CN102728196A - 一种气液传质反应器及废气处理方法 - Google Patents

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郭兵兵
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祝月全
刘忠生
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Abstract

本发明公开了一种气液传质反应器及废气处理方法,气液传质反应器包括外筒和内筒,内筒下部设置气体分布器;内筒由2~3段构成,每段上部的内筒壁设置溢流孔或设置缓冲段,内筒顶部为带有盖板的缓冲段,缓冲段为直径扩大的筒形结构,缓冲段筒形结构的侧壁开设导流孔眼。废气处理方法包括,废气依次通过预处理反应器、吸收塔和后处理反应器,其中预处理反应器和后处理反应器结构为本发明所述的气液传质反应器,预处理反应器和后处理反应器内使用硫化氢吸收液,脱除废气中的硫化氢,吸收塔采用粗柴油为吸收溶剂,回收其中的废气中的烃类和有机含硫化合物。与现有技术相比,本发明具有废气处理效率高,成体低,经济性好等优点。

Description

一种气液传质反应器及废气处理方法
技术领域
本发明公开了一种气液传质反应器及废气处理方法,本发明主要用于炼油企业各种储罐废气、汽油和液态烃脱硫醇尾气的净化处理,也可用于其它液体吸收气体的领域和废气吸收领域。
背景技术
炼油厂在加工原油的过程中,一些设施不可避免地排放出大量的恶臭污染废气,特别是含硫污水储罐、半成品油品储罐、污油储罐、脱硫醇尾气等设施,这些设施排放的恶臭污染物中包含硫化氢、有机硫化物、苯系物及其它VOCs(VOCs表示挥发性有机物)等组分。工作人员长期活动在被这些物质污染的环境中,可能引发呼吸系统、消化系统、生殖系统等疾病,也可能引发机体病变甚至致癌;在短期污染严重时,还会使人产生明显的头晕、喉疼、恶心、呕吐等急性中毒症状。
上述废气组分复杂,造成周边环境的恶臭污染,对人体健康造成威胁,这类废气浓度低,组分复杂,难以彻底净化,因此这类废气治理的开发也越来越迫切。
储罐排放恶臭废气的处理有其特殊性,主要表现为,废气处理装置净化废气时容易干扰储罐正常运行,如可能引起储罐的瘪罐或爆罐等事故;另外,储罐排放废气组成复杂,净化难度较大。
CN200610047790.4中采用液氨和高沸点有机溶剂吸收储罐废气,该方法可较好地净化废气中硫化物和烃类,但挥发的氨气易造成二次污染。CN200710010373.7中采用液氨和净化水吸收储罐废气,该方法可较好地净化废气中硫化物,但挥发的氨气易造成二次污染,并且烃类没有得到回收。CN200710012210.2采用脱硫-吸附工艺净化储罐废气污染物,该方法采用碱液脱除硫化物,然后采用组合吸附床吸附烃类,可很好地净化该类污染物,但存在饱和烃类气体回收流程较长的问题。
CN200710069125.X公开了一种重污油罐恶臭尾气处理方法,将重污油管线上吹扫装置来的恶臭尾气先用空冷器冷却至96~100℃,送重污油罐储存,从重污油罐引出气体,再送入冷凝器冷却,控制温度在50℃以下,将尾气在吸收塔内用吸收剂进行吸收除臭处理,再在文丘里喷射器用吸收剂进行除臭处理,提升动力,最后,通过放空管将处理后的尾气排放。该方法可有效净化废气中硫化物,但废气中的烃类并没有得到净化,另外,长时间运转后,有机硫化物净化效率降低较为明显,吸收剂更换频繁。
