫的装置，其特 征在于，其包括具有原料口、补料口和两个出料口的第一反应釜，具 有进料口、两个出料口的分离装置，具有进料口、排污口和回收口的 回收装置，具有进料口和出料口的第二反应釜，具有进口和两个出口 的离心装置，具有进口和单质硫出口的清洗干燥器，所述第一反应釜 的其中一出料口与所述分离装置的进料口相连，另一出料口与所述回 收装置的进料口相连，所述分离装置的其中一个出口与所述回收装置 的进口相连，另一出口与所述第二反应釜的进料口相连，所述回收装 置的回收口与所述第一反应釜的补料口相连，所述第二反应釜的出料 口与所述离心装置的进口相连，所述离心装置的其中一个出口与所述 第一反应釜的补料口相连，所述离心装置的另一出口与所述清洗干燥 器的进口相连。
2.根据权利要求1所述从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫 的装置，其特征在于，所述第一反应釜内设有搅拌器。
3.根据权利要求1所述从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫 的装置，其特征在于，所述分离装置为保温过滤装置或保温离心装置。
4.根据权利要求3所述从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫 的装置，其特征在于，所述保温过滤装置包括两道过滤装置：粗过滤 和精过滤;粗过滤为保温加压过滤机，精过滤为保温微孔过滤机。
5.根据权利要求3所述从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫 的装置，其特征在于，所述保温离心装置为保温离心分离机。
6.根据权利要求1所述从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫 的装置，其特征在于，所述回收装置为快速旋转闪蒸干燥机。
7.根据权利要求1-6任意一项所述从烟气生物脱硫污泥中回收和 提纯单质硫的装置，其特征在于，所述第一反应釜、分离装置、回收 装置、第二反应釜、离心装置和清洗干燥器各部分之间均通过管线相 连。
说明书
一种从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫的装置
技术领域
本实用新型涉及一种固体废物处理装置，具体地说，涉及一种采 用加热萃取、降温结晶的处理装置从生物脱硫污泥中回收和提纯高纯 度的单质硫。
背景技术
二氧化硫是电厂烟气中的主要污染物，也是形成酸雨的主要物 质。烟气生物脱硫是近年来出现的一种空气污染控制技术。2006年， 我国建成了首套烟气生物脱硫示范线，并投入运行。
烟气经电除尘后送至碱液洗涤塔。烟气中的二氧化硫在洗涤塔内 被碱液吸收，随后吸收了二氧化硫的碱液被送入生物处理系统。在生 物处理系统中，二氧化硫在微生物的作用下转化为单质硫。单质硫与 生物处理系统中的其它固体杂质经过絮凝、沉淀后，以污泥的形式排 出生物处理系统。污泥经过离心脱水或板框压滤后得到含水率60～ 80%的泥饼，污泥的固体成分包括40～70%的单质硫，其它成分为烟 气中的灰分、絮凝剂和生物质等。烟气生物脱硫可以有效的减少电厂 排放的二氧化硫量，但同时也产生了一个新的问题，即烟气生物脱硫 污泥的处理和处置。
单质硫是一种重要的化工原材料，但是由于生物脱硫污泥中的单 质硫纯度不高，难以提纯和加工。因此，生物脱硫污泥的价值不高， 主要被作为固体废物处理。
