CN101596405A - 一种湿式催化氧化脱硫的方法及其装置 - Google Patents

一种湿式催化氧化脱硫的方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种湿式催化氧化脱硫的方法及其装置。该方法包括含硫气体在脱硫塔内与脱硫循环液逆向接触，脱除硫化氢后的气体从塔顶排出，脱硫富液从塔底排出进行氧化再生和循环使用；脱硫富液在溶液循环再生槽内完成液封、氧化反应、硫泡分离和清液循环。该专用装置包括脱硫塔和溶液循环再生槽，在溶液循环再生槽内设有用于完成液封、氧化反应和硫泡分离的装置。本发明利用一台溶液循环泵实现一塔全系统运转动力，具有节能特点，环境保护特点，和高效、集成、工艺流程简明等特点。

Description

一种湿式催化氧化脱硫的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种焦炉煤气脱硫技术，具体涉及一种湿式催化氧化脱硫的方法及其装置。
背景技术
目前，现有的焦炉煤气脱硫的工艺方法，常采用单塔式和双塔式湿式催化氧化脱硫方法。湿式催化氧化脱硫法，在国内主要的方式有两塔式和一塔式两大种类。两塔式也包括一塔一槽式。所谓的两塔式或一塔一槽式，是指脱硫系统由一个脱硫吸收塔和一个再生塔构成；或由一个脱硫吸收塔和一个再生槽构成。系统循环动力用两个溶液泵支持，并要求采空压机供风。而所谓一塔式，是指用一个塔基将吸收塔和再生槽叠加而成，系统循环动力用一个溶液泵支持。
两塔式的工艺优点：(1)两个塔分别完成吸收和再生反应工艺过程，容易操作控制和调节；(2)吸收时间和再生反应时间可保障充分；工艺组合比较灵活，可串联，也可并联；也可脱硫塔串联而再生塔并联等。
两塔式的工艺缺点：(1)采用两个溶液泵，动力消耗量较大；(2)再生塔较高，再生溶液泵电力消耗大，建设费用多；(3)两个塔要求用两个塔基础，占地面积增加。(4)工艺流程配置要求设液封槽，溶液循环槽，事故槽，地下放空槽等。设备较多。(5)对突然停电事故的应对能力有很多要求。(6)再生废气从再生塔顶排放，对环境产生坏的影响。(7)对槽式氧化再生槽，虽然降低了塔的高度，但是溶液处理时间短，特别废气排放点低，对环境影响更大。
单塔式工艺的优点：(1)省去一个塔基，占地面积相对较小；(2)将再生槽置于吸收塔的顶上，减少一个溶液循环泵；(3)废除反应槽，和液封槽，保留地下放空槽和事故槽，使装置的投资费用减少。(4)塔顶废气采用自身循环再利用，减少排废气量。有利于环境保护。
单塔式工艺的缺点：(1)由于采用两个装置的叠合方式，和对再生槽的支持，下段的吸收塔段的直径不得不放大，并且空塔气速比常规小，从而须加大溶液的喷淋量，以保持正常的喷淋密度。因而该工艺的动力消耗量不会小。(2)两塔重叠。高度过高。设备总重大。基础建设费用大。(3)两塔总高大，对于捡修操作不方便。(4)在塔顶部用喷射方式进行再生要求泵有足够高的剩余压力，因而动力消耗量大。(5)采用多塔串联，各塔各自补充催化剂和排废液，催化剂的利用率小而催化剂的损耗率大。(6)单塔式工艺虽然脱硫后煤气含硫化氢量可小于20mg/m3，这主要是用大循环量，大吸收面积，大液气比，等工艺措施，(7)采用身废气循环，不能合理分配和利氧量。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种湿式催化氧化脱硫的方法，以实现节能环保，投资少，易操作等优点；本发明的另一目的是提供一种使用上述湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种湿式催化氧化脱硫的方法，含硫气体在脱硫塔内与脱硫循环液逆向接触，脱除硫化氢后的气体从塔顶排出，脱硫富液从塔底排出进行氧化再生和循环使用；脱硫富液在溶液循环再生槽内完成液封、氧化反应、硫泡分离和清液循环。
所述的脱硫富液的再生包括泵后循环液连续喷射再生和高位溶液槽以位能喷射再生。所述的脱硫富液的再生采用自吸式喷射器吸入后一塔废气并补偿空气再生的方法。
一种使用所述的湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，包括脱硫塔和溶液循环再生槽，在所述的溶液循环再生槽内设有用于完成液封、氧化反应和硫泡分离的装置。所述的用于完成液封、氧化反应和硫泡分离装置为设置在槽内的隔板、挡板和导向性的自吸式喷射管。
槽内设有隔板、挡板，保证液封和硫泡分离。槽内还设有导向性的自吸式喷射管，保证溶液再生。槽内溶液再生区用隔板分隔，保证溶液氧化反应时间。
在脱硫塔的顶上设有具有储能作用并用于脱硫液再生的高位溶液槽。
所述的溶液循环再生槽为圆筒形或方形。
所述的溶液循环再生槽的槽内分隔板为平板式、曲线形的，或者渐开线形的。
所述的装置紧设有一台溶液循环泵。所述的溶液循环泵设置在溶液循环再生槽和高位溶液槽之间。
煤气进入脱硫吸收塔下段，与从上段喷入的循环溶液逆向接触洗涤除去硫化氢酸性气体，然后从塔上段排出吸收塔。脱硫液由贫液变成富液，从塔底部排入循环再生槽进行溶液再生。溶液再生反应在再生反应槽内进行，再生反应槽由液封、反应再生、硫泡分离、和清液循环等环节构成。液封，保障脱硫塔的塔底液位高度稳定，因此没有必要设置液位警报和液位调节器。反应再生硫泡分离，是利用循环泵动力和溶液的高位位能，以及利用文氏喷射产生的吸力，使溶液得到充分的氧化和再生。再生液经循环泵送回脱硫塔吸收硫化氢，其它部分压上溶液高置槽和文氏喷射器进行二次再生反应。再生反应产生的硫泡经过气浮在反应段上方形成硫泡层，从满流口的溜槽流入硫泡沫槽。
采用一塔一槽的脱硫再生工艺方法，工艺流程简明；设置溶液高位槽，起到储能作用；利用泵的剩余压力转变成高位能将溶液进行二次再生；使溶液的再生产生二次效果，溶液再生反应更加充分。取消了再生器液位调节器，但是脱硫塔塔底液位和反应槽液位更加容易控制。反应槽留有足够的空间，即使出现停电事故也可保障足够的储液量。采用自吸式文氏喷射管进行再生，可省支空气压缩机。有很好的节电效果。文氏管采用定向技术，使硫泡向定点集中。硫泡带水分少。脱硫吸收塔采用适宜的液气比，和高效吸收填料，塔径和塔高都相应减小。
有益效果：本工艺发明属于一种湿式催化氧化脱硫方法。它的主要作用是克服煤气在脱硫过程中因煤气中的硫化氢浓度的降低和氨浓度的下降，以及脱硫液中的盐浓度的增加和氨碱催化剂浓度的降低而导至系统脱硫效率的下降。为减少废液排放量，全系统只有一个排废口。废气向前塔循环，全系统只有一个排气口。本发明采用溶液循环再生槽实现对脱硫塔煤气的液封、脱硫液的再生反应、硫泡分离，清液循环。利用高位溶液槽实现溶液的二次氧化反应，使溶液的再生反应强化。本发明利用一台溶液循环泵实现一塔全系统运转动力。具有节能特点，环境保护特点，和高效、集成、工艺流程简明等特点。
附图说明
附图是本发明的湿式催化氧化脱硫的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的解释。
如附图所示，是本发明的湿式催化氧化脱硫的方法的流程。含硫气体8在脱硫塔2内与脱硫循环液逆向接触，脱除硫化氢后的气体9从塔顶排出，脱硫富液从塔底排出进行氧化再生和循环使用；脱硫富液在溶液循环再生槽3内完成液封、氧化反应、硫泡分离和清液循环。
所述的脱硫富液的再生包括泵后循环液连续喷射再生和高位溶液槽1以位能喷射再生。所述的脱硫富液的再生采用自吸式喷射器吸入后一塔废气并补偿空气再生的方法。
使用上述湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，包括脱硫塔2和溶液循环再生槽3，在脱硫塔2的顶上设有具有储能作用高位溶液槽1。在溶液循环再生槽3内设有用于完成液封、氧化反应和硫泡分离的装置。所述的用于完成液封、氧化反应和硫泡分离装置为设置在槽内的隔板、挡板和导向性的自吸式喷射管。槽内设有隔板、挡板，保证液封和硫泡分离。槽内还设有导向性的自吸式喷射管，保证溶液再生。槽内溶液再生区用隔板分隔，保证溶液氧化反应时间。
溶液循环再生槽3为圆筒形或方形，槽内分隔板为平板式、曲线形的，或者渐开线形的。
该装置紧设有一台溶液循环泵5，所述的溶液循环泵5设置在溶液循环再生槽3和高位溶液槽1之间。
煤气进入脱硫塔2下段，与从上段喷入的循环溶液逆向接触洗涤除去硫化氢酸性气体，然后从塔上段排出吸收塔。脱硫液由贫液变成富液，从塔底部排入溶液循环再生槽3进行溶液再生。溶液再生反应在溶液循环再生槽3内进行，溶液循环再生槽3由液封、反应再生、硫泡分离、和清液循环等环节构成。液封，保障脱硫塔2的塔底液位高度稳定，因此没有必要设置液位警报和液位调节器。反应再生硫泡6的分离，是利用循环泵动力和溶液的高位位能，以及利用文氏喷射产生的吸力，使溶液得到充分的氧化和再生。再生液经循环泵5送回脱硫塔2吸收硫化氢，其它部分压上溶液高置槽1和文氏喷射器4进行二次再生反应。再生反应产生的硫泡6经过气浮在反应段上方形成硫泡层，从满流口的溜槽流入硫泡沫槽。
该专用装置具有的特征：设置溶液高置槽1，而且是作为储能使用；脱硫液二次循环再生；将液封、氧化再生、硫泡分离和清液循环集于一槽之内；不设液位调节器；全系统使用一个循环泵。
本工艺发明属于一种湿式催化氧化脱硫方法。它的主要作用是克服煤气在脱硫过程中因煤气中的硫化氢浓度的降低和氨浓度的下降，以及脱硫液中的盐浓度的增加和氨碱催化剂浓度的降低而导至系统脱硫效率的下降。为减少废液排放量，全系统只有一个排废口。废气向前塔循环，全系统只有一个排气口。本发明采用溶液循环再生槽3实现对脱硫塔煤气的液封、脱硫液的再生反应、硫泡分离，清液循环。利用高位溶液槽1实现溶液的二次氧化反应，使溶液的再生反应强化。本发明利用一台溶液循环泵5实现一塔全系统运转动力。具有节能特点，环境保护特点，和高效、集成、工艺流程简明等特点。