上述这些方法中,主要工艺采用吸收法对硫化物进行净化,主要存在问题是恶臭组分不能彻底净化,或者净化效率有限导致排放口仍有恶臭污染物排放。特别是在处理含硫化氢、有机硫和烃类复杂组分的废气时,采用碱液吸收脱硫与其它方案脱烃的组合工艺时,采用常压吸收效率不稳定,容易出现排放气不能达标排放的现象。现有的有些方法根本没有对废气中烃类净化功能,常规的吸收设备占地大,维修不便。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出一种联合气液传质反应器及废气处理工艺。通过本发明,废气吸收设备占地可大大减少,处理效率大大提高,废气中的硫化物在高效气液传质反应器内被净化,废气中烃类通过正压吸收得到高效回收,本发明可应用于储罐区如酸性水罐、污油罐、中间罐等排放的含硫含烃组分吸收领域。有效解决传统方法恶臭净化不彻底、吸收效率不稳定的问题。
本发明气液传质反应器包括外筒和内筒,内筒设置在外筒内部,外筒底部设置内筒安装底座,内筒设置在外筒底部的内筒安装底座上,内筒下部设置气体分布器,气体分布器与气体导管连通;内筒由2~3段构成,每段上部的内筒壁设置有溢流孔或设置缓冲段(每段上部的内筒壁设置有溢流孔或设置缓冲段指:每段上部的内筒壁设置有溢流孔,或每段上部设置缓冲段),内筒顶部为带有盖板的缓冲段,缓冲段(每段内筒上部的缓冲段及内筒顶部的缓冲段)为直径扩大的筒形结构,缓冲段筒形结构的侧壁开设导流孔眼,气体分布器以下的内筒段或底座设置液体流动通道。外筒顶部设置气体排放口,气体排放口下部设置除沫器。构成内筒的2~3段在同一垂直轴线上,即上下连接设置。
本发明气液传质反应器中,内筒与外筒底部优选采用螺栓连接,气体导管与气体分布器采用一体化连接,焊接于内筒壁内。内筒由2~3段填料层构成,每层填料上内筒壁设置有溢流孔,或设置缓冲段,缓冲段为直径扩大的筒形结构,缓冲段筒形结构的侧壁开设导流孔眼。内筒上部为带有盖板的缓冲段,气体分布器以下的内筒段或底座设置液体流动通道,外筒顶部设置除沫器和挡板。
本发明气液传质反应器中,溢流孔在内筒筒壁穿孔方向为由内向外为斜下方向。内筒结构为圆柱形,外筒为立方体或圆柱形。外筒上部设置排油口,定期排放废气处理过程中冷凝得到的油相、液相或者气体杂质如小泡沫。外筒顶部设置加料口,用于定期添加吸收剂添加剂。
本发明气液传质反应器中,内筒外壁的溢流孔的孔眼直径一般为3mm~50mm之间,优选5mm~30mm。缓冲段为喇叭型开口的结构,缓冲段高度一般为内筒总高度的2%~30%,优选5%~20%。缓冲段侧壁导流孔眼直径一般为3mm~50mm之间,优选5mm~30mm。溢流孔和缓冲段侧壁导流孔眼开孔率一般应大于0.5%,一般在3%~20%较好,开孔率过低,气液缓冲效果差,不能很好的从孔眼流出,开孔率过大混合效果变差。缓冲段外壁与内筒中轴线的夹角范围为5度~70度,优选20~45度,倾角太小缓冲能力不足,倾角太大则起不到缓冲作用而且阻碍液体环流。
本发明气液传质反应器中,内筒顶部缓冲段设置的盖板可为圆形孔板盖板或筛网盖板,盖板可位于喇叭形开口的气液缓冲段从变径开始到顶部的缓冲段孔眼下方任意位置,最佳位置为缓冲段底部,实验发现,盖板置于缓冲段底部(缓冲段孔眼下方)时,可使反应器液面的扰动现象大大减弱,有利于液体上层收油和排放杂质过程,这一过程可防止吸收液表面随着运行时间而不断变化的现象,及时消除气体中杂质堵塞管道的可能性,增加吸收过程的稳定性,延长使用寿命,因此这一过程对于废气净化是很重要的。这主要是由于盖板孔眼具有的削切力改变了气液混合物在内筒顶部的流动方向,使大部分液体侧向通过缓冲段的导流孔眼流出,从而达到消除液面扰动和稳定液面的效果。盖板也起到固定内筒填料的作用,增加气液传质效果。在试验中,若没有盖板,气体空塔气速较大时,较轻的塑料填料就会被气液流体冲起,被带到内筒外侧,气液传质大大减弱。盖板使用圆形孔板时,圆形孔板孔眼直径3mm~50mm之间,优选5mm~30mm;盖板使用筛网盖板时,选择网眼范围0.5~50mm。孔眼或网眼直径不能太小,否则阻力降增加,孔眼或网眼直径过大,则失去消除扰动的功能;圆形孔板盖板开孔率一般应大于0.5%,一般在3%~80%较好,优选5%~50%。本发明气液传质反应器中,圆形盖板与缓冲段使用活动连接,方便拆卸。
