CN105238452A - 一种脱除煤气中高浓度硫化氢系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种脱除煤气中高浓度硫化氢系统及方法，公开了包括有第一脱硫塔、第二脱硫塔、循环泵及洗涤塔，所述第一脱硫塔内由上到下依次设有旋流板塔、喷射器和富液槽，所述旋流塔板内设有若干组导流锥和旋流板，所述第一脱硫塔的顶部出气端与第二脱硫塔的进气端连通，所述第二脱硫塔的顶部出气端与洗涤塔的进气端连通，所述循环泵与第一脱硫塔底部的出液端连通，所述循环泵的出液端与喷射器连通。本发明的有益效果为：（1）提供一种高效的脱除煤气中高浓度硫化氢系统，可适用于硫化氢含量20g/Nm3以上的高硫煤气，同时可以脱除煤气中COS、RSH等有机硫。（2）相对填料塔，空塔气速高，可有效降低塔直径、高度和体积，且不用装填料，节省设备和填料投资以及填料更换的费用。
Description
技术领域
本发明涉及煤气脱硫领域，具体涉及一种脱除煤气中高浓度硫化氢系统及方法。
背景技术
传统的碱液脱硫塔通常为填料塔（格栅填料或散堆填料）或空塔喷淋，采用单塔或双塔串联的脱硫工艺。填料塔脱硫吸收效果好，但是空塔气速较低，处理量有限，脱硫塔的直径大、填料高度高，并且填料易堵、更换频繁；空塔喷淋煤气处理量大，但是对硫化氢的吸收效果差。传统的碱液脱硫塔均不适用于大规模含高浓度硫化氢的煤气脱硫，一般要求煤气中硫化氢浓度低于6g/Nm3。
传统的单塔或双塔碱液脱硫工艺配套设备庞大，造价高，占地空间大。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统碱液脱硫脱硫效果差、处理能力低，不适合脱高硫、占地大等问题，提供可以脱煤气中高硫、占地紧凑的脱除煤气中高浓度硫化氢系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种脱除煤气中高浓度硫化氢系统,包括有第一脱硫塔、第二脱硫塔、循环泵及洗涤塔，所述第一脱硫塔内由上到下依次设有旋流板塔、喷射器和富液槽，所述旋流板塔内设有若干组导流锥和旋流板，所述第一脱硫塔的顶部出气端与第二脱硫塔的进气端连通，所述第一脱硫塔的底部与第二脱硫塔的底部连通，所述第二脱硫塔的顶部出气端与洗涤塔的进气端连通，所述循环泵与第一脱硫塔底部的出液端连通，所述循环泵的出液端与喷射器连通；系统还包括氧化再生槽，所述氧化再生槽通过富液泵与第一脱硫塔的底端连通，所述第一脱硫塔的出液端分别与贫液槽和硫泡沫槽连通；所述贫液槽的出液端通过贫液泵与第二脱硫塔的进液端连通；所述贫液槽的出液端通过贫液泵与第一脱硫塔的进液端连通；所述硫泡沫槽的出液端通过硫泡沫泵与熔硫釜连通。
优选地，所述喷射器为四个，所述喷射器围绕第一脱硫塔对称布置。
优选地，所述导流锥的角度为60°。
利用权利要求1所述的系统进行除煤气中高浓度硫化氢的方法，包括以下步骤。
A：煤气进入第一脱硫塔的喷射器内，在喷射器中与脱硫液充分接触，并吸收大部分硫化氢和有机硫后进入脱硫塔底部，煤气从第一脱硫塔底部自下而上，经过多段旋流板，与自上而下的脱硫液在导流锥和旋流板上逆流接触，煤气中的H2S和COS被脱硫液进一步吸收；再再经过第二脱硫塔吸收后送入洗涤塔。
B：吸收了H2S的脱硫富液从塔底由富液泵将其送入氧化再生槽，同时利用自动吸入的空气对脱硫液进行再生，空气随脱硫液从喷射器尾管出来，自下而上与脱硫液再次逆流接触，使溶液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带到氧化再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液从再生槽底部，利用静压差流入贫液槽，经贫液泵抽出再打入第一脱硫塔与第二脱硫塔循环使用。
C:脱硫液氧化再生过程中产生的硫磺泡沫，利用位差从氧化再生槽溢流堰自动流入硫泡沫槽，硫泡沫经泡沫泵，送入熔硫釜。
优选地，所述脱硫液指碳酸钠、碳酸氢钠溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）提供一种高效的脱除煤气中高浓度硫化氢系统及方法，可适用于硫化氢含量20g/Nm3以上的高硫煤气，同时可以脱除煤气中COS、RSH等有机硫。
（2）相对填料塔，空塔气速高，可有效降低塔直径、高度和体积，且不用装填料，节省设备和填料投资以及填料更换的费用。
