CN107715671A - 硫化氢脱除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硫化氢脱除装置，包括吸收塔、解吸塔、热泵机组，含有硫化氢的气体进入吸收塔中由在吸收塔内喷淋的液体工质中，未溶解于被液体工质中的气体从吸收塔排出；吸收塔内溶解有硫化氢的液体工质从吸收塔排液端排出后进入热泵机组中升温后进入解吸塔中；解吸塔中进行解析分离，分离出的硫化氢气体从解吸塔排出，分离出的液体工质进入热泵机组中降温后进入吸收塔内喷淋；从解吸塔排出的硫化氢气体进入该燃烧器中进行燃烧；从吸收塔排气端排出的气体与燃烧器排出的气体进入该撞击流反应器中进行混合反应，反应完成后从撞击流反应器排出端排出。本发明结构设计合理，能够将含有硫化氢的气体进行处理，脱除气体中的硫，且脱除效果好。

Description

硫化氢脱除装置
技术领域
本发明涉及一种硫化氢脱除装置。
背景技术
化工生产中带硫气体燃烧是产生硫污染的主要途径，要遏制硫污染，必须对化工生产中带硫可燃气体进行脱硫处理。目前的一些脱硫设备，由于结构设计的存在缺陷，不能够有效的脱硫，导致脱硫的效果降低，无法满足生产要求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种脱硫效果好的硫化氢脱除装置。
实现本发明的技术方案如下：
硫化氢脱除装置，包括吸收塔、解吸塔、热泵机组，含有硫化氢的气体进入吸收塔中，进入吸收塔内的气体部分溶解于由在吸收塔内喷淋的液体工质中，进入吸收塔内未溶解于被液体工质中的气体上升并从吸收塔的排气端排出；
吸收塔内溶解有硫化氢的液体工质从吸收塔排液端排出后进入所述热泵机组中，经过热泵机组升温后进入解吸塔中；
所述解吸塔中将由热泵机组排出的液体工质进行解析分离，分离出的硫化氢气体从解吸塔的气体排出端排出，分离出的液体工质进入热泵机组中降温后进入吸收塔内喷淋；
以及燃烧器，从解吸塔排出的硫化氢气体进入该燃烧器中进行燃烧，在燃烧器内发生反应：H2S+O2＝SO2+H2O；
以及撞击流反应器，从吸收塔排气端排出的气体与燃烧器排出的气体进入该撞击流反应器中进行混合反应，撞击流反应器内发生反应：H2S+SO2＝S+H2O，反应完成后从撞击流反应器排出端排出。
采用了上技术方案，含H2S的气体进入吸收塔中，上部喷淋的液体工质与吸收塔内上升的H2S气体产生吸收反应，H2S气体中的部分溶解于液体工质，液体工质从吸收塔的底部进入热泵机组中进行升温后，进入解吸塔中进行解析，H2S气体和液体工质被分离，液体工质进入热泵机组中降温后，进入吸收塔内继续喷淋；而H2S气体从解吸塔排出后进入H2S燃烧器中，发生反应H2S+O2＝SO2+H2O，反应产生的SO2气体与H2S吸收塔顶部流出的含H2S的气体通入撞击流反应器，在撞击流反应器中，发生反应H2S+SO2＝S+H2O，彻底脱除H2S。本发明结构设计合理，能够将含有硫化氢的气体进行处理，脱除气体中的硫，且脱除效果好。
进一步地，所述吸收塔内上方设置有布液装置，以及将从解吸塔输入吸收塔中的液体工质进行喷淋的喷淋装置，喷淋装置喷淋出的液体工质在所述布液装置上形成液膜，供吸收塔内上升的气体穿破。
进一步地，所述布液装置为网状填料或布置有若干布液孔的布液板。
进一步地，所述撞击流反应器包括筒体，筒体的一端为进入端、另一端为出口端；
在筒体内至少设置有一组使进入筒体内在筒体内形成逆时针旋动的逆时针配风器，和一组使进入筒体内在筒体内形成顺时针旋动的顺时针配风器。通过在筒体内设置逆时针配风器、顺时针配风器，能够使进入撞击流反应器内的气体产生逆时针和顺时针旋动，使气体发生周期性的震荡，促进气体的充分混合和化学反应，以加快和提升气体的混合反应效果，达到彻底脱除硫化氢的目的。
从筒体进入端进入的气体经过逆时针配风器后进入顺时针配风器中，或者从筒体进入端进入的气体经过顺时针配风器后进入逆时针配风器中。
进一步地，所述逆时针配风器包括多个片状的逆时针布风片，逆时针布风片的一端固定于筒体内壁，另一端悬空；