本发明气液传质反应器中,优选气体导管从顶部进入通到底部气体分布器位置,废气为上进上出。气体导管可设置在内筒与外筒之间,也可设置于外筒外侧,但废气入口需要高于环流反应器内筒缓冲段上方。气体上进上出,可避免由于气体输送设备的停止或气温的变化产生的液体倒流现象发生,延长气体输送设备使用寿命。
本发明气液传质反应器中,外筒上部设置除沫装置和挡板,在吸收污染物过程中,尤其是碱液吸收酸性气体时,容易产生泡沫,在本发明缓冲段中已经大大减少了泡沫产生的概率,但由于实际工况不是很稳定,为防止意外工况的发生,本发明设置了除泡沫装置,除沫装置可选用现有设备,优选丝网除沫器,这样可减少阻力。也可选用阻力较大的除水过滤器,可去除液滴直径为1μm以上的水滴,减少水汽的挥发浪费,并可满足对吸收富柴油水含量有严格要求的用户。挡板设置于除沫器顶部,防止喷溅液体进入出气管道。
本发明气液传质反应器中,内筒内部可放置填料也可不放,为达到更好效果,优选放置填料,填料设置的层数与内筒的段数相同。填料可为市售的各种硬性填料,包括金属、陶瓷和塑料的鲍尔环、拉西环、矩鞍环、塑料球型、陶粒、鞍形、开孔环类型、半环、阶梯环、双弧、海尔环、共轭环、扁环、花环、空心球等填料。填料装填高径比为0.5:1~5:1,优选1:1~3:1。
本发明废气处理方法包括:废气依次通过预处理反应器、吸收塔和后处理反应器,预处理反应器和后处理反应器内使用硫化氢吸收液,脱除废气中的硫化氢,或同时脱除部分有机含硫化合物等,吸收塔采用粗柴油为吸收溶剂,回收其中的废气中的烃类和有机含硫化合物。预处理反应器和后处理反应器可以是填料床形式、鼓泡床形式、内循环床形式的等气液接触设备任意一种或两种,预处理反应器和后处理反应器结构优选为本发明上述的气液传质反应器。
本发明废气处理方法中,气体输送泵设置在预处理反应器与吸收塔之间,预处理反应器将废气中的腐蚀酸性气脱除,有利于延长气体输送泵的使用寿命。废气经过气体输送泵增压后进入吸收塔,有利于提高吸收效率。
本发明废气处理方法中,经过后处理反应器净化的尾气有三种处理方法,一是直接排放或者稀释后排放;二是进入瓦斯管网回收剩余烃类;三是经过催化燃烧进行完全净化处理。优选第二种处理方法,采用第二种处理方法中,在后处理反应器的碱性溶液中加入脱氧剂,脱除尾气中的氧气。尾气进入瓦斯管网的量较小,组成为轻烃和氮气,特别是应用在罐区排放废气时,废气一般仅在白天排放,气量较少,不会对瓦斯管网造成冲击,另外还实现了污染废气密闭处理。尾气排放管路上可以设置单向阀门,控制低压瓦斯管网的气体不能倒流进入废气处理系统,增加整个管网系统安全运行。
本发明废气处理方法中,预处理反应器中使用硫化氢吸收液可以是碱性溶液或吸收剂浆液,使用碱性溶液时,反应器中可以使用填料,使用吸收剂浆液时,反应器中优选不使用填料。碱性溶液中的碱性物质为氢氧化钠、氢化钾、碳酸钠、醇胺等无机碱性物质或有机溶于水的碱性物质。吸收剂浆液可以是氢氧化铁浆液、氢氧化锌浆液、氢氧化钙浆液等。预处理反应器中的硫化氢吸收液中可以添加氧化剂,氧化剂如次氯酸钠、双氧水等,以及具有催化作用的金属离子等,以提高有机含硫化合物的脱除率,碱性物质的浓度为0.1%~30%(wt),pH值一般控制为7.5~14,操作时循环使用,当pH值降至7.5以下时,通过更换或补充新鲜碱液进行调整。碱性溶液中添加的氧化剂含量一般为0.1%~20%(wt)。
本发明废气处理方法中,吸收塔采用常规填料塔,以粗柴油为吸收溶剂。粗柴油溶剂来源于各种石油加工过程的粗柴油馏分,需要加氢精制才能符合柴油的质量指标。粗柴油馏分来源于蒸馏过程、催化裂化过程、焦化过程等,或者上述来源的混合物,一般要求初馏点高于180℃,最好高于200℃,粗柴油馏分以硫质量计为0.2%以上,优选为0.8%以上。粗柴油馏分中含有较多的有机硫化物、氮化物等杂质,需要进一步加氢处理才能得到合格的产品,本发明中用于吸收剂后,进一步吸收了烃类和有机硫化物,不影响作为加氢处理原料的性质,同时节省了吸收溶剂再生的装置和操作费用。上述来源的精柴油馏分一般具有一定的压力,并且溶解一定含量的硫化氢,在吸收过程中会释放到气相中。吸收塔的操作条件一般为,废气的体积空速为20~1000h-1,吸收溶剂与废气的喷淋比体积一般为0.005~0.5,优选为0.01~0.1。粗柴油吸收剂优选冷却至-20~30℃,最优选0~15℃后进入吸收塔吸收废气。吸收塔排出的吸收了废气中烃和有机含硫化合物的富吸收剂,去粗柴油馏分的加氢精制装置,对精柴油馏分的加氢精制操作不产生任何影响。
本发明废气处理方法中,吸收塔的操作压力控制为10kPa(表压,以G表示)~300kPa(G),优选40~200kPa(G)。试验发现,吸收压力大于60kPa(G),吸收塔对烃类吸收率可到95%以上,吸收压力可根据排放口废气排放的浓度限值灵活选择,在浓度排放要求不高的情况下,吸收压力可控制在200kPa(G)以下,以利于提高综合经济效益。
本发明废气处理方法中,吸收塔顶部设置高通量,低压力降的除沫器,除沫器的结构为填料结构、丝网结构、旋流板结构、除油过滤段等形式,优先使用除油过滤段和填料结构。除沫器直径与吸收塔直径相同,径高比为0.5:1~3:1。除沫器为填料结构时,填料选用化工领域内的常规填料,除沫器选用除油过滤结构时,采用同心圆柱结构形式,过滤材质为除油领域常规的有机材质如聚烯烃或聚乙烯树脂等材质,滤层1~5层, 气体从圆柱外侧进入圆柱中心,然后经过吸收塔顶部进入下一单元设备。通过该除沫器的作用,消除了吸收液由于气量波动等变化引起的吸收液雾沫进入后处理反应器中的可能性。
本发明废气处理方法中,后处理反应器中使用的硫化氢吸收液可以是碱性溶液或吸收剂浆液,吸收从粗柴油馏分释放出来的硫化氢。使用碱性溶液时,反应器中可以使用填料,使用吸收剂浆液时,反应器中优选不使用填料。碱性溶液中的碱性物质为氢氧化钠、氢化钾、碳酸钠、醇胺等无机碱性物质或有机溶于水的碱性物质。吸收剂浆液可以是氢氧化铁浆液、氢氧化锌浆液、氢氧化钙浆液等。碱性溶液中的碱性物质为氢氧化钠、氢化钾、碳酸钠、醇胺等无机碱性物质或有机溶于水的碱性物质。碱性物质的浓度为0.1%~30%(wt),pH值一般控制为7.5~14,操作时循环使用,当pH值降至7.5以下时,通过更换或补充新鲜碱液进行调整。当处理的尾气进入瓦斯管网时,后处理反应器中的硫化氢吸收液中添加除氧剂,除氧剂可包括亚硫酸钠、D-2,3,5,6-四羟基-2-己烯酸(钠)-r-内酯、乙醛肟碳酰肼、丙酮肟等本领域经常使用的常温化学除氧剂。除氧剂的含量一般为0.1%~20%(wt)。
本发明方法中,废气通过预处理反应器和后处理反应器的平均体积空速一般为500~5000 h-1。预处理反应器和后处理反应器的操作条件可以相同,也可以不同,根据废气性质及粗柴油吸收剂的性质具体确定。
本发明方法可以用于各类含硫含烃废气的恶臭治理和烃类回收,废气中一般含有硫化氢、烃和有机含硫化合物,特别是炼油企业储罐类废气、脱硫醇尾气、含氧轻烃的回收等方面可吸收污染物的净化处理,本发明最适合处理高浓度污染物净化和废气吸收处理。
本发明废气处理方法中,预处理反应器和后处理反应器可以独立设置,也可以结合为一体,如可以并列设置在一起共用部分外筒体的筒壁,也可以上下置在一起,上部反应器外筒的底板为下部反应器外筒的顶板等适宜结构。