（3）取消传统碱液脱硫中的富液槽，将喷射器、带新型改进导流锥的旋流板塔和富液槽三合一，节省占地和投资。
（4）采用带新型改进导流锥的旋流板塔内件，每块导流锥相当于0.5块旋流板的吸收效果，同时加大导流锥的角度，有效防止脱硫液从叶片窗口处漏液，大大提高了传质效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图中：1、第一脱硫塔；2、第二脱硫塔；3、循环泵；4、洗涤塔；5、旋流板塔；6、喷射器；7、富液槽；8、氧化再生槽；9、富液泵；10、贫液槽；11、硫泡沫槽；12、贫液泵；13、硫泡沫泵；14、熔硫釜；15、导流锥；16、旋流板。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
一种脱除煤气中高浓度硫化氢系统,包括有第一脱硫塔1、第二脱硫塔2、循环泵3及洗涤塔4，所述第一脱硫塔1内由上到下依次设有旋流板塔5、喷射器6和富液槽7，所述旋流板塔5内设有若干组导流锥15和旋流板16，所述第一脱硫塔1的顶部出气端与第二脱硫塔2的进气端连通，所述第一脱硫塔1的底部与第二脱硫塔2的底部连通，所述第二脱硫塔2的顶部出气端与洗涤塔4的进气端连通，所述循环泵3与第一脱硫塔1底部的出液端连通，所述循环泵3的出液端与喷射器6连通；系统还包括氧化再生槽8，所述氧化再生槽8通过富液泵9与第一脱硫塔1的底端连通，所述第一脱硫塔1的出液端分别与贫液槽10和硫泡沫槽11连通；所述贫液槽10的出液端通过贫液泵12与第二脱硫塔2的进液端连通；所述贫液槽10的出液端通过贫液泵12与第一脱硫塔1的进液端连通；所述硫泡沫槽11的出液端通过硫泡沫泵13与熔硫釜14连通。
所述喷射器6为四个，所述喷射器6围绕第一脱硫塔1对称布置。
所述导流锥15的角度为60°。
利用本系统脱除煤气中高浓度硫化氢的方法为：
实施例1：50000Nm3/h半水煤气脱硫。
1.含高硫的半水煤气组成如下v%：CO:30%，H2:39%，CO2:7%，N2:22%，CH4:0.3%，O2:0.2%，H2S:20g/Nm3。
2.含高硫的半水煤气首先进入第一脱硫塔1下段对置布置的四个喷射器6，在喷射器6中与脱硫液充分接触，并吸收大部分硫化氢和有机硫后进入第一脱硫塔1底部。煤气从第一脱硫塔1底部自下而上，经过多段旋流板16，与自上而下的脱硫液在导流锥15和旋流板16上逆流接触，煤气中的H2S和COS等被脱硫液进一步吸收。从第一脱硫塔1顶出来的煤气硫化氢浓度降至2g/Nm3左右，再经过填料塔第二脱硫塔2吸收，可以将硫化氢脱除至35mg/Nm3以下。
3.吸收了H2S的脱硫富液从塔底由富液泵9将其送入氧化再生槽8，同时利用自动吸入的空气对脱硫液进行再生，空气随脱硫液从喷射器6尾管出来，自下而上与脱硫液再次逆流接触，使溶液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液从再生槽底部，利用静压差流入贫液槽10，经贫液泵12抽出再打入脱硫塔循环使用。
4.脱硫液氧化再生过程中产生的硫磺泡沫，利用位差从再生槽溢流堰自动流入泡沫槽，硫泡沫经泡沫泵，送入熔硫釜14，制成副产品硫磺约1000kg/h。
实施例2：30000Nm3/h水煤气脱硫。
1.高硫水煤气组成如下v%：CO:41%，H2:48%，CO2:7%，N2:2%，CH4:0.4%，O2:0.2%，H2S:18g/Nm3。
2.含高硫的水煤气首先进入第一脱硫塔1下段对置布置的四个喷射器6，在喷射器6中与脱硫液充分接触，并吸收大部分硫化氢和有机硫后进入脱硫塔底部。煤气从第一脱硫塔1底部自下而上，经过多段旋流板16，与自上而下的脱硫液在导流锥15和旋流板16上逆流接触，煤气中的H2S和COS等被脱硫液进一步吸收。从第一脱硫塔1顶出来的煤气硫化氢浓度降至2g/Nm3左右，再经过填料塔第二脱硫塔2吸收，可以将硫化氢脱除至35mg/Nm3以下。
3.吸收了H2S的脱硫富液从塔底由富液泵9将其送入氧化再生槽8，同时利用自动吸入的空气对脱硫液进行再生，空气随脱硫液从喷射器6尾管出来，自下而上与脱硫液再次逆流接触，使溶液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液从再生槽底部，利用静压差流入贫液槽10，经贫液泵12抽出再打入脱硫塔循环使用。
4.脱硫液氧化再生过程中产生的硫磺泡沫，利用位差从再生槽溢流堰自动流入泡沫槽，硫泡沫经泡沫泵，送入熔硫釜14，制成副产品硫磺约540kg/h。
