CN105413447B - 一种脱硫罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种脱硫罐，包括罐体，罐体上设有位于罐体下部的入气口和位于罐体上部的出气口，罐壁内设有用于输送脱硫剂的输剂管，输剂管与位于罐体外的输送管道连通，输送管道末端设有风机，输送管道中段上方设有脱硫剂仓，输送管道中部通过分剂多级管与脱硫剂仓连通，罐体内设有M个水平放置的空心粉剂滤网，所述M为大于等于1的自然数，所述空心粉剂滤网由平行排列的N层滤网饼构成，所述N为大于等于2的自然数，滤网饼与罐壁固定连接且与输剂管连通，滤网饼呈圆饼形状，滤网饼内设圆饼状的空腔，滤网饼由绝缘的化纤网纱围闭而成。本发明提供一种脱硫效果好的脱硫罐。

Description

一种脱硫罐

技术领域

本发明涉及煤气脱硫领域，特别是关于一种脱硫罐。

背景技术

气化或热解产生的粗煤气中含有粉尘、HCl和含硫气体(90％以上为H₂S)等污染物，在使用之前必须予以净化。煤气作为燃料气使用时，含硫气体会对燃气轮机叶片等设备造成腐蚀；作为原料气则会使催化剂硫中毒，同时其燃烧转化为SO₂释放到大气中会引起酸雨，严重危害环境和人体健康，因此在工艺过程中H₂S等含硫物质的脱除是生活生产中的必要环节。现有的脱硫剂的脱硫率一般较低，脱硫不完全，硫容量低。现有的脱硫罐中的脱硫剂难以实现分散均匀，严重影响脱硫效果。

发明内容

有鉴于此，本发明为解决上述技术问题，提供一种脱硫效果好的脱硫罐。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种脱硫罐，包括罐体，罐体上设有位于罐体下部的入气口和位于罐体上部的出气口，罐壁内设有用于输送脱硫剂的输剂管，输剂管与位于罐体外的输送管道连通，输送管道末端设有风机，输送管道中段上方设有脱硫剂仓，输送管道中部通过分剂多级管与脱硫剂仓连通，罐体内设有M个水平放置的空心粉剂滤网，所述M为大于等于1的自然数，所述空心粉剂滤网由平行排列的N层滤网饼构成，所述N为大于等于2的自然数，滤网饼与罐壁固定连接且与输剂管连通，滤网饼呈圆饼形状，滤网饼内设圆饼状的空腔，滤网饼由绝缘的化纤网纱围闭而成，滤网饼上设有用于与输剂管连通的进剂口，罐壁上还设有多个截面为圆形的开窗，所述开窗位于相邻的两个滤网饼连线中点处，开窗内穿插有由绝缘塑料制成的圆杆，圆杆直径大小与开窗截面圆直径大小相等，圆杆一端部固定连接有由绝缘塑料制成的摩擦块，圆杆的另一端部连接有截面为圆形的纵杆，所述摩擦块的厚度大小与相邻的两个滤网饼间距大小相等，摩擦块的截面图形为由两个圆弧围闭而成的封闭圆，所述圆弧的半径大小与滤网饼的半径大小相等，罐体外周环绕着用于固定纵杆的环形包固体，环形包固体由两个堆成的半圆环座构成，半圆环座边缘分别设有实心紧固块和空心紧固块，实心紧固块上设有长螺丝孔，空心紧固块上设有宽度大小与纵杆横截面圆直径大小相等的通槽，通槽壁面上设有短螺丝孔；相邻两个空心粉剂滤网间设有两向喷雾阀，位于罐体内最上方的空心粉剂滤网的上方设有单向喷雾阀，位于罐体内最下方的空心粉剂滤网的下方设有单向喷雾阀；所述脱硫剂仓内放置有固态脱硫剂，所述固态脱硫剂由如下重量份数的组分组成：氧化钙3~9份；三氧化二铁5~16份；氟化钙5~10份；氧化铝1~6份；碳酸氢钠2~8份；含钕配位聚合物7~16份。