本发明气液传质反应器中,可以根据废气的流量及组成情况灵活调节碱性吸收溶液的用量,可以保证不论碱性吸收溶液用量多少,均可实现液体环流操作,提高吸收效率,增加了操作的灵活性和适应性。
本发明废气处理方法采用两段脱硫反应器设计和尾气进瓦斯管网的流程,可使储罐废气中的硫化物完全得到净化,烃类废气完全被回收。废气先脱硫后由气体压缩机提压,可极大的减少的废气多设备的腐蚀,另外,正压吸收也极大提高了烃类废气的吸收效率,减少了瓦斯管网的负荷。
本发明废气处理方法中,使用粗柴油馏分为吸收烃类和有机硫化物的吸收剂,一方面不增加吸收剂成本,另一方面由于粗柴油馏分中含有较多的硫化物(以硫计的含量一般可以达到1%左右,以有机硫化物计的含量可以达到3%~8%左右),对酸性水储罐排放废气中的有机硫化物具有良好的吸收作用,吸收过程不但吸收了废气中的烃类物质,同时吸收了大部分有机硫化物,而有机硫化物是粗柴油馏分的组分之一,富吸收剂不需再生,直接进入后续的加氢处理装置,由于增加的有机硫化物含量不明显,同时与大量的未作为吸收剂的粗柴油馏分混合作为加氢处理原料,因此不影响后续的加氢处理装置的正常操作,在加氢处理过程中,有机硫化物转化为烃类,成为柴油的有价值组分,提高了利用价值。在粗柴油馏分吸收过程中,对硫化氢的吸收有限,同时由于粗柴油吸收过程中,粗柴油溶解的硫化氢会部分释放出来,因此本领域技术认为粗柴油不适宜用于烃类物质的吸收溶剂。本发明方法中,通过适宜的后处理反应器,可以解决排该问题。本发明通过将吸收剂的性质与吸收流程合理结合,充分吸收并利用了排放气中的各种组分(烃和有机硫化物转移到粗柴油馏分中,在粗柴油馏分加氢过程中转化为有价值组分)。因此,本发明方法具有非常高的综合经济效果。
附图说明
图1是本发明一种预处理反应器结构示意图。
图2是本发明一种后处理反应器结构示意图。
图3是本发明一种废气处理工艺流程示意图。
其中:1-废气进口;2-废气导管;3-气体分布器;4-填料层;5-溢流孔;6-缓冲段;7-盖板;8-除沫器; 9-废气出口;10-填料支撑板;11-液体导流孔;12-连接螺栓;13-折流板;14-工艺废气入口;15-预处理反应器;16-后处理反应器;17-压缩机;17-吸收塔;19-贫吸收剂;20-富吸收剂;21-净化气。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明一种含硫油气回收的方法和效果。
图1为预处理反应器的具体结构图,废气从进口1经过气体导管2和气体分布器3进入传质反应器内筒,与反应器内吸收液均匀接触,发生完全反应,废气和吸收液向上流动到顶部时,吸收液在盖板7和内筒顶部缓冲段6作用下由缓冲段6侧壁的孔眼流出,向下再由内筒导流孔11进入内筒实现液体循环。废气从顶部经过除沫后由废气出口9处排出。
图2为后处理反应器的具体结构图,结构与图1类似,不同之处是内筒有三个缓冲段。需要说明的是,本发明中两种反应器功能可互换,即后处理反应器也可作为预处理反应器使用,预处理反应器也可作为后处理反应器使用。
图3为使用本发明传质反应器的废气处理工艺流程图。如图3所示,废气在真空压缩机17的引力下,进入预处理反应器15,在该反应器内,在气体分布器10和填料的作用下,气体在15内均匀向上流动,经过折流板13和除沫器8后,从预处理反应器顶部排出,经过压缩机17后进入低温吸收塔18,经过吸收后,废气进入后处理反应器16进行进一步净化,最后净化气经过单向阀后进入瓦斯管网,或者净化气直接进入其它装置进行进一步处理。
下面以实施例1和实施例2进行应用本发明。
实施例1
某企业储罐散发废气主要恶臭污染物组成如表1所示,预处理反应器采用图1的结构,吸收液使用氢氧化钠水溶液,浓度0.1%~30%(wt),碱性水溶液的pH值一般控制为7.5~14, pH值降至7.5以下时,通过更换或补充新鲜碱液进行调整。吸收塔吸收剂采用催化裂化粗柴油馏分,馏程220~370℃,吸收温度-10℃~30℃。后处理反应器采用图2结构,吸收液采用氢氧化铁浆液。吸收塔吸收压力为60kPa(G),填料塔内装填Dg25塑料鲍尔环,平均废气体积空速为1500h-1。经过深度经传质反应器后的净化气直接稀释排空。净化气中各种组分浓度见表1,其中硫化氢和有机硫化物全部处理干净,VOCs浓度<20000 mg/m3
表1 实施例1废气处理结果。
主要恶臭物种类 处理前浓度(mg/m3 处理后浓度(mg/m3
硫化氢 150000 <1
有机硫化物 10~200 <1
VOCs 400000 <20000
实施例2
某储罐区产生的含烃类废气浓度500000mg/m3,硫化氢2000mg/m3,有机硫化物1000mg/m3,采用本发明反应器及工艺进行吸收净化。预处理反应器采用图2的结构,吸收液使用碳酸钠和次氯酸钠水溶液等,碳酸钠浓度10%(wt),次氯酸钠溶液浓度5%(wt),pH值降至7.5以下时,通过更换或补充新鲜碱液进行调整。吸收塔吸收剂采用直馏粗柴油馏分,馏程180~370℃,吸收温度-10℃~10℃,吸收塔吸收压力为250kPa(G),填料塔内装填Dg25金属矩鞍环。后处理反应器采用图1结构,吸收液采用氢氧化钠和亚硫酸钠混合水溶液。经过深度净化反应器后,净化气经过单向阀后进入低压瓦斯管网。
进入低压瓦斯管网前的净化气中,烃类废气浓度减少至1%(v/v),烃类回收率可达98%,有机硫化物浓度可小于1 mg/m3,净化率99.9%。
表2 实施例2废气处理结果。
主要恶臭物种类 处理前浓度(mg/m3 处理后浓度(mg/m3
硫化氢 2000 <1
有机硫化物 1000 <1
总烃 500000 10000
实施例3
某储罐区产生的含烃类废气浓度600000mg/m3,硫化氢200mg/m3,有机硫化物2000mg/m3,采用本发明反应器及工艺进行吸收净化。预处理反应器采用图1的结构,吸收液使用氢氧化钠水溶液等,氢氧化钠浓度15%(wt),pH值降至7.5以下时,通过更换或补充新鲜碱液进行调整。吸收塔吸收剂采用直馏粗柴油馏分,馏程180~370℃,吸收温度-10℃~10℃,吸收塔吸收压力为90kPa(G),填料塔内装填Dg25金属矩鞍环。后处理传质反应器采用图2结构,吸收液采用氢氧化钠水溶液。经过后处理反应器后,净化气稀释至总烃含量为6000 mg/m3,进入催化燃烧反应器,反应器温度300℃,床层空速15000h-1,最终净化气排空。净化气中总烃浓度120mg/m3,总烃净化率近100%,硫化氢和有机硫化物浓度<0.5mg/m3,净化率近100%。
表3 实施例3废气处理结果
主要恶臭物种类 处理前浓度(mg/m3 处理后浓度(mg/m3
硫化氢 2000 <0.5
有机硫化物 1000 <0.5
总烃 500000 <120

Claims (17)

1.一种气液传质反应器,包括外筒和内筒,内筒设置在外筒内部,外筒底部设置内筒安装底座,内筒设置在外筒底部的内筒安装底座上,内筒下部设置气体分布器,气体分布器与气体导管连通;其特征在于:内筒由2~3段构成,每段上部的内筒壁设置溢流孔或设置缓冲段,内筒顶部为带有盖板的缓冲段,缓冲段为直径扩大的筒形结构,缓冲段筒形结构的侧壁开设导流孔眼,气体分布器以下的内筒段或底座设置液体流动通道。
2.按照权利要求1所述的气液传质反应器,其特征在于:外筒顶部设置气体排放口,气体排放口下部设置除沫器。
