CN107398160A - 脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱硫装置,涉及油气开发领域,主要目的是用于在对含硫可燃气体进行脱硫过程中,避免天然气与氧气发生混合,减小发生爆炸的危险。本发明的技术方案为:一种脱硫装置,包括:反应罐,反应罐内具有密封的第一腔体,第一腔体用于容置脱硫液,第一腔体的顶部具有连接于第一出气管线的第一出气口;反应管筒,反应管筒的一端具有连通于第二出气管线的第二出气口,另一端具有与第一腔体连通的第一开口,其中,第二出气口的位置高于第一开口的位置;反应管筒内设有从外部伸入到反应管筒内的进气管道,进气管道的端部具有排气口;氧气喷头,氧气喷头设置在第一腔体内且置于第一开口竖直方向的投影之外。本发明主要用于进行天然气脱离工艺。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫技术领域,尤其涉及一种脱硫装置。
背景技术
可燃气体是人们生活以及工业生产的重要能源,常见的可燃气体有天然气、沼气、焦炉煤气等,但是在可燃气体的生产过程中,往往会携带少量的含硫气体,例如硫化氢,而含硫气体在燃烧时会造成严重的环境污染。
天然气、沼气、焦炉煤气等可燃气体中的硫化氢一般采用氧化还原法来脱除可燃气体中的硫化氢等气体,其脱硫原理为:是把含有硫化氢的可燃气体通入到处于氧化状态的脱硫液中,硫化氢能够与氧化状态的脱硫液反应生成硫磺,而反应后的脱硫液处于还原状态,还原状态的脱硫液还能够再与氧气反应,生为氧化状态的脱硫液,以此循环往复,达到连续稳定脱除可燃气体中所含硫化氢的目的,但是现有技术中,在通入氧气过程中,不会对天然气与氧气进行隔离排放,这样就会使天然气与氧气相混合,如果天然气与空气之间的混合比例达到预设值时,就会发生爆炸的危险,所以现有的脱离塔中都具有严重的安全隐患。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种脱硫装置,主要目的是用于在对含硫可燃气体进行脱硫过程中,避免天然气与氧气发生混合,减小发生爆炸的危险。
为达到上述目的,本发明主要提供如下技术方案:
本发明实施例提供了一种脱硫装置,包括:
反应罐,所述反应罐内具有密封的第一腔体,所述第一腔体用于容置脱硫液,所述第一腔体的顶部具有连接于第一出气管线的第一出气口;
反应管筒,所述反应管筒的一端具有连通于第二出气管线的第二出气口,另一端具有与所述第一腔体连通的第一开口,其中,所述第二出气口的位置高于所述第一开口的位置;所述反应管筒内设有从外部伸入到所述反应管筒内的进气管道,所述进气管道的端部具有排气口,所述排气口用于伸入到所述反应管筒内的脱硫液内;
氧气喷头,所述氧气喷头设置在所述第一腔体内且置于所述第一开口竖直方向的投影之外,用于向所述第一腔体内的脱硫液内注入氧气。
进一步的,所述反应管筒的全部或部分设置于所述反应罐内,其中,所述反应管筒的第一开口端设置于所述反应罐内,所述反应管筒的第二出气口端设置于所述反应罐内或伸出到所述反应罐外。
进一步的,所述反应管筒上具有第二开口,所述第二开口的高度高于所述第一开口的高度;所述反应罐内还设有隔离设备,所述隔离设备设置于所述第一腔体内,所述隔离设备的两端具有密闭连通的第三开口和第四开口,所述第三开口密闭连通于所述第二开口,所述第四开口的位置低于所述第二开口的位置。
进一步的,所述反应管筒全部设置于所述反应罐内;
所述隔离设备包括第一隔离套筒,所述第一隔离套筒的第一端封堵并固定在所述反应罐的顶部,所述第一隔离套筒的第二端伸入到所述第一腔体内并套装在所述反应管筒的第二出气口端,其中,所述第一隔离套筒的第二端与所述反应管筒的外壁形成环形的所述第四开口,所述反应管筒的第二开口设置于所述反应管筒的顶部且置于所述第一隔离套筒内;
所述第一隔离套筒的顶部还具有第三出气口,所述第三出气口连接于所述第二出气管线,所述第二开口作为所述第二出气口在所述第一隔离套筒内与所述第三出气口连通,所述第三出气口的位置高于所述第二开口的位置。
进一步的,所述反应管筒包括依次设置的第一段和第二段,所述第一段置于所述反应罐内,所述第二段穿过所述反应罐置于所述反应罐外;
所述隔离设备包括第二隔离套筒,所述第二隔离套筒套装在所述反应管筒的第一段上,所述第二隔离套筒的一端密闭连接于所述第二段上,另一端与所述第二段的外部形成环形的所述第四开口,所述反应套管的第二端的外壁上的所述第二开口设置于所述第二隔离套筒内,其中,所述第二出气口设置于所述反应管筒第二段的顶部。
进一步的,所述反应管筒的外壁上设有环绕所述反应管筒一周且向外凸起的阻流部,所述阻流部的位置高度在所述第四开口的位置高度和所述氧气喷头的位置高度之间,其中,所述阻流部的凸起高度大于或等于所述第四开口的环形半径。
进一步的,所述反应管筒置于所述反应罐的外部,所述反应管筒的第二开口通过第一连通管密闭连接于所述第一腔体,使所述第一腔体与所述第二开口连通,所述反应管筒底部的第一开口通过第二连通管密闭连接于所述第一腔体,其中,所述第二开口的高度位置高于所述第一开口的高度位置。
进一步的,所述的脱硫装置,还包括:
第一输气管线、第一动力泵和液气反应器,所述第一输气管线连通于所述液气反应器的输入端,用于向所述液气反应器内通入含硫可燃气体,所述液气反应器的输出端连通于所述进气管道,所述液气反应器的输入端还通过所述第一动力泵连通于所述腔体,用于将所述第一腔体内的脱硫液输送至所述液气反应器内与含硫可燃气体混合。
进一步的,所述液气反应器为液气型射流混合反应器或液气型对冲混合反应器。
进一步的,所述的脱离装置,还包括:
第二输气管线、气液反应器和连通管线,所述第二输气管线连通于所述气液反应器的输入端,用于向所述气液反应器内通入含硫可燃气体,所述气液反应器的输出端连通于所述进气管道,所述气液反应器的输出端还通过所述连通管线连通于所述第一腔体,用于利用含硫可燃气体的抽力将所述第一腔体内的脱硫液输送至所述液气反应器内与含硫可燃气体混合。
进一步的,所述氧气喷头的输入端通过第一管线连接到外部的第二动力泵的输出端,所述第二动力泵的输入端连接于固液分离器,所述反应罐的底部设有排污口,所述排污口连通于所述固液分离器,当所述排污口打开时,所述第一腔体底部的沉积物能够流入到所述固液分离器内,其中,所述第二动力泵能够将所述固液分离器分离出的液体通过所述氧气喷头重新输入到所述第一腔体内。
本发明实施例提供了一种脱硫装置,用于在对含硫可燃气体进行脱硫过程中,避免天然气与氧气发生混合,减小发生爆炸的危险。而现有技术中,在通入氧气过程中,不会对天然气与氧气进行隔离排放,这样就会使天然气与氧气相混合,如果天然气与氧气之间的混合比例达到预设值时,就会发生爆炸的危险,所以现有的脱离塔中都具有严重的安全隐患。与现有技术相比,本发明提供的脱硫装置,包括:反应罐、反应管筒和氧气喷头,其中,反应罐底部的第一开口与反应罐内的第一腔体连通,使第一腔体内的脱硫液能够流入到反应管筒内,另外,进气管道的排气口伸入到反应管筒中的脱硫液内,并向脱硫液排放含硫的天然气,其中,含硫气体能够与脱硫液发生氧化反应,使含硫气体转化生产为硫磺等固态物质并从天然气中分离出来,进而实现对含硫可燃气体的净化,净化后的天然气能够上升至反应管筒的顶部从第二出气口排出,其中,由于氧气喷头在第一腔体内的位置在第一开口的竖直方向投影之外,这样氧气喷头排出的氧气就不会进入到反应管筒内,进而无法与反应管筒内的天然气进行混合,进而减小发生爆炸的危险,提高了脱离工艺的安全性,减小安全隐患。
附图说明
图1为本发明一种实施例提供的脱硫装置的结构示意图;