所述两向喷雾阀和单向喷雾阀均通过内设在罐壁中的管道与外部水源连接；所述脱硫剂仓通过开闭阀与分剂多级管连接；所述含钕配位聚合物的化学式为：C₅₆H₄₈O₁₂N₄Nd；所述含钕配位聚合物为单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a= 21.573(2) Å，b= 19.739(9) Å，c= 23.753(3) Å，α=γ=90 º，β=101.43(3)º，V=10037.25(5) Å ³。

本发明的脱硫罐的工作方式是，首先卸下位于空心紧固块短螺丝孔内的螺丝，然后向外拉动纵杆，将纵杆向外拉到尽头后再将纵杆回推，如此往复循环数次后，将纵杆推回原位并将螺丝重新安装以防止纵杆松动；然后，将粉末状的脱硫剂放置在脱硫剂仓内，开启开闭阀，将一定量的脱硫剂进入分剂多级管中，脱硫剂通过分剂多级管均匀平铺在输送管道内，启动风机，输送管道内的脱硫剂在风机风力的吹动下进入滤网饼内，由于此前已拉动纵杆往复移动数次，摩擦块与滤网饼通过数次摩擦，此时摩擦块上已带有静电，当粉末状的脱硫剂进入滤网饼内时，脱硫剂在静电吸附下均匀铺设在滤网饼的上下两个圆形化纤网纱上；紧接着，开启入气口导入待脱硫煤气、喷雾阀发出水雾即可进行煤气的脱硫处理，由出气口排出的煤气即为完成脱硫的煤气。

本发明相较于现有技术的有益效果是：

不同于传统的脱硫罐，本发明在通入待脱硫煤气这一准备阶段中，通过带静电的化纤网纱吸附粉末状的脱硫剂，使得脱硫剂能够平整均匀的散布在化纤网纱上，大大提高脱硫剂的利用效率，提高脱硫罐的脱硫效果。本发明的固态脱硫剂中通过添加新型的含钕配位聚合物，使得所得的脱硫剂和现有市面常见固态脱硫剂相比具有脱硫效果好，硫容量高的特点。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的脱硫罐的整体结构图。

图2是本发明的罐体的剖面图。

图3是本发明的圆杆、摩擦块和纵杆的连接结构图。

图4是本发明的环形包固体的剖面图。

图5是图1中A-A的剖面图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明作进一步详细描述。

请参照图1-5，

一种脱硫罐，包括罐体1，罐体1上设有位于罐体1下部的入气口9和位于罐体1上部的出气口10，罐壁内设有用于输送脱硫剂的输剂管2，输剂管2与位于罐体外的输送管道3连通，输送管道3末端设有风机4，输送管道3中段上方设有脱硫剂仓5，输送管道3中部通过分剂多级管6与脱硫剂仓5连通，罐体1内设有4个水平放置的空心粉剂滤网7，空心粉剂滤网7由平行排列的3层滤网饼8构成，滤网饼8与罐壁固定连接且与输剂管2连通，滤网饼8呈圆饼形状，滤网饼8由绝缘的化纤网纱围闭而成，滤网饼8内设圆饼状的空腔，滤网饼8上设有用于与输剂管2连通的进剂口，罐壁上还设有多个截面为圆形的开窗11，开窗11位于相邻的两个滤网饼8连线中点处，开窗11内穿插有由绝缘塑料制成的圆杆12，圆杆12直径大小与开窗11截面圆直径大小相等，圆杆12一端部固定连接有由绝缘塑料制成的摩擦块13，圆杆12的另一端部连接有截面为圆形的纵杆14，摩擦块13的厚度大小与相邻的两个滤网饼8间距大小相等，摩擦块13的截面图形为由两个圆弧围闭而成的封闭圆，圆弧15的半径大小与滤网饼8的半径大小相等，罐体1外周环绕着用于固定纵杆14的环形包固体16，环形包固体16由两个堆成的半圆环座17构成，半圆环座17边缘分别设有实心紧固块18和空心紧固块19，实心紧固块18上设有长螺丝孔20，空心紧固块19上设有宽度大小与纵杆14横截面圆直径大小相等的通槽21，通槽21壁面上设有短螺丝孔22；相邻两个空心粉剂滤网7间设有两向喷雾阀23，位于罐体1内最上方的空心粉剂滤网7的上方设有单向喷雾阀24，位于罐体1内最下方的空心粉剂滤网7的下方设有单向喷雾阀24；两向喷雾阀23和单向喷雾阀24均通过内设在罐壁中的管道与外部水源连接；所述脱硫剂仓5通过开闭阀与分剂多级管6连接。

本发明的脱硫罐的工作方式是，首先卸下位于空心紧固块短螺丝孔内的螺丝，然后向外拉动纵杆，将纵杆向外拉到尽头后再将纵杆回推，如此往复循环数次后，将纵杆推回原位并将螺丝重新安装以防止纵杆松动；然后，将粉末状的脱硫剂放置在脱硫剂仓内，开启开闭阀，将一定量的脱硫剂进入分剂多级管中，脱硫剂通过分剂多级管均匀平铺在输送管道内，启动风机，输送管道内的脱硫剂在风机风力的吹动下进入滤网饼内，由于此前已拉动纵杆往复移动数次，摩擦块与滤网饼通过数次摩擦，此时摩擦块上已带有静电，当粉末状的脱硫剂进入滤网饼内时，脱硫剂在静电吸附下均匀铺设在滤网饼的上下两个圆形化纤网纱上；紧接着，开启入气口导入待脱硫煤气、喷雾阀发出水雾即可进行煤气的脱硫处理，由出气口排出的煤气即为完成脱硫的煤气。

不同于传统的脱硫罐，本发明在通入待脱硫煤气这一准备阶段中，通过带静电的化纤网纱吸附粉末状的脱硫剂，使得脱硫剂能够平整均匀的散布在化纤网纱上，大大提高脱硫剂的利用效率，提高脱硫罐的脱硫效果。

本发明所用的原料均为市面可得产品。

本发明含钕配位聚合物如无特别说明，均按下述方法制备。

将0.2 mmol4,4'-二甲氧基-[1,1'-联苯基]-3,3'-二羧酸（英文为：4,4'-dimethoxy-[1,1'-biphenyl]-3,3'-dicarboxylic acid，具体结构式如下所示）、0.2mmol4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶和0.1 mmol的硝酸钕溶于5 mL水和10 mL二甲基甲酰胺的混合溶剂当中，在室温下搅拌形成混合液A，用无机碱将混合液A的pH调节为8，然后将上述混合液A在60℃下回流12小时得到混合液B。

然后将所述混合液B置入25 mL水热反应釜中在溶剂热160℃条件下加热反应48小时后以5℃/小时降至室温得到所述的含钕配位聚合物。

然后将上述含钕配位聚合物进行结构表征。

该配位聚合物的X射线衍射数据是在Bruker Smart Apex CCD面探衍射仪上，用MoK_α辐射(λ = 0.71073 Å)，以ω扫描方式收集并进行Lp因子校正，吸收校正使用SADABS程序。用直接法解结构，然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标，并用理论加氢法得到氢原子位置(C−H 1.083 Å)，用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上用SHELXTL程序包完成。

经测试解析可知，该含钕配位聚合物化学分子式为C₅₆H₄₈O₁₂N₄Nd，单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a= 21.573(2) Å，b= 19.739 (9) Å，c= 23.753(3) Å，α=γ=90º，β=101.43(3)º，V=10037.25(5) Å ³ ，Z=8。

本发明的脱硫剂的制备方法为本技术领域的常用方法，在本发明中不再详细描述。

实施例1

一种固态脱硫剂，由如下重量份数的组分组成：

氧化钙5份；三氧化二铁14份；氟化钙9份；氧化铝2份；碳酸氢钠5份；含钕配位聚合物10份。

实施例2

一种固态脱硫剂，由如下重量份数的组分组成：

氧化钙8份；三氧化二铁6份；氟化钙6份；氧化铝6份；碳酸氢钠8份；含钕配位聚合物15份。

实施例3

一种固态脱硫剂，由如下重量份数的组分组成：

氧化钙3份；三氧化二铁10份；氟化钙7份；氧化铝3份；碳酸氢钠2份；含钕配位聚合物7份。

对比例

一种固态脱硫剂，由如下重量份数的组分组成：

氧化钙5份；三氧化二铁14份；氟化钙9份；氧化铝2份；碳酸氢钠5份。

将上述实施例和对比例所得的固态脱硫剂按照本技术领域的常规性能方法对其检测，性能如表1所示。

表1 固态脱硫剂性能对照表

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					脱硫率	87%	92%	83%	68%
硫容量	36%	42%	33%	21%
					29 次循环后脱硫率	81%	85%	76%	40%
29次循环后硫容量	25%	28%	22%	7%

从以上数据可知，本发明通过添加新型的含钕配位聚合物，使得所得的脱硫剂具有脱硫效果好，硫容量高的特点。

最后应当说明的是，以上实施例说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种脱硫罐，其特征在于，包括罐体（1），罐体（1）上设有位于罐体（1）下部的入气口（9）和位于罐体（1）上部的出气口（10），罐壁内设有用于输送脱硫剂的输剂管（2），输剂管（2）与位于罐体外的输送管道（3）连通，输送管道（3）末端设有风机（4），输送管道（3）中段上方设有脱硫剂仓（5），输送管道（3）中部通过分剂多级管（6）与脱硫剂仓（5）连通，罐体（1）内设有M个水平放置的空心粉剂滤网（7），所述M为大于等于2的自然数，所述空心粉剂滤网（7）由平行排列的N层滤网饼（8）构成，所述N为大于等于2的自然数，滤网饼（8）与罐壁固定连接且与输剂管（2）连通，滤网饼（8）呈圆饼形状，滤网饼（8）由绝缘的化纤网纱围闭而成，滤网饼（8）内设圆饼状的空腔，滤网饼（8）上设有用于与输剂管（2）连通的进剂口，罐壁上还设有多个截面为圆形的开窗（11），所述开窗（11）位于相邻的两个滤网饼（8）连线中点处，开窗（11）内穿插有由绝缘塑料制成的圆杆（12），圆杆（12）直径大小与开窗（11）截面圆直径大小相等，圆杆（12）一端部固定连接有由绝缘塑料制成的摩擦块（13），圆杆（12）的另一端部连接有截面为圆形的纵杆（14），所述摩擦块（13）的厚度大小与相邻的两个滤网饼（8）间距大小相等，摩擦块（13）的截面图形为由两个圆弧围闭而成的封闭圆，所述圆弧（15）的半径大小与滤网饼（8）的半径大小相等，罐体（1）外周环绕着用于固定纵杆（14）的环形包固体（16），环形包固体（16）由两个堆成的半圆环座（17）构成，半圆环座（17）边缘分别设有实心紧固块（18）和空心紧固块（19），实心紧固块（18）上设有长螺丝孔（20），空心紧固块（19）上设有宽度大小与纵杆（14）横截面圆直径大小相等的通槽（21），通槽（21）壁面上设有短螺丝孔（22）；相邻两个空心粉剂滤网（7）间设有两向喷雾阀（23），位于罐体（1）内最上方的空心粉剂滤网（7）的上方设有单向喷雾阀（24），位于罐体（1）内最下方的空心粉剂滤网（7）的下方设有单向喷雾阀（24）；所述脱硫剂仓内放置有固态脱硫剂，所述固态脱硫剂由如下重量份数的组分组成：氧化钙3~9份；三氧化二铁5~16份；氟化钙5~10份；氧化铝1~6份；碳酸氢钠2~8份；含钕配位聚合物7~16份；所述两向喷雾阀（23）和单向喷雾阀（24）均通过内设在罐壁中的管道与外部水源连接；所述脱硫剂仓（5）通过开闭阀与分剂多级管（6）连接。

2.根据权利要求1所述的脱硫罐，其特征在于，所述含钕配位聚合物的化学式为：C₅₆H₄₈O₁₂N₄Nd。

3.根据权利要求2所述的脱硫罐，其特征在于，所述含钕配位聚合物为单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a= 21.573(2) Å，b= 19.739 (9) Å，c= 23.753(3) Å，α=γ=90 º，β=101.43(3)º，V=10037.25(5) Å ³。