本實用新型涉及一種脫硫裝置,特別是一種含有多種形式硫化物混合氣的脫硫裝置。
背景技術(shù):
在生產(chǎn)人工煤氣的過程中,煤炭中的一部分硫會轉(zhuǎn)化到煤氣中,煤氣中的硫大部分是以H2S的形式存在的,而目前煤氣脫硫工藝中也只是針對H2S脫除設(shè)計為主。但隨著化學(xué)合成工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)用原料氣(煤氣、天然氣、石油裂解氣、合成原料氣)種類也隨之增加,在實際的生產(chǎn)工藝中有些氣體中的有機(jī)硫和SO2是客觀存在的,二者的含量也是不容忽視的。如果脫硫工藝只是單純的以H2S脫除進(jìn)行設(shè)計,勢必造成工藝及設(shè)備配置的不合理,從而影響脫硫效率及精度。
目前國內(nèi)的H2S脫硫方法種類眾多,大體上可分為干法脫硫和濕法脫硫兩種方法,干法脫硫以氧化鐵法和活性炭法應(yīng)用較廣,而濕法脫硫以砷堿法、ADA、改良ADA、栲膠法和888法頗具代表性。而這些工藝的設(shè)計只是適用于脫除H2S,雖對于氣體中的SO2和有機(jī)硫有一定的脫除效果,但會造成副反應(yīng)增加,運行成本高的弊端。
對于SO2的脫除目前國內(nèi)主要是在煙氣脫硫領(lǐng)域中,煙氣脫除SO2一般分為干法、濕法、半干法,其中石灰石—石膏濕法的脫硫應(yīng)用最為廣泛。但這些工藝的設(shè)計也是以煙氣脫除SO2為主,對于原料氣中脫除SO2和H2S并不適用。
有機(jī)硫化合物主要以硫氧化碳(COS)為主,另外還含有少量的二硫化碳、硫醇、噻吩等。目前脫除有機(jī)硫采用最多的的工藝還是水解催化干法吸附法,該工藝脫硫具有凈化度高,能脫除多種有機(jī)硫化物的特點,雖對于SO2和H2S有很高的脫硫精度,但只是適用于入口硫含量不太高的氣體。
綜上所述,幾種脫硫工藝在單純脫除某一種硫的效果還是比較顯著的,但如果氣體中同時存在多種形式硫,這幾種工藝就顯得捉襟見肘了,如果硬性疊加就會造成脫硫副反應(yīng)增加,造成資金和設(shè)備的浪費,并且達(dá)不到預(yù)期的脫硫效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)實用、安全可靠的一種脫硫裝置及工藝,用以脫除含有多種形式硫化物的混合氣,從而達(dá)到既定的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
含有多種形式硫化物混合氣的脫硫裝置,采用如下技術(shù)方案:
一種含有多種形式硫化物混合氣的脫硫裝置,包括濕法吸收塔,捕滴器,干法吸收塔,石灰乳槽,脫硫液儲槽,循環(huán)池,濕法吸收塔分別與沖洗水儲槽和循環(huán)池連接,濕法吸收塔底部與反應(yīng)再生池連接,溫法吸收塔的頂部通過二次捕滴器與干法吸收塔連接,循環(huán)池與脫硫液儲罐連接,反應(yīng)再生池與石灰乳儲槽連接;濕法吸收塔為空塔噴淋結(jié)構(gòu),二次捕滴器內(nèi)設(shè)置有不銹鋼鋼絲球。
采用上述技術(shù)方案的脫硫裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點:濕法吸收塔為空塔噴淋結(jié)構(gòu),能夠最大限度的減少塔內(nèi)堵塞,事故發(fā)生率低,塔體阻力?。欢尾兜纹鲀?nèi)設(shè)不銹鋼鋼絲球,能保證在除霧器在突然增大氣量的情況下除霧效果不好時,除去煙氣中夾帶的藥劑殘渣和多余水份,能夠提高后續(xù)設(shè)備的使用壽命。
脫硫裝置采用的優(yōu)選方案是:
濕法吸收塔內(nèi)設(shè)置有多層塔盤。
循環(huán)池與沉淀池之間設(shè)置有排漿泵和過濾機(jī)。
干法吸收塔內(nèi)布置兩層催化劑層,一層為800mm厚的水解催化劑層,另一層為1500mm厚的活性碳組成的精脫硫劑層。
脫硫方法采用的技術(shù)方案是:
一種含有多種形式硫化物混合氣的脫硫裝置的脫硫工藝,按如下步驟進(jìn)行:
步驟a:將含硫氣體通入濕式吸收塔,濕式吸收塔內(nèi)噴嘴噴出的脫硫液、水與與含硫氣體混合;
步驟b:混合反應(yīng)后的氣體向吸收塔頂部運動,依次經(jīng)過吸收塔頂部的除霧器、二次捕滴器后進(jìn)入干法吸收塔后,投入使用或排放;
步驟c:混合反應(yīng)后的液體經(jīng)吸收塔塔底管道流入反應(yīng)再生池,與石灰乳溶液反應(yīng),反應(yīng)得到的沉淀物沉降分離,反應(yīng)得到的溶液引入循環(huán)池并與補(bǔ)入的脫硫液混合后進(jìn)入濕法脫硫塔內(nèi)再次參與步驟a的反應(yīng)。