图2为本发明另一种实施例提供的脱硫装置的结构示意图;
图3为本发明另一种实施例提供的脱硫装置的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的脱硫装置其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
如图1所示,本发明实施例提供了一种脱硫装置,包括:
反应罐1,反应罐1内具有密封的第一腔体11,第一腔体11用于容置脱硫液,第一腔体11的顶部具有连接于第一出气管线13的第一出气口12;
反应管筒2,反应管筒2的一端具有连通于第二出气管线21的第二出气口 22,另一端具有与第一腔体11连通的第一开口23,其中,第二出气口22的位置高于第一开口23的位置;反应管筒2内设有从外部伸入到反应管筒2内的进气管道24,进气管道24的端部具有排气口25,排气口25用于伸入到反应管筒 2内的脱硫液内;
氧气喷头3,氧气喷头3设置在第一腔体11内且置于第一开口23竖直方向的投影之外,用于向第一腔体11内的脱硫液内注入氧气。
上述脱硫装置的脱硫原理为:将含有硫化氢的可燃气体通过进气管道24输送至反应管筒2内的脱硫液内,硫化氢气体能够与氧化状态的含硫液反应生产硫磺,并且使反应后的脱硫液则处于还原状态,而还原状态的脱硫液进入到第一腔体中与氧气喷头3喷出的氧气发生,能够重新生成为氧化状态的脱硫液,而氧化状态的脱硫液还能够进入到反应管筒2内与含有硫化氢的可燃气体反应,依次循环往复,通过上述的工艺可以使第一腔体内和反应管筒内的脱硫液进行往复的循环,使反应管筒内的脱硫液始终处于氧化状态,进而实现对含硫可燃气体的脱硫工艺。
其中,反应罐1可以为金属材质制成的罐状结构,其中,反应罐1的罐身可以为圆柱状结构,反应罐1的底部可以为圆锥状结构,并且可以在反应罐1 的底部设置排污阀,使反应罐1内沉积的污垢能够从排污阀排出反应罐1,圆锥状结构能够更好的使反应罐1内的固体污垢滑入到反应罐1底部的排污阀内,避免固体污垢在反应罐1内残留;反应罐1内还具有第一腔体11,该第一腔体 11内用于容置脱硫液,当向反应罐1内注入含硫的天然气时,含硫的天然气能够与脱硫液进行氧化反应,使天然气的含硫气体生成硫磺等物质沉积在反应罐1 的底部,其中,反应罐1内的第一腔体11内密闭腔体,除多种连通管道、控制阀外,第一腔体11不与外部连通;另外,反应罐1的顶部还具有第一出气口12,为了保证反应罐1内脱硫液的氧化性,可以通过氧气喷头3向第一腔体11内不断的注入氧气,这些氧气除了一部分需要与含硫气体进行反应外,剩余的氧气还需要通过第一出气口12排出反应罐1,以避免反应罐1内的压力过大,影响工作时的安全性。
其中,氧气喷头用于向第一腔体内输送氧气或含氧气体,而氧气喷头的输入端可以连接空气压缩机14,而空气压缩机可以将外部的空气通过氧气喷头输入至第一腔体内,另外,氧气喷头除了能够向第一腔体内注入氧气外,还能够通过氧气喷头向第一腔体内注入液体,以补充第一腔体内液体的损失,具体的,氧气喷头的输入端还能够连接于动力泵,通过动力泵能够将外部的脱硫液体注入至第一腔体内,另外,还通过氧气喷头还能够向第一腔体内注入催化剂等,在此不作一一限定。
其中,反应管筒2可以沿竖直方向设置,反应管筒2即可以设置在反应罐1 内,也可以设置在反应罐1外,具体的:
当反应管筒2设置在反应罐1内时,反应管筒2的部分或全部设置于反应罐1内,其中,反应管筒2的底部置于第一腔体11内并具有与第一腔体11连通的第一开口23,而反应管筒2的顶部则可以置于反应罐1内,也可以伸出到反应罐1外,在此不作限定,当反应管筒2的顶部穿过反应罐1至外部时,反应管筒2与反应罐1之间可以为密封连接;反应管筒2内还具有从外部穿过反应罐1并伸入到反应管筒2内的进气管道24,该进气管道24用于向反应管筒2 内通入含硫的天然气,该含硫的天然气中的含硫气体能够在反应管筒2内与脱硫液进行反应,并生成固态的硫磺等物质沉积在第一腔体11的底部,使含硫的天然气转换成纯净的天然气,纯净的天然气在反应管筒2中的脱硫液内不断的上升直至从反应管筒2顶端的第二出气口22进入到第一出气管线13排出到反应罐1外。
