CN106362573A - 含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置以及脱硫工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脱硫装置以及脱硫工艺，特别是一种含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置以及脱硫工艺。含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置，包括湿法吸收塔，捕滴器，湿法吸收塔分别与冲洗水储槽和循环池连接，湿法吸收塔底部与反应再生池连接，温法吸收塔的顶部通过二次捕滴器与干法吸收塔连接，循环池与脱硫液储罐连接，反应再生池与石灰乳储槽连接；湿法吸收塔为空塔喷淋结构，二次捕滴器内设置有不锈钢钢丝球。与现有技术相比，具有如下优点：事故发生率低，塔体阻力小；二次捕滴器内设不锈钢钢丝球，能够提高后续设备的使用寿命。

Description

含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置以及脱硫工艺
技术领域
本发明涉及一种脱硫装置以及脱硫工艺，特别是一种含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置以及脱硫工艺。
背景技术
在生产人工煤气的过程中，煤炭中的一部分硫会转化到煤气中，煤气中的硫大部分是以H2S的形式存在的，而目前煤气脱硫工艺中也只是针对H2S脱除设计为主。但随着化学合成工业的发展，工业用原料气（煤气、天然气、石油裂解气、合成原料气）种类也随之增加，在实际的生产工艺中有些气体中的有机硫和SO2是客观存在的，二者的含量也是不容忽视的。如果脱硫工艺只是单纯的以H2S脱除进行设计，势必造成工艺及设备配置的不合理，从而影响脱硫效率及精度。
目前国内的H2S脱硫方法种类众多，大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法，干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广，而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA、栲胶法和888法颇具代表性。而这些工艺的设计只是适用于脱除H2S，虽对于气体中的SO2和有机硫有一定的脱除效果，但会造成副反应增加，运行成本高的弊端。
对于SO2的脱除目前国内主要是在烟气脱硫领域中，烟气脱除SO2一般分为干法、湿法、半干法，其中石灰石—石膏湿法的脱硫应用最为广泛。但这些工艺的设计也是以烟气脱除SO2为主，对于原料气中脱除SO2和H2S并不适用。
有机硫化合物主要以硫氧化碳（COS）为主，另外还含有少量的二硫化碳、硫醇、噻吩等。目前脱除有机硫采用最多的的工艺还是水解催化干法吸附法，该工艺脱硫具有净化度高，能脱除多种有机硫化物的特点，虽对于SO2和H2S有很高的脱硫精度，但只是适用于入口硫含量不太高的气体。
综上所述，几种脱硫工艺在单纯脱除某一种硫的效果还是比较显著的，但如果气体中同时存在多种形式硫，这几种工艺就显得捉襟见肘了，如果硬性叠加就会造成脱硫副反应增加，造成资金和设备的浪费，并且达不到预期的脱硫效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种经济实用、安全可靠的一种脱硫装置及工艺，用以脱除含有多种形式硫化物的混合气，从而达到既定的环境效益和经济效益。
含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置，采用如下技术方案：
一种含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置，包括湿法吸收塔，捕滴器，干法吸收塔，石灰乳槽，脱硫液储槽，循环池，湿法吸收塔分别与冲洗水储槽和循环池连接，湿法吸收塔底部与反应再生池连接，温法吸收塔的顶部通过二次捕滴器与干法吸收塔连接，循环池与脱硫液储罐连接，反应再生池与石灰乳储槽连接；湿法吸收塔为空塔喷淋结构，二次捕滴器内设置有不锈钢钢丝球。