但是，我国是一个硫资源匮乏的国家，每年需要进口200万吨以 上的硫磺。因此，从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯高纯度的单质硫 有着十分重要的实际意义。但由于烟气生物脱硫的工程应用在国内是 一个较新的课题，对生物脱硫污泥的处理还没有很好的办法，目前尚 未见合适的从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫的方法报道。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决脱硫污泥回收和提纯难的问题，提供一 种从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫的装置，其具有较高的单 质硫回收率(>90%)，且获得的单质硫纯度高(>98%)，萃取剂可循 环使用，消耗量小，经济可行，可以实现废弃物资源化、无害化和高 值化。
为了实现本实用新型目的，本实用新型的一种从烟气生物脱硫污 泥中回收和提纯单质硫的装置，包括具有原料口、补料口和两个出料 口的第一反应釜，具有进料口、两个出料口的分离装置，具有进料口、 排污口和回收口的回收装置，具有进料口和出料口的第二反应釜，具 有进口和两个出口的离心装置，具有进口和单质硫出口的清洗干燥 器，所述第一反应釜的其中一出料口与所述分离装置的进料口相连， 另一出料口与所述回收装置的进料口相连，所述分离装置的其中一个 出口与所述回收装置的进口相连，另一出口与所述第二反应釜的进料 口相连，所述回收装置的回收口与所述第一反应釜的补料口相连，所 述第二反应釜的出料口与所述离心装置的进口相连，所述离心装置的 其中一个出口与所述第一反应釜的补料口相连，所述离心装置的另一 出口与所述清洗干燥器的进口相连。
其中，第一反应釜、分离装置、回收装置、第二反应釜、离心装 置和清洗干燥器各部分之间均通过管线相连。
所述第一反应釜内设有搅拌器。搅拌器可以为桨式、框式、涡轮 式或推进式。
所述分离装置为保温过滤装置或保温离心装置。
所述保温过滤装置一般设置有两道过滤装置：粗过滤和精过滤。 粗过滤优选保温加压过滤机，精过滤优选保温微孔过滤机。
所述保温离心装置优选保温离心分离机。
所述回收装置为快速旋转闪蒸干燥机。
所述离心装置为密封离心分离机。
采用本实用新型装置从烟气生物脱硫污泥中回收和提纯单质硫， 其方法包括如下步骤：
1)先将烟气生物脱硫污泥以离心或板框压滤浓缩处理成60～ 80%的含硫泥饼;
2)然后将泥饼与萃取剂以质量比为1∶5～1∶15在第一反应釜中进 行混合，并加热至80～100℃，萃取时间为10～30min，静置后采用 过滤或离心分离污泥和含硫的萃取剂溶液;
3)最后将含硫的萃取剂溶液去除杂质后，进行冷却结晶、清洗 和干燥得单质硫，剩余的饱和含硫萃取剂溶液进入步骤2)进行再萃 取处理。
所使用的萃取剂优选选自卤代烃、烷基或芳基二硫化物、或烷基 萘与液体石油烃的混合物等。
所述的卤代烃包括四氯乙烷、三氯乙烯和四氯乙烯。其中，四氯 乙烯是最为合适的萃取剂。
所述的烷基或芳基二硫化物包括二甲基二硫、二苯基二硫、甲基 苯基二硫、二甲苯基二硫、甲苯基乙苯基二硫，以及由它们组成的混 合物。也可以采用精制含硫原油的副产品，其成分可随原油性质有所 变化。
所述的液体石油烃为石脑油。
所述烷基萘和石脑油的混合物为5～50%的烷基萘和50～95%的 石脑油，优选为10～30%的烷基萘和70～90%的石脑油。所述烷基萘 为甲基萘或二甲基萘。
所述萃取的温度为80～100℃，萃取时间为10～30min。
所述冷却结晶的温度为20～25℃，可采用循环冷却水冷却等方式 冷却。
本实用新型采用先在第一反应釜中进行加热萃取，然后再在第二 反应釜中进行降温结晶提取单质硫，同时萃取液还经回收装置进行回 收，并返回第一反应釜使用，本实用新型装置中的部件相互连接，使 生物脱硫污泥在此装置中经过萃取回收和提纯，获得高纯度的单质 硫。本装置能耗低，保证了萃取剂的循环使用，而且消耗量小，经济 可行，单质硫的回收率>90%，纯度>98%，满足化工生产要求，可作 为化工生产原材料出售。而且本实用新型用于从烟气生物脱硫污泥中 回收高纯度的单质硫，实现废弃物资源化、无害化和高值化。