当反应管筒2设置在反应罐1外时,反应管筒2底部的第一开口23与第一腔体11密闭连通,反应罐1内的脱硫液能够流入到反应管筒2内,根据连通器原理,反应罐1与反应管筒2内的液面高度相同,另外,进气管线伸入到反应管筒2内,并向反应管筒2内注入含硫的天然气,同理,该含硫的天然气中的含硫气体能够在反应管筒2内与脱硫液进行反应,并生成固态的硫磺等物质沉积在反应管筒2的底部或回流至反应罐1的底部,使含硫的天然气转换成纯净的天然气,纯净的天然气在反应管筒2内的脱硫液内不断的上升直至从反应管筒2顶端的第一出气口12排出即可。
其中,进气管线可以穿过反应罐1由上至下伸入到反应管筒2内,也可以穿过反应罐1右下至上伸入到反应管筒2内,还可以从其他位置伸入到所述反应管筒2内,在此不作限定,进气管线延展的过程中,不影响其他部件的密闭性。
其中,随着脱硫液不断的与含硫可燃气体进行氧化反应,将会不断的消耗脱硫液内的含氧量,而氧气喷头3设置在第一腔体11内,能够向第一腔体11 内注入氧气,以保证第一腔体11内脱硫液的含氧量,使脱硫装置能够不断的对含硫的天然气进行脱硫反应,另外,由于空气内的含氧量较高,所以氧气喷头3 除了可以向第一腔体11内注入纯氧气外,还可以向第一腔体11内注入空气。
以下通过本实施例中脱硫装置的工作过程和原理具体说明本实施例中的脱硫装置:
首先,向反应罐1的第一腔体11内注入脱硫液,使部分脱硫液进入到反应管筒2内;
然后,通过氧气喷头3向第一罐体内的脱硫液内注入氧气,以保证脱硫液的含氧量,除部分氧气溶解在脱硫液内外,其余的氧气能够在脱硫液内不断的上升,直至通过反应罐1顶部的第一出气口12排出反应罐1;
最后,通过输气管道向反应管筒2内的脱硫液输入含硫的天然气,含硫的天然气能够与脱硫液内的氧气进行氧化反应,使含硫的气体生成硫磺等固态物质,以实现脱硫过程,而天然气在脱硫后变成纯净的天然气的密度较小,所以能够在反应管筒2内不断的上升,直至从顶部的第二出气口22排出,以实现了对含硫可燃气体的脱硫。
其中,由于氧气喷头3位于第一开口23竖直方向的投影之外,所以从氧气喷头3喷出的氧气在一部分溶解在脱硫液内后,由于气体都是沿竖直方向上升,所以剩余的氧气在上升过程中不会进入到第一开口23内与天然气混合,而是沿着竖直方向上升至反应罐1的顶部从第一出气口12排出,这样就可以保证将氧气与天然气之间的隔离,降低了爆炸风险。
本发明实施例提供了一种脱硫装置,用于在对含硫可燃气体进行脱硫过程中,避免天然气与氧气发生混合,减小发生爆炸的危险。而现有技术中,在通入氧气过程中,不会对天然气与氧气进行隔离排放,这样就会使天然气与氧气相混合,如果天然气与氧气之间的混合比例达到预设值时,就会发生爆炸的危险,所以现有的脱离塔中都具有严重的安全隐患。与现有技术相比,本发明提供的脱硫装置,包括:反应罐、反应管筒和氧气喷头,其中,反应罐底部的第一开口与反应罐内的第一腔体连通,使第一腔体内的脱硫液能够流入到反应管筒内,另外,进气管道的排气口伸入到反应管筒中的脱硫液内,并向脱硫液排放含硫的天然气,其中,含硫气体能够与脱硫液发生氧化反应,使含硫气体转化生产为硫磺等固态物质并从天然气中分离出来,进而实现对含硫可燃气体的净化,净化后的天然气能够上升至反应管筒的顶部从第二出气口排出,其中,由于氧气喷头在第一腔体内的位置在第一开口的竖直方向投影之外,这样氧气喷头排出的氧气就不会进入到反应管筒内,进而无法与反应管筒内的天然气进行混合,进而减小发生爆炸的危险,提高了脱离工艺的安全性,减小安全隐患。
进一步的,反应管筒2的全部或部分设置于反应罐1内,其中,反应管筒2 的第一开口23端设置于反应罐1内,反应管筒2的第二出气口22端设置于反应罐1内或伸出到反应罐1外。本实施例中,反应管筒2的第一开口23设置于反应罐1第一腔体11内,当反应管筒内的含硫气体与脱硫液发生氧化反应时,含硫气体能够生成固态的硫磺等物质,而这些固态的硫磺等物质则可以通过第一开口23掉落到第一腔体11的底部,并不会存留在反应管筒2内,避免对反应管筒2造成堵塞,影响反应管筒2内的脱硫液的流通。
随着反应管筒2内的脱硫液与含硫的天然气之间不断的发生氧化反应,使反应管体内脱硫液的氧气含量不断降低,而通过第一开口23使反应管筒2内外的脱硫液之间的流通速度较慢,无法满足反应管筒2中脱硫液的氧气消耗,为了解决该问题,可选地,反应管筒2上具有第二开口26,第二开口26的高度高于第一开口23的高度;反应罐1内还设有隔离设备4,隔离设备4的两端具有密闭连通的第三开口41和第四开口42,第三开口41密闭连接于第二开口26,第四开口42的位置低于第二开口26的位置。本实施例中,反应管筒2内的含硫气体的空速一般为第一腔体11内氧气的空速的5至500倍,因此反应管筒2 内的液气混合密度远远低于第一腔体11内的气液密度,在相同的高度内就形成了巨大的混合压力差,使得第一腔体11内的脱硫液压入到反应管筒2内,而反应管筒2内脱硫液则在压力的作用下上升至第二开口26处,并通过第二开口26 进入到第一腔体11内,这样就是反应管筒2内的脱硫液与第一腔体11内的脱硫液形成了自动的循环,并不需要外部的动力装置来进行驱动,节约了用于循环脱硫液的费用。
上述隔离设备4可以有多种样式,如图2所示,可选地,反应管筒2的第二出气口端设置于反应罐1内;隔离设备4包括第一隔离套筒43,第一隔离套筒43的第一端封堵并固定在反应罐1的顶部,第一隔离套筒43的第二端伸入到第一腔体11内并套装在反应管筒2的第二出气口22端,其中,第一隔离套筒43的第二端与反应管筒2的外壁形成环形的第四开口42,反应管筒2的第二开口26设置于反应管筒2的顶部置于第一隔离套筒43内;第一隔离套筒43的顶部还具有第三出气口431,第三出气口431连接于第二出气管线21,第二开口26作为第二出气口22在第一隔离套筒43内与第三出气口431连通,第三出气口431的位置高于第二开口26的位置。本实施例中,当输气管道向反应管筒 2内输入含硫的天然气时,含硫可燃气体能够与脱硫液发生氧化反应,并使反应管筒2内的液体上升至第二开口26处进入到第一隔离套筒43内,并通过第一隔离套筒43与反应管筒2之间形成的环形空间向下流动,最后从第四开口42 流入到第一腔体11内,这样就可以实现脱硫液的循环,另外,在含硫可燃气体中的含硫气体与脱硫液反应后,纯净的天然气同样可以通过第二开口26进入到第一隔离套筒43内,并从第一隔离套筒43顶部的第三出气口431进入到第二出气管线21内排出,通过上述的实施方式,不仅可以实现对于含硫可燃气体的脱硫工艺,而且还可以在脱硫工艺的过程中,实现天然气与氧气的隔离反应,另外,还可以实现第一腔体11内脱硫液的循环,提高了脱离工艺的反应效率,保证了脱硫工艺的脱硫质量。
上述隔离设备4还可以具有多种结构样式,如图1所示,可选地,反应管筒2包括依次设置的第一段211和第二段212,第一段211置于反应罐1内,第二段212穿过反应罐1置于反应罐1外;隔离设备4包括第二隔离套筒44,第二隔离套筒44套装在反应管筒2的第一段211上,第二隔离套筒44的一端密闭连接于第二段212上,另一端与第二段212的外部形成环形的第四开口42,反应套管的第二端的外壁上的第二开口26设置于第二隔离套筒44内,其中,第二出气口22设置于反应管筒2第二段212的顶部。本实施例中,反应管筒2 内中的含硫可燃气体与脱硫液发生氧化反应时,反应管筒2内的脱硫液将会上升,当上升至第二开口26位置时,反应管筒2内的脱硫液将会通过第二开口26 进入到第二隔离套筒44内,并在第二隔离套筒44内向下移动至第四开口42处流入到第一腔体11内,这样就可以实现脱硫液的循环,另外,净化后的天然气将会一直上升至反应管筒2第二段212的顶部,并从第二出气口22排出,进而实现天然气的脱硫工艺。
为了避免从氧气喷头3喷出的氧气从第四开口42进入到第二隔离套筒44 内与天然气混合,可选地,反应管筒2的外壁上设有环绕反应管筒2一周且向外凸起的阻流部27,阻流部27的位置高度在第四开口42的位置高度和氧气喷头3的位置高度之间,其中,阻流部27的凸起高度大于或等于第四开口42的环形半径。本实施例中,阻流部27的高度位置在第四开口42与氧气喷头3之间,当氧气喷头3喷出氧气时,氧气能够沿竖直方向上升,当氧气上升至阻流部27的位置时,由于阻流部27的阻挡,氧气将会绕过阻流部27继续沿竖直方向上升,由于阻流部27的凸起高度大于或等于第四开口42的环形半径,绕过阻流部27的氧气就不会在进入到第四开口42内,进而保证了天然气与氧气之间的隔离,提高了脱硫装置的安全性。
上升反应管筒2除了可以设置于反应罐1内,还可以设置在反应罐1外,可选地,反应管筒2置于反应罐1的外部,反应管筒2的第二开口26通过第一连通管密闭连接于第一腔体11,使第一腔体11与第二开口26连通,反应管筒底部的第一开口23通过第二连通管密闭连接于第一腔体11,其中,第二开口26的高度位置高于第一开口23的高度位置。本实施例中,上述反应管筒2设置于反应罐1的外部,可以进一步提高反应管筒2内的天然气与反应罐1内的氧气之间的隔离性,由于反应管筒2设置在反应罐1外,当反应管筒2出现损坏时,也可以方便对反应管筒2进行维修,其中,反应管筒2与反应罐1之间可以为可拆卸连接;另外,含硫可燃气体的净化原理以及脱硫液的循环原理在上述的实施例中已经详细说明,在此不作赘述。
上述的含硫可燃气体与脱硫液能够在反应管筒2内进行氧化反应,以实现脱硫的作用,为了进一步提高脱硫的效果,如图2所示,可选地,上述脱硫装置还包括:第一输气管线51、第一动力泵52和液气反应器53,第一输气管线 51连通于液气反应器53的输入端,用于向液气反应器53内通入含硫可燃气体,液气反应器53的输出端连通于进气管道24,液气反应器53的输入端还通过第一动力泵52连通于第一腔体11,用于将第一腔体11内的脱硫液输送至液气反应器内与含硫可燃气体混合。本实施例中,液气反应器53可以为液气型射流混合反应器或液气型对冲混合反应器,其工作原理为:在含硫可燃气体还没有通过输气管道进入到进气管道24之前,先通过输气管道进入到液气反应器53内,另外,第一动力泵52还能够将第一腔体11内的脱硫液抽入到液气反应器53内,使脱硫液与含硫可燃气体能够在进入到进气管道24之前在液气反应器53内进行混合,这样可以进一步提高脱硫效果,另外,为了防止液气反应器53内生成的硫磺等固定物质对液气反应器53造成堵塞现象,可以使液气反应器53内的液气混合物的流速大于或等于6米每秒,这样可以防止堵塞现象的发生,使液气混合物能够顺利的进入到进气管道24内,通过实验表明,上述装置可以预先除去含硫可燃气体中的60%至90%的含硫气体,提高了脱硫效果。
除了上述的辅助脱硫方式外,还可以有其他的辅助脱硫方式,如图3所示,可选地,第二输气管线61、气液反应器62和连通管线63,第二输气管线61连通于气液反应器62的输入端,用于向气液反应器内通入含硫可燃气体,气液反应器62的输出端连通于进气管道24,气液反应器62的输出端还通过连通管线 63连通于第一腔体11,用于利用含硫可燃气体的抽力将第一腔体11内的脱硫液输送至液气反应器内与含硫可燃气体混合。本实施例中,气液反应器62为气液型射流混合器,当含硫可燃气体的压力高于第一腔体11内的气体压力时,在压差的作用下,能够将第一腔体11内的脱硫液通过连通管线63压入到气液反应器62内,使脱硫液在气液反应器62内与含硫的天然气进行混合,这样可以省去动力泵的设置,自动将脱硫液抽入到气液反应器62内,节省了装置的结构,提高了使用效果。
为了可以将第一腔体11内硫磺等沉积物及时清理,如图2、图3所示,可选地,氧气喷头3的输入端通过第一管线71连接到外部的第二动力泵72的输出端,第二动力泵72的输入端连接于固液分离器73,反应罐1的底部设有排污口74,排污口连通于固液分离器73,当排污口打开时,第一腔体11底部的沉积物能够流入到固液分离器73内,其中,第二动力泵72能够将固液分离器73 分离出的液体通过氧气喷头3重新输入到第一腔体11内。本实施例中,当第一腔体11内硫磺等沉积物过多时,可以打开排污口,使第一腔体11底部的硫磺等沉积物随着脱硫液一同进入到固液分离器73内,并通过固液分离其进行过滤分离,将固态物质分离出来,而液体的脱硫液还可以通过第二动力泵72以及氧气喷头3重新注入到第一腔体11内,这样既可以实现了对第一腔体11内硫磺等固定物质的清理,还可以使脱硫液循环再利用,提高了脱硫装置的使用效果,合理的循环利用资源,节约了脱硫成本。
本发明实施例提供了一种脱硫装置,用于在对含硫可燃气体进行脱硫过程中,避免天然气与氧气发生混合,减小发生爆炸的危险。而现有技术中,在通入氧气过程中,不会对天然气与氧气进行隔离排放,这样就会使天然气与氧气相混合,如果天然气与氧气之间的混合比例达到预设值时,就会发生爆炸的危险,所以现有的脱离塔中都具有严重的安全隐患。与现有技术相比,本发明提供的脱硫装置,包括:反应罐、反应管筒和氧气喷头,其中,反应罐底部的第一开口与反应罐内的第一腔体连通,使第一腔体内的脱硫液能够流入到反应管筒内,另外,进气管道的排气口伸入到反应管筒中的脱硫液内,并向脱硫液排放含硫的天然气,其中,含硫气体能够与脱硫液发生氧化反应,使含硫气体转化生产为硫磺等固态物质并从天然气中分离出来,进而实现对含硫可燃气体的净化,净化后的天然气能够上升至反应管筒的顶部从第二出气口排出,其中,由于氧气喷头在第一腔体内的位置在第一开口的竖直方向投影之外,这样氧气喷头排出的氧气就不会进入到反应管筒内,进而无法与反应管筒内的天然气进行混合,进而减小发生爆炸的危险,提高了脱离工艺的安全性,减小安全隐患。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种脱硫装置,其特征在于,包括:
反应罐,所述反应罐内具有密封的第一腔体,所述第一腔体用于容置脱硫液,所述第一腔体的顶部具有连接于第一出气管线的第一出气口;
反应管筒,所述反应管筒的一端具有连通于第二出气管线的第二出气口,另一端具有与所述第一腔体连通的第一开口,其中,所述第二出气口的位置高于所述第一开口的位置;所述反应管筒内设有从外部伸入到所述反应管筒内的进气管道,所述进气管道的端部具有排气口,所述排气口用于伸入到所述反应管筒内的脱硫液内;
氧气喷头,所述氧气喷头设置在所述第一腔体内且置于所述第一开口竖直方向的投影之外,用于向所述第一腔体内的脱硫液内注入氧气。
2.根据权利要求1所述的脱硫装置,其特征在于,
所述反应管筒的全部或部分设置于所述反应罐内,其中,所述反应管筒的第一开口端设置于所述反应罐内,所述反应管筒的第二出气口端设置于所述反应罐内或伸出到所述反应罐外。
3.根据权利要求2所述的脱硫装置,其特征在于,