采用上述技術(shù)方案的脫硫工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型對于含硫氣體中的H2S、SO2、有機(jī)硫一次全部脫除,有很好的脫硫效果和很高的脫硫精度。本工藝大部分反應(yīng)是液、氣相反應(yīng),避免了系統(tǒng)結(jié)垢問題,實用性和可操作性強(qiáng),吸收速率高、液、氣比低、吸收劑利用率高、副反應(yīng)少、投資費用省、運行成本低、脫硫精度高。
脫硫工藝的優(yōu)選方案是:
步驟a中,脫硫液為質(zhì)量濃度10~15%氫氧化鈉溶液。
將含硫氣體以3~4m/s的速度通入吸收塔。
步驟c:混合反應(yīng)后的液體經(jīng)吸收塔塔底管道流入反應(yīng)再生池,與石灰乳溶液反應(yīng),反應(yīng)得到的沉淀物沉降分離,反應(yīng)得到的溶液依次通過排漿泵和過濾機(jī)后得到清液后再引入循環(huán)池,從脫硫液儲槽中自動補(bǔ)入脫硫液,測定pH值保證在8~9之間,再次參與步驟a的反應(yīng)。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的工藝流程圖。
圖3是捕滴器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例詳述本實用新型:
一種含有多種形式硫化物混合氣的脫硫裝置,參見附圖1至附圖3,圖中:除霧器1,噴嘴2,濕法吸收塔3,吸收塔入口4,二次捕滴器5,不銹鋼鋼絲球501,支撐板502,引風(fēng)機(jī)6,干法吸收塔7,石灰乳儲罐8,沖洗水儲罐9,水泵10,脫硫液儲罐11,循環(huán)泵12,氧化風(fēng)機(jī)13,反應(yīng)再生池14,沉降池15,循環(huán)池16,排漿泵17,過濾機(jī)18。
濕法吸收塔3分別與沖洗水儲槽9和循環(huán)池16連接,濕法吸收塔3底部與反應(yīng)再生池14連接,溫法吸收塔3的頂部通過二次捕滴器5與干法吸收塔7連接,循環(huán)池16與脫硫液儲罐11連接,反應(yīng)再生池14與石灰乳儲槽8連接;濕法吸收塔3為空塔噴淋結(jié)構(gòu),濕法吸收塔3內(nèi)設(shè)置有多層塔盤以及多層噴嘴2,二次捕滴器5內(nèi)設(shè)置有不銹鋼鋼絲球501,不銹鋼鋼絲球501通過篩網(wǎng)狀支撐板502支撐,篩網(wǎng)狀支撐板502設(shè)置為若干層,每層篩網(wǎng)狀支撐板502上可以設(shè)置一至兩層的不銹鋼鋼絲球501。
二次捕滴器5與干法吸收塔7之間設(shè)置有引風(fēng)機(jī)6;循環(huán)池16與沉淀池15之間設(shè)置有排漿泵17和過濾機(jī)18,過濾機(jī)18為真空皮帶式過濾機(jī)。
干法吸收塔7內(nèi)布置兩層催化劑層,一層為800mm厚的水解催化劑層,另一層為1500mm厚的活性碳組成的精脫硫劑層。
含有多種形式硫化物混合氣的脫硫裝置的脫硫工藝,按如下步驟進(jìn)行:步驟a:將含硫氣體以3~4m/s的速度通入濕式吸收塔中,濕式吸收塔3上層噴嘴2噴出工業(yè)用水,下層噴嘴2噴出脫硫液,噴嘴2噴出的細(xì)微液滴均布于吸收塔3內(nèi),含硫氣體與脫硫液和水進(jìn)行充分氣、液混合接觸,使氣體中H2S、SO2、有機(jī)硫等含硫氣體和灰塵被脫硫液、水充分吸收、反應(yīng),達(dá)到脫塵除硫的目的。
濕式吸收塔3內(nèi)噴嘴2噴出的脫硫液、水與與含硫氣體充分混合;脫硫液為質(zhì)量濃度10~15%氫氧化鈉溶液。含鈉元素的堿性溶液對SO2、H2S反應(yīng)速度快、副反應(yīng)少,故有較小的液氣比,達(dá)到很高的脫硫效率。
步驟b:混合反應(yīng)后的氣體向濕法吸收塔3的頂部運動,依次經(jīng)過濕法吸收塔3頂部的除霧器1、二次捕滴器5后進(jìn)入干法吸收塔7后,投入使用或排放。由引風(fēng)機(jī)6至干法吸收塔7有兩條路徑,需要更換塔內(nèi)填料時把氣體轉(zhuǎn)到旁路,可以在不耽誤生產(chǎn)的情況下完成塔內(nèi)填料的更換。二次捕滴器5內(nèi)設(shè)不銹鋼鋼絲球,能保證在除霧器在突然增大氣量的情況下除霧效果不好時,除去煙氣中夾帶的藥劑殘渣和多余水份,能夠提高后續(xù)設(shè)備的使用壽命。
步驟c:混合反應(yīng)后的液體經(jīng)吸收塔塔底管道流入反應(yīng)再生池,與石灰乳溶液反應(yīng),反應(yīng)得到的沉淀物沉降分離,反應(yīng)得到的溶液引入循環(huán)池并與從脫硫液儲槽中自動補(bǔ)入的脫硫液混合后,測定pH值保證在8~9之間,進(jìn)入濕法脫硫塔內(nèi)再次參與步驟a的反應(yīng)。
再生反應(yīng)得到的沉淀物通過池底曝氣,生成CaSO4和CaS于沉淀池15中沉淀分離,經(jīng)過濾機(jī)18過濾后的清液輸入循環(huán)池16中,濾渣成為灰餅,用于其他用途。