3.按照权利要求1所述的气液传质反应器,其特征在于:内筒壁设置的溢流孔在内筒筒壁穿孔方向为由内向外为斜下方向。
4.按照权利要求1或3所述的气液传质反应器,其特征在于:内筒外壁的溢流孔的孔眼直径为3mm~50mm之间,优选5mm~30mm。
5.按照权利要求1所述的气液传质反应器,其特征在于:缓冲段为喇叭型开口的结构,缓冲段高度为内筒总高度的2%~30%,优选5%~20%;缓冲段侧壁导流孔眼直径为3mm~50mm之间,优选5mm~30mm;溢流孔和缓冲段侧壁导流孔眼开孔率应大于0.5%,优选为3%~20%。
6.按照权利要求1所述的气液传质反应器,其特征在于:内筒顶部缓冲段设置的盖板为圆形孔板盖板或筛网盖板,盖板可位于喇叭形开口的气液缓冲段从变径开始到顶部的缓冲段孔眼下方任意位置;盖板使用圆形孔板时,圆形孔板孔眼直径3mm~50mm之间,优选5mm~30mm;盖板使用筛网盖板时,选择网眼范围0.5~50mm。
7.一种废气处理方法,其特征在于包括:废气依次通过预处理反应器、吸收塔和后处理反应器,预处理反应器和后处理反应器内使用硫化氢吸收液,脱除废气中的硫化氢,吸收塔采用粗柴油为吸收溶剂,回收其中的废气中的烃类和有机含硫化合物。
8.按照权利和要求7所述的方法,其特征在于:预处理反应器和后处理反应器结构为权利要求1至6任一权利要求所述的气液传质反应器。
9.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:气体输送泵设置在预处理反应器与吸收塔之间,吸收塔的操作压力控制为10kPa~300kPa。
10.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:经过后处理反应器净化的尾气采用以下三种处理方法之一,(一)直接排放或者稀释后排放;(二)进入瓦斯管网回收剩余烃类;(三)经过催化燃烧进行完全净化处理。
11.按照权利要求10所述的方法,其特征在于:采用尾气进入瓦斯管网回收剩余烃类的方法,在后处理反应器的碱性溶液中加入除氧剂,脱除尾气中的氧气,除氧剂的含量为0.1%~20%(wt)。
12.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:预处理反应器和后处理反应器中使用硫化氢吸收液是碱性溶液或吸收剂浆液。
13.按照权利要求12所述的方法,其特征在于:预处理反应器中使用的硫化氢吸收液添加氧化剂,氧化剂含量为0.1%~20%(wt)。
14.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:吸收塔采用填料塔,以粗柴油为吸收溶剂,粗柴油溶剂来源于石油加工过程的粗柴油馏分,需要加氢精制才能符合柴油的质量指标,粗柴油馏分来源于蒸馏过程、催化裂化过程、焦化过程,或者上述来源的混合物,要求初馏点高于180℃,最好高于200℃。
15.按照权利要求7或14所述的方法,其特征在于:吸收塔的操作条件为,废气的体积空速为20~1000h-1,吸收溶剂与废气的喷淋比体积为0.005~0.5,优选为0.01~0.1,粗柴油吸收剂冷却至-20~30℃,最优选0~15℃后进入吸收塔吸收废气。
16.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:废气中含有硫化氢、烃和有机含硫化合物。
17.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:吸收塔顶部设置除沫器的结构为填料结构、丝网结构、旋流板结构或除油过滤段形式。
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