采用上述技术方案的脱硫装置与现有技术相比，具有如下优点：湿法吸收塔为空塔喷淋结构，能够最大限度的减少塔内堵塞，事故发生率低，塔体阻力小；二次捕滴器内设不锈钢钢丝球，能保证在除雾器在突然增大气量的情况下除雾效果不好时，除去烟气中夹带的药剂残渣和多余水份，能够提高后续设备的使用寿命。
脱硫装置采用的优选方案是：
湿法吸收塔内设置有多层塔盘。
循环池与沉淀池之间设置有排浆泵和过滤机。
干法吸收塔内布置两层催化剂层，一层为800mm厚的水解催化剂层，另一层为1500mm厚的活性碳组成的精脱硫剂层。
脱硫方法采用的技术方案是：
一种含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置的脱硫工艺，按如下步骤进行：
步骤a：将含硫气体通入湿式吸收塔，湿式吸收塔内喷嘴喷出的脱硫液、水与与含硫气体混合；
步骤b：混合反应后的气体向吸收塔顶部运动，依次经过吸收塔顶部的除雾器、二次捕滴器后进入干法吸收塔后，投入使用或排放；
步骤c：混合反应后的液体经吸收塔塔底管道流入反应再生池，与石灰乳溶液反应，反应得到的沉淀物沉降分离，反应得到的溶液引入循环池并与补入的脱硫液混合后进入湿法脱硫塔内再次参与步骤a的反应。
采用上述技术方案的脱硫工艺与现有技术相比，本发明对于含硫气体中的H2S、SO2、有机硫一次全部脱除，有很好的脱硫效果和很高的脱硫精度。本工艺大部分反应是液、气相反应，避免了系统结垢问题，实用性和可操作性强，吸收速率高、液、气比低、吸收剂利用率高、副反应少、投资费用省、运行成本低、脱硫精度高。
脱硫工艺的优选方案是：
步骤a中，脱硫液为质量浓度10~15%氢氧化钠溶液。
将含硫气体以3~4m/s的速度通入吸收塔。
步骤c：混合反应后的液体经吸收塔塔底管道流入反应再生池，与石灰乳溶液反应，反应得到的沉淀物沉降分离，反应得到的溶液依次通过排浆泵和过滤机后得到清液后再引入循环池，从脱硫液储槽中自动补入脱硫液，测定pH值保证在8~9之间，再次参与步骤a的反应。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的工艺流程图。
图3是捕滴器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详述本发明：
一种含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置，参见附图1至附图3，图中：除雾器1，喷嘴2，湿法吸收塔3，吸收塔入口4，二次捕滴器5，不锈钢钢丝球501，支撑板502，引风机6，干法吸收塔7，石灰乳储罐8，冲洗水储罐9，水泵10，脱硫液储罐11，循环泵12，氧化风机13，反应再生池14，沉降池15，循环池16，排浆泵17，过滤机18。
湿法吸收塔3分别与冲洗水储槽9和循环池16连接，湿法吸收塔3底部与反应再生池14连接，温法吸收塔3的顶部通过二次捕滴器5与干法吸收塔7连接，循环池16与脱硫液储罐11连接，反应再生池14与石灰乳储槽8连接；湿法吸收塔3为空塔喷淋结构，湿法吸收塔3内设置有多层塔盘以及多层喷嘴2，二次捕滴器5内设置有不锈钢钢丝球501，不锈钢钢丝球501通过筛网状支撑板502支撑，筛网状支撑板502设置为若干层，每层筛网状支撑板502上可以设置一至两层的不锈钢钢丝球501。
二次捕滴器5与干法吸收塔7之间设置有引风机6；循环池16与沉淀池15之间设置有排浆泵17和过滤机18，过滤机18为真空皮带式过滤机。
干法吸收塔7内布置两层催化剂层，一层为800mm厚的水解催化剂层，另一层为1500mm厚的活性碳组成的精脱硫剂层。
含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置的脱硫工艺，按如下步骤进行：步骤a：将含硫气体以3~4m/s的速度通入湿式吸收塔中，湿式吸收塔3上层喷嘴2喷出工业用水，下层喷嘴2喷出脱硫液，喷嘴2喷出的细微液滴均布于吸收塔3内，含硫气体与脱硫液和水进行充分气、液混合接触，使气体中H2S、SO2、有机硫等含硫气体和灰尘被脱硫液、水充分吸收、反应，达到脱尘除硫的目的。
湿式吸收塔3内喷嘴2喷出的脱硫液、水与与含硫气体充分混合；脱硫液为质量浓度10~15%氢氧化钠溶液。含钠元素的碱性溶液对SO2、H2S反应速度快、副反应少，故有较小的液气比，达到很高的脱硫效率。
步骤b：混合反应后的气体向湿法吸收塔3的顶部运动，依次经过湿法吸收塔3顶部的除雾器1、二次捕滴器5后进入干法吸收塔7后，投入使用或排放。由引风机6至干法吸收塔7有两条路径，需要更换塔内填料时把气体转到旁路，可以在不耽误生产的情况下完成塔内填料的更换。二次捕滴器5内设不锈钢钢丝球，能保证在除雾器在突然增大气量的情况下除雾效果不好时，除去烟气中夹带的药剂残渣和多余水份，能够提高后续设备的使用寿命。
步骤c：混合反应后的液体经吸收塔塔底管道流入反应再生池，与石灰乳溶液反应，反应得到的沉淀物沉降分离，反应得到的溶液引入循环池并与从脱硫液储槽中自动补入的脱硫液混合后，测定pH值保证在8~9之间，进入湿法脱硫塔内再次参与步骤a的反应。
再生反应得到的沉淀物通过池底曝气，生成CaSO4和CaS于沉淀池15中沉淀分离，经过滤机18过滤后的清液输入循环池16中，滤渣成为灰饼，用于其他用途。

Claims (8)

1.一种含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置，包括湿法吸收塔，捕滴器，干法吸收塔，石灰乳槽，脱硫液储槽，循环池，其特征在于：湿法吸收塔分别与冲洗水储槽和循环池连接，湿法吸收塔底部与反应再生池连接，温法吸收塔的顶部通过二次捕滴器与干法吸收塔连接，循环池与脱硫液储罐连接，反应再生池与石灰乳储槽连接；湿法吸收塔为空塔喷淋结构，二次捕滴器内设置有不锈钢钢丝球。
2.根据权利要求1所述的含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置，其特征在于：湿法吸收塔内设置有多层塔盘。
3.根据权利要求1所述的含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置，其特征在于：循环池与沉淀池之间设置有排浆泵和过滤机。
4.根据权利要求1所述的含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置，其特征在于：干法吸收塔内布置两层催化剂层，一层为800mm厚的水解催化剂层，另一层为1500mm厚的活性碳组成的精脱硫剂层。
5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置的脱硫工艺，按如下步骤进行：
步骤a：将含硫气体通入湿式吸收塔，湿式吸收塔内喷嘴喷出的脱硫液、水与与含硫气体混合；
步骤b：混合反应后的气体向吸收塔顶部运动，依次经过吸收塔顶部的除雾器、二次捕滴器后进入干法吸收塔后，投入使用或排放；
步骤c：混合反应后的液体经吸收塔塔底管道流入反应再生池，与石灰乳溶液反应，反应得到的沉淀物沉降分离，反应得到的溶液引入循环池并与补入的脱硫液混合后进入湿法脱硫塔内再次参与步骤a的反应。
6.根据权利要求5所述的含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置的脱硫工艺，其特征在于：步骤a中，脱硫液为质量浓度10~15%氢氧化钠溶液。
7.根据权利要求5所述的含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置的脱硫工艺，其特征在于：将含硫气体以3~4m/s的速度通入吸收塔。
8.根据权利要求5所述的含有多种形式硫化物混合气的脱硫装置的脱硫工艺，其特征在于：步骤c：混合反应后的液体经吸收塔塔底管道流入反应再生池，与石灰乳溶液反应，反应得到的沉淀物沉降分离，反应得到的溶液依次通过排浆泵和过滤机后得到清液后再引入循环池，从脱硫液储槽中自动补入脱硫液，测定pH值保证在8~9之间，再次参与步骤a的反应。
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