Claims (10)

1、一种湿式催化氧化脱硫的方法，含硫气体(8)在脱硫塔(2)内与脱硫循环液(5)逆向接触，脱除硫化氢后的气体(9)从塔顶排出，脱硫富液从塔底排出进行氧化再生和循环使用；其特征在于：脱硫富液在溶液循环再生槽(3)内完成液封、氧化反应和硫泡分离。
2、根据权利要求1所述的湿式催化氧化脱硫的方法，其特征在于：所述的脱硫富液的再生包括泵后循环液连续喷射再生和高位溶液槽以位能喷射再生。
3、根据权利要求2所述的湿式催化氧化脱硫的方法，其特征在于：所述的脱硫富液的再生采用自吸式喷射器吸入后一塔废气并补偿空气再生的方法。
4、一种使用权利要求1所述的湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，包括脱硫塔(2)和溶液循环再生槽(3)，其特征在于：所述的溶液循环再生槽(3)内设有用于完成液封、氧化反应和硫泡分离的装置。
5、根据权利要求4所述的使用权利要求1所述的湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，其特征在于：所述的用于完成液封、氧化反应和硫泡分离装置为设置在槽内的隔板、挡板和导向性的自吸式喷射管。
6、根据权利要求4所述的使用权利要求1所述的湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，其特征在于：所述的溶液循环再生槽(3)为圆筒形或方形。
7、根据权利要求4所述的使用权利要求1所述的湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，其特征在于：所述的溶液循环再生槽(3)的槽内分隔板为平板式、曲线形的，或者渐开线形的。
8、根据权利要求4所述的使用权利要求1所述的湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，其特征在于：在脱硫塔(2)的顶上设有具有储能作用的高位溶液槽(1)。
9、根据权利要求4所述的使用权利要求1所述的湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，其特征在于：所述的装置紧设有一台溶液循环泵(5)。
10、根据权利要求8所述的使用权利要求1所述的湿式催化氧化脱硫的方法的专用装置，其特征在于：所述的溶液循环泵(5)设置在溶液循环再生槽(3)和高位溶液槽(1)之间。
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