所述反应管筒上具有第二开口,所述第二开口的高度高于所述第一开口的高度;所述反应罐内还设有隔离设备,所述隔离设备设置于所述第一腔体内,所述隔离设备的两端具有密闭连通的第三开口和第四开口,所述第三开口密闭连通于所述第二开口,所述第四开口的位置低于所述第二开口的位置。
4.根据权利要求3所述的脱硫装置,其特征在于,
所述反应管筒全部设置于所述反应罐内;
所述隔离设备包括第一隔离套筒,所述第一隔离套筒的第一端封堵并固定在所述反应罐的顶部,所述第一隔离套筒的第二端伸入到所述第一腔体内并套装在所述反应管筒的第二出气口端,其中,所述第一隔离套筒的第二端与所述反应管筒的外壁形成环形的所述第四开口,所述反应管筒的第二开口设置于所述反应管筒的顶部且置于所述第一隔离套筒内;
所述第一隔离套筒的顶部还具有第三出气口,所述第三出气口连接于所述第二出气管线,所述第二开口作为所述第二出气口在所述第一隔离套筒内与所述第三出气口连通,所述第三出气口的位置高于所述第二开口的位置。
5.根据权利要求3所述的脱硫装置,其特征在于,
所述反应管筒包括依次设置的第一段和第二段,所述第一段置于所述反应罐内,所述第二段穿过所述反应罐置于所述反应罐外;
所述隔离设备包括第二隔离套筒,所述第二隔离套筒套装在所述反应管筒的第一段上,所述第二隔离套筒的一端密闭连接于所述第二段上,另一端与所述第二段的外部形成环形的所述第四开口,所述反应套管的第二端的外壁上的所述第二开口设置于所述第二隔离套筒内,其中,所述第二出气口设置于所述反应管筒第二段的顶部。
6.根据权利要求4或5所述的脱硫装置,其特征在于,
所述反应管筒的外壁上设有环绕所述反应管筒一周且向外凸起的阻流部,所述阻流部的位置高度在所述第四开口的位置高度和所述氧气喷头的位置高度之间,其中,所述阻流部的凸起高度大于或等于所述第四开口的环形半径。
7.根据权利要求4所述的脱硫装置,其特征在于,
所述反应管筒置于所述反应罐的外部,所述反应管筒的第二开口通过第一连通管密闭连接于所述第一腔体,使所述第一腔体与所述第二开口连通,所述反应管筒底部的第一开口通过第二连通管密闭连接于所述第一腔体,其中,所述第二开口的高度位置高于所述第一开口的高度位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的脱硫装置,其特征在于,还包括:
第一输气管线、第一动力泵和液气反应器,所述第一输气管线连通于所述液气反应器的输入端,用于向所述液气反应器内通入含硫可燃气体,所述液气反应器的输出端连通于所述进气管道,所述液气反应器的输入端还通过所述第一动力泵连通于所述腔体,用于将所述第一腔体内的脱硫液输送至所述液气反应器内与含硫可燃气体混合。
9.根据权利要求8所述的脱硫装置,其特征在于,
所述液气反应器为液气型射流混合反应器或液气型对冲混合反应器。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的脱硫装置,其特征在于,还包括:
第二输气管线、气液反应器和连通管线,所述第二输气管线连通于所述气液反应器的输入端,用于向所述气液反应器内通入含硫可燃气体,所述气液反应器的输出端连通于所述进气管道,所述气液反应器的输出端还通过所述连通管线连通于所述第一腔体,用于利用含硫可燃气体的抽力将所述第一腔体内的脱硫液输送至所述液气反应器内与含硫可燃气体混合。
11.根据权利要求1所述的脱硫装置,其特征在于,
所述氧气喷头的输入端通过第一管线连接到外部的第二动力泵的输出端,所述第二动力泵的输入端连接于固液分离器,所述反应罐的底部设有排污口,所述排污口连通于所述固液分离器,当所述排污口打开时,所述第一腔体底部的沉积物能够流入到所述固液分离器内,其中,所述第二动力泵能够将所述固液分离器分离出的液体通过所述氧气喷头重新输入到所述第一腔体内。
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