实施例3：100000Nm3/h焦炉煤气脱硫。
1.高硫焦炉煤气组成如下v%：CO:7%，H2:56%，CO2:3%，N2:5%，CH4:25%，CnHm:2.5%，O2:0.5%，H2S:15g/Nm3。
2.含高硫的焦炉煤气首先进入第一脱硫塔1下段对置布置的四个喷射器6，在喷射器6中与脱硫液充分接触，并吸收大部分硫化氢和有机硫后进入脱硫塔底部。煤气从第一脱硫塔1底部自下而上，经过多段旋流板16，与自上而下的脱硫液在导流锥15和旋流板16上逆流接触，煤气中的H2S和COS等被脱硫液进一步吸收。从第一脱硫塔1顶出来的煤气硫化氢浓度降至2g/Nm3左右，再经过填料塔第二脱硫塔2吸收，可以将硫化氢脱除至35mg/Nm3以下。
3.吸收了H2S的脱硫富液从塔底由富液泵9将其送入氧化再生槽8，同时利用自动吸入的空气对脱硫液进行再生，空气随脱硫液从喷射器6尾管出来，自下而上与脱硫液再次逆流接触，使溶液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液从再生槽底部，利用静压差流入贫液槽10，经贫液泵12抽出再打入脱硫塔循环使用。
4.脱硫液氧化再生过程中产生的硫磺泡沫，利用位差从再生槽溢流堰自动流入泡沫槽，硫泡沫经泡沫泵，送入熔硫釜14，制成副产品硫磺约1500kg/h。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种脱除煤气中高浓度硫化氢系统,其特征在于：包括有第一脱硫塔（1）、第二脱硫塔（2）、循环泵（3）及洗涤塔（4），所述第一脱硫塔（1）内由上到下依次设有旋流板塔（5）、喷射器（6）和富液槽（7），所述旋流板塔（5）内设有若干组导流锥（15）和旋流板（16），所述第一脱硫塔（1）的顶部出气端与第二脱硫塔（2）的进气端连通，所述第一脱硫塔（1）的底部与第二脱硫塔（2）的底部连通，所述第二脱硫塔（2）的顶部出气端与洗涤塔（4）的进气端连通，所述循环泵（3）与第一脱硫塔（1）底部的出液端连通，所述循环泵（3）的出液端与喷射器（6）连通；系统还包括氧化再生槽（8），所述氧化再生槽（8）通过富液泵（9）与第一脱硫塔（1）的底端连通，所述第一脱硫塔（1）的出液端分别与贫液槽（10）和硫泡沫槽（11）连通；所述贫液槽（10）的出液端通过贫液泵（12）与第二脱硫塔（2）的进液端连通；所述贫液槽（10）的出液端通过贫液泵（12）与第一脱硫塔（1）的进液端连通；所述硫泡沫槽（11）的出液端通过硫泡沫泵（13）与熔硫釜（14）连通。
2.如权利要求1所述的脱除煤气中高浓度硫化氢系统，其特征在于：所述喷射器（6）为四个，所述喷射器（6）围绕第一脱硫塔（1）对称布置。
3.如权利要求1所述的脱除煤气中高浓度硫化氢系统，其特征在于：所述导流锥（15）的角度为60°。
4.利用权利要求1所述的系统进行除煤气中高浓度硫化氢的方法，其特征在于：包括以下步骤；
A：煤气进入第一脱硫塔（1）的喷射器（6）内，在喷射器（6）中与脱硫液充分接触，并吸收大部分硫化氢和有机硫后进入脱硫塔底部，煤气从第一脱硫塔（1）底部自下而上，经过多段旋流板（16），与自上而下的脱硫液在导流锥（15）和旋流板（16）上逆流接触，煤气中的H2S和COS被脱硫液进一步吸收；再经过第二脱硫塔（2）吸收后送入洗涤塔（4）；
B：吸收了H2S的脱硫富液从塔底由富液泵（9）将其送入氧化再生槽（8），同时利用自动吸入的空气对脱硫液进行再生，空气随脱硫液从喷射器（6）尾管出来，自下而上与脱硫液再次逆流接触，使溶液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带到氧化再生槽（8）上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液从再生槽底部，利用静压差流入贫液槽（10），经贫液泵（12）抽出再打入第一脱硫塔（1）与第二脱硫塔（2）循环使用；
C:脱硫液氧化再生过程中产生的硫磺泡沫，利用位差从氧化再生槽（8）溢流堰自动流入硫泡沫槽（11），硫泡沫经泡沫泵，送入熔硫釜（14）。
5.如权利要求4所述的除煤气中高浓度硫化氢的方法，其特征在于：所述脱硫液指碳酸钠、碳酸氢钠溶液。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160113 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |