CN105727746A - 废脱硫剂处置装置及其废脱硫剂处置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废脱硫剂处置装置及其废脱硫剂处置方法，包括：槽体，格栅板，金属丝网，供风动力设备；格栅板固定在槽体内，格栅板分割槽体的槽内空间为上层容置空间和下层容置空间，金属丝网铺设在格栅板的上表面，下层容置空间内铺设有通风管路，通风管路与供风动力设备连通。因此本发明有效解决了现有脱硫剂处置方法会造成环境污染以及资源浪费的技术问题，实现废脱硫剂就地安全处理，避免了环境污染及资源浪费。

Description

废脱硫剂处置装置及其废脱硫剂处置方法
技术领域
本发明涉及天然气处理技术领域，尤其涉及废脱硫剂处置装置及废脱硫剂处置方法。
背景技术
目前国内油气田的天然气中都含有硫化氢(H2S)气体，为了保证天然气处理装置的平稳运行，以及为了减少硫化氢(H2S)气体对管道设备的腐蚀，天然气处理装置都建设有脱硫单元。
当天然气中硫化氢H2S气体含量小于500mg/m3时，脱硫单元一般都采用氧化铁干法脱硫技术。脱硫剂一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂。氧化铁常温精脱硫剂是国内天然气处理装置的脱硫单元经常采用的一种固体常温精脱硫剂，其有效成分为氧化铁Fe2O3，由于天然气中的硫化氢(H2S)气体和氧化铁(Fe2O3)发生化学反应，可生成硫化亚铁(FeS)和单质硫(S)。因此，在天然气处理生产过程中，含有硫化氢(H2S)的天然气经过脱硫塔内的氧化铁常温精脱硫剂生成的FeS(硫化亚铁)属于极易自燃的硫化物，燃点仅为40℃。因此脱硫塔内卸下的废脱硫剂如果不经过安全处理，会对环境和人身安全产生极大危害。目前这种废弃的氧化铁常温精脱硫剂处置方法有：(1)简单地露天长期堆放，单质S被氧化生成SO2(二氧化硫)气体逸散到大气中，若遇雨天会生成H2SO3(亚硫酸)，浸入周边的土壤中，会使周边寸草不生，影响地下水；(2)、用普通的焚烧法，使其S被氧化成SO2(二氧化硫)放散大气中，形成二次污染。但是现有这两种脱硫剂处置方法都会对环境造成污染，资源浪费。
发明内容
本发明实施例通过提供一种废脱硫剂处置装置及废脱硫剂处置方法，解决了现有脱硫剂处置方法会造成环境污染以及资源浪费的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种废脱硫剂处置装置，包括：槽体，格栅板，金属丝网，供风动力设备；
所述格栅板固定在所述槽体内，所述格栅板分割所述槽体的槽内空间为上层容置空间和下层容置空间，所述金属丝网铺设在所述格栅板的上表面，所述下层容置空间内铺设有通风管路，所述通风管路与所述供风动力设备连通。
优选的，所述槽体下沉至地面以下。
优选的，所述废脱硫剂处置装置还包括支撑件，所述支撑件固定在所述槽体的内侧壁上，所述格栅板支撑于所述支撑件上。
优选的，所述槽体为矩形水泥储槽。
优选的，所述供风动力设备具体为空压机，所述空压机安装于所述槽体外。
优选的，所述通风管路沿所述槽体的内壁铺设至所述下层容置空间的底部，所述通风管路的进风口连接所述空压机的送风口。
优选的，所述槽体具体为：钢筋混凝土储槽、砖石储槽中的一种。
第二方面，本发明实施例提供了一种废脱硫剂处置方法，应用于第一方面所述的废脱硫剂处置装置中，所述废脱硫剂处置方法包括如下步骤：
步骤1：氧化钙和水混合搅拌均匀，制成氢氧化钙溶液；
步骤2：将所述废脱硫剂倒入所述氢氧化钙溶液中继续混合搅拌至均匀,搅拌形成的混合浆液倒至所述废脱硫剂处置装置的所述格栅板上；
步骤3：向所述格栅板上的所述混合浆液浇水，同时启动所述供风动力设备通过所述通风管路向所述下层容置空间内通风；
步骤4：在所述步骤3进行过程中，按照预设时间间隔对所述混合浆液进行取样检测，在所述取样检测的结果为合格时结束所述步骤3。
优选的，所述按照预设时间间隔对所述混合浆液进行取样检测，包括：
按照所述预设时间间隔对所述混合浆液进行液塑限联合检测、土化学检测、标准击检测、承载比检测。
优选的，在所述步骤1中：所述氧化钙和水按照重量比4:1进行混合搅拌均匀。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的废脱硫剂处置装置包括槽体，格栅板固定在槽体内，格栅板分割槽体的槽内空间为上层容置空间和下层容置空间，金属丝网铺设在格栅板的上表面，通过将废脱硫剂与用于与废脱硫剂反应的溶液均匀搅拌混合成的混合浆液后倾倒在格栅板上，向格栅板上的混合浆液浇水就能够进行对废脱硫剂处置的化学反应，从而将含有的硫化亚铁和单质硫的废脱硫剂变成对环境没有污染的物质，如此对废脱硫剂的处置不会污染空气及周边的土壤，又下层容置空间内铺设有通风管路，通风管路与供风动力设备连通。因此供风动力设备能够通风管路向从下向上进行通风，能够均匀为上层容置空间内的化学反应提供氧气，更有利于废脱硫剂处置过程的进行，持续化学反应后的产品能够检验合格后运用于铺设路基，实现了废脱硫剂变二次利用资源，因此本发明有效解决了现有脱硫剂处置方法会造成环境污染以及资源浪费的技术问题，实现废脱硫剂就地安全处理，避免了环境污染及资源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中废脱硫剂处置装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中废脱硫剂处置方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种废脱硫剂处置装置及废脱硫剂处置方法，解决了现有脱硫剂处置方法会造成环境污染以及资源浪费的技术问题。实现废脱硫剂就地安全处理，避免了环境污染及资源浪费。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1所示，本发明实施例提供的一种废脱硫剂处置装置，包括：槽体1，格栅板2，金属丝网3，供风动力设备4。
格栅板2固定在槽体1内，格栅板2分割槽体1的槽内空间为上层容置空间A和下层容置空间B，金属丝网3铺设在格栅板2的上表面，下层容置空间B内铺设有通风管路5，通风管路5与供风动力设备4连通。
具体的，槽体1下沉至地面以下。在具体实施过程中，槽体1具体可以为在油气田生产现场安全距离以外的场所建造的一个地下深a米的储槽。具体来讲，槽体1的内部槽形可以为矩形、圆形、椭圆形等。比如，槽体1为槽深a米*槽长b米*槽宽c米的矩形水泥储槽；又比如，槽体1为槽深a米*直径d的圆形槽体。但是本文不对槽体1的具体尺寸进行限定。因为槽体1的尺寸在具体实施过程中根据油气田生产的规模合理设置。具体的，槽体1的建造形式可以为钢筋混凝土储槽、砖石储槽、水泥储槽等。
具体的，格栅板2固定在槽体1内，格栅板2在距离槽体1的底面c米的位置铺设满，从而下层容置空间B内的铺设有通风管路5能向上层容置空间A内通风。在具体实施过程中，格栅板2是以可拆卸方式铺设在槽体1上的。比如，格栅板2是通过固定件固定在槽体1的侧壁上。又比如，在槽体1的侧壁上开有卡入孔，格栅板2卡入槽体1的侧壁上卡入孔。以便在每次处理废脱硫剂后能够对格栅板2及金属丝网3拆卸，更方便格栅板2、下层容置空间B内的通风管道的维修、清理。
具体的，格栅板2的尺寸与槽体1的尺寸匹配。比如，针对槽体1为槽深a米、槽长b米、槽宽c米的矩形槽体，格栅板2为略小于b*c的矩形格栅板，使得格栅板2能够落入槽体1内距离槽体1的底面c米的位置，又能够完全覆盖槽体1的横截面。
在具体实施过程中，格栅板2上表面铺设的金属丝网3可以使用为不锈钢丝网，有效避免了废脱硫剂处置过程中的腐蚀。
结合前述任一实施例，为了有效支撑并固定格栅板2。该废脱硫剂处置装置还设置有支撑件6。具体的，支撑件6固定在槽体1的内侧壁上，格栅板2支撑于支撑件6上。
具体的，支撑件6固定在槽体1的内侧壁上的位置比如为：槽体1为矩形槽体时，在相对两个侧壁的每个侧壁上设置有至少一个支撑件6，或者在每个侧壁上均设置有至少一个支撑件6。槽体1为圆形槽体时，则在环形侧壁上均匀固定有多个支撑件6。所设置的全部支撑件6在同一水平高度，保证平衡支撑格栅板2。
具体的，供风动力设备4为空压机，空压机安装于槽体1外，通风管路5沿槽体1的内壁铺设至下层容置空间B的底部，通风管路5的进风口连接空压机的送风口，用于为上层容置空间A的化学反应提供氧气。在具体实施过程中，铺设在下层容置空间B内的通风管路5为盘旋形铺设，为上层容置空间A的化学反应均匀提供氧气。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种应用前述实施例描述的废脱硫剂处置装置进行废脱硫剂处置方法。参考图2所示，本发明实施例提供的废脱硫剂处置方法包括如下步骤S1～S4：
S1：氧化钙(CaO)和水混合搅拌均匀，制成氢氧化钙(Ca(OH)2溶液；
具体的，在S1中，是将氧化钙(CaO)与在水泥搅拌机械中搅拌混合，氧化钙(CaO)和水快速反应生成氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液。
S2：将废脱硫剂倒入经过S1制成的氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液中继续混合搅拌至均匀，搅拌形成的混合浆液倒至废脱硫剂处置装置的格栅板2上；
S3：向格栅板2上的混合浆液浇水，同时启动供风动力设备4通过通风管路5向下层容置空间B内通风；
S4：在S3进行过程中，按照预设时间间隔对混合浆液进行取样检测，在取样检测的结果为合格时结束S3。
下面给出实例一，以便更准确理解本发明实施例提供的废脱硫剂处置方法，但是不用于限定本发明。
步骤1：氧化钙(CaO)和水混合搅拌均匀，制成氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液。
具体的，在步骤1中，是将氧化钙(CaO)与水按1:4重量比在水泥搅拌机械中搅拌混合，氧化钙(CaO)和水快速反应生成氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液：CaO+H2O＝Ca(OH)2。
在步骤1之后接着执行步骤2：将废脱硫剂倒入经过步骤1制成的氢氧化钙溶液(Ca(OH)2)中继续混合搅拌至均匀，形成混合浆液。此时，进行混合的废脱硫剂与氢氧化钙溶液的重量比可以为1:1.5，搅拌形成的混合浆液倒至废脱硫剂处置装置的格栅板2上，则混合浆液容置于上层容置空间A内，此时再向上层容置空间A内的混合浆液上面加入不低于10cm的氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液，向混合浆液上面所加氢氧化钙溶液也可以为步骤1制成的部分溶液。
在步骤2之后接着执行步骤3：向格栅板2上的混合浆液浇水，浇水的量以水不溢出槽体1为上限，同时启动供风动力设备4，供风动力设备4通过通风管路5向下层容置空间B内通风，从而为上层容置空间A内的化学反应提供氧气。
在步骤3中，废脱硫剂中的硫化亚铁与氢氧化钙在水、氧气的催化下会发生化学反应，化学反应的方程式如下：
2FeS+2O2＝2FeO+SO2+S；
4FeO+O2＝2Fe2O3；
S+O2＝SO2；
SO2+Ca(OH)2＝CaSO3+H2O；
2CaSO3+O2＝2CaSO4；
通过上述方程式的化学反应，将硫化亚铁和氧气、氢氧化钙、水通过上述化学反应生成氧化铁(FeO)、三氧化二铁(Fe2O3)、硫酸钙(CaSO4)和亚硫酸钙(CaSO3)的混合物。
步骤4：在步骤3进行过程中，按照预设时间间隔对第二混合浆液进行取样检测，在取样检测的结果为合格时结束步骤3。
具体的，在步骤4中对混合浆液进行取样检测包括：对混合浆液进行液塑限联合检测、土化学检测、标准击检测、承载比检测。
在具体实施过程中，取样检测的结果为合格，具体所指为：经取样检测后，查看取样检测的结果对照国标《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5086.3—2007)标准，其中包括了本发明每种所需检测物质(包括SO2和S等等)的检出限，如果每种所需检测物质均小于或等于检出限，则表明取样检测的结果为合格；如果任一种所需检测物质超过检测限，则表明取样检测的结果为不合格，就需要继续执行步骤3，在下一个时间点再次取样检测，以此循环。直到取样检测的结果为合格时结束步骤3。在经取样检测的结果为合格时，化学反应后的混合物作为公路建设中的路基铺设原料。
通过上述本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的废脱硫剂处置装置包括槽体，格栅板固定在槽体内，格栅板分割槽体的槽内空间为上层容置空间和下层容置空间，金属丝网铺设在格栅板的上表面，通过将废脱硫剂与用于与废脱硫剂反应的溶液均匀搅拌混合成的混合浆液后倾倒在格栅板上，向格栅板上的混合浆液浇水就能够进行对废脱硫剂处置的化学反应，从而将含有的硫化亚铁和单质硫的废脱硫剂变成对环境没有污染的物质，如此对废脱硫剂的处置不会污染空气及周边的土壤，又下层容置空间内铺设有通风管路，通风管路与供风动力设备连通。因此供风动力设备能够通风管路向从下向上进行通风，能够均匀为上层容置空间内的化学反应提供氧气，更有利于废脱硫剂处置过程的进行，持续化学反应后的产品能够检验合格后运用于铺设路基，实现了废脱硫剂变二次利用资源，因此本发明有效解决了现有脱硫剂处置方法会造成环境污染以及资源浪费的技术问题，实现废脱硫剂就地安全处理，避免了环境污染及资源浪费。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种废脱硫剂处置装置，其特征在于，包括：槽体，格栅板，金属丝网，供风动力设备；
所述格栅板固定在所述槽体内，所述格栅板分割所述槽体的槽内空间为上层容置空间和下层容置空间，所述金属丝网铺设在所述格栅板的上表面，所述下层容置空间内铺设有通风管路，所述通风管路与所述供风动力设备连通。
2.如权利要求1所述的废脱硫剂处置装置，其特征在于，所述槽体下沉至地面以下。
3.如权利要求2所述的废脱硫剂处置装置，其特征在于，所述废脱硫剂处置装置还包括支撑件，所述支撑件固定在所述槽体的内侧壁上，所述格栅板支撑于所述支撑件上。
4.如权利要求1所述的废脱硫剂处置装置，其特征在于，所述槽体为矩形水泥储槽。
5.如权利要求1所述的废脱硫剂处置装置，其特征在于，所述供风动力设备具体为空压机，所述空压机安装于所述槽体外。
6.如权利要求5所述的废脱硫剂处置装置，其特征在于，所述通风管路沿所述槽体的内壁铺设至所述下层容置空间的底部，所述通风管路的进风口连接所述空压机的送风口。
7.如权利要求1所述的废脱硫剂处置装置，其特征在于，所述槽体具体为：钢筋混凝土储槽、砖石储槽中的一种。
8.一种废脱硫剂处置方法，应用于权利要求1-7中任一权项所述的废脱硫剂处置装置中，其特征在于，所述废脱硫剂处置方法包括如下步骤：
步骤1：氧化钙和水混合搅拌均匀，制成氢氧化钙溶液；
步骤2：将所述废脱硫剂倒入所述氢氧化钙溶液中继续混合搅拌至均匀,搅拌形成的混合浆液倒至所述废脱硫剂处置装置的所述格栅板上；
步骤3：向所述格栅板上的所述混合浆液浇水，同时启动所述供风动力设备通过所述通风管路向所述下层容置空间内通风；
步骤4：在所述步骤3进行过程中，按照预设时间间隔对所述混合浆液进行取样检测，在所述取样检测的结果为合格时结束所述步骤3。
9.如权利要求8所述的废脱硫剂处置方法，其特征在于，所述按照预设时间间隔对所述混合浆液进行取样检测，包括：
按照所述预设时间间隔对所述混合浆液进行液塑限联合检测、土化学检测、标准击检测、承载比检测。
10.如权利要求8所述的废脱硫剂处置方法，其特征在于，在所述步骤1中：所述氧化钙和水按照重量比4:1进行混合搅拌均匀。
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