多个逆时针布风片沿着筒体内周形成间隔布置，每个逆时针布风片所在平面与筒体的径向形成倾斜布置且相邻逆时针布风片朝着同方向倾斜，每个逆时针布风片具有内侧布风面和外侧布风面，在逆时针布风片的外侧布风面与相邻逆时针布风片的内侧布风面之间形成逆时针导风的布风通道。
进一步地，所述逆时针布风片所在平面垂直于或倾斜于筒体内壁。
进一步地，为了避免布风片产生风阻，所述逆时针布风片为直片状。
进一步地，所述顺时针布风器中包括多个片状的顺时针布风片，顺时针布风片与逆时针布风片的布置方向相反。
进一步地，所述液体工质为氟利昂。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为本发明中撞击流反应器的结构示意图；
图3为图1的端部结构示意图；
图4为本发明中撞击流反应器的内部结构示意图；
图5为图4中隐除筒体后的结构示意图；
图6为本发明中撞击流反应器内部的简易结构示意图；
图7为本发明中逆时针配风器的实施方式一结构示意图；
图8为本发明中逆时针配风器的实施方式二结构示意图；
图9为本发明中逆时针配风器的实施方式三结构示意图；
图10为本发明中顺时针配风器的立体结构示意图；
图11为本发明中顺时针配风器的平面结构示意图；
图中：1为吸收塔，2为解吸塔，3为热泵机组，4为气体进入管道，5为布液装置，6为支撑件，7为喷淋主管道，8为喷头，9为冷凝器，10为蒸发器，11为燃烧器，12为撞击流反应器，13为筒体，14为进入端，15为出口端，16为逆时针配风器，17为顺时针配风器，18为逆时针布风片，19为中间通道，20为圆形盘，21为内侧布风面，22为外侧布风面，23为布风通道，24为顺时针布风片。
具体实施方式
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的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
如图1-11所示，硫化氢脱除装置，包括吸收塔1、解吸塔2、热泵机组3，含有硫化氢的气体进入吸收塔中，在吸收塔的底部一侧连通有供含有硫化氢气体进入吸收塔内底部的气体进入管道4，吸收塔内上方设置有布液装置5，布液装置为网状填料(如蜂窝状的填料)或布置有若干布液孔的布液板；该布液装置可以通过固定在吸收塔内壁的支撑件6进行承载，以将布液装置限位在吸收塔内的中部；这样吸收塔底部的气体能够由下而上穿过布液装置。
以及将从解吸塔输入吸收塔中的液体工质进行喷淋的喷淋装置，该喷淋装置包括喷淋主管道7，在喷淋主管道上安装有多个与其连通的喷头8，进入喷淋主管道内的液体工质通过喷头在吸收塔内喷淋而下，并喷淋到布液装置上，在布液装置上形成液膜，以供吸收塔底部的气体穿破，通过气体穿破液膜，增加气体与液膜之间的接触面积，从而也就加快液体工质对气体中硫化氢的溶解。
进入吸收塔内的含有硫化氢气体部分溶解于由在吸收塔内喷淋的液体工质中，即被液体工质(氟利昂)吸收，进入吸收塔内未溶解于被液体工质中的气体上升并从吸收塔的排气端排出，即未被液体工质吸收的气体从吸收塔顶部的排气端排出到撞击流反应器中。
热泵机组主要由冷凝器9、蒸发器10、压缩机、节流阀构成。吸收塔内溶解有硫化氢的液体工质从吸收塔排液端排出后进入所述热泵机组中，经过热泵机组中的冷凝器升温后进入解吸塔中；解吸塔内将由热泵机组排出的液体工质进行解析分离，分离出的硫化氢气体从解吸塔的气体排出端排出，分离出的液体工质进入热泵机组中蒸发器降温后进入吸收塔内喷淋；
以及燃烧器11，该燃烧器可以采用燃烧炉等工业中常用的燃烧装置来实现，从解吸塔排出的硫化氢气体进入该燃烧器中进行燃烧，在燃烧器内发生反应：H2S+O2＝SO2+H2O。
以及撞击流反应器12，从吸收塔排气端排出的气体与燃烧器排出的气体进入该撞击流反应器中进行混合反应，撞击流反应器内发生反应：H2S+SO2＝S+H2O，反应完成后从撞击流反应器排出端排出。通入撞击流反应器内气体能够得到充分的混合，以增加混合效率，提升气体之间的反应。
其中，如图4示出，撞击流反应器12包括圆形的筒体13，筒体的一端为进入端14、另一端为出口端15；在筒体内设置有两组使进入筒体内在筒体内形成逆时针旋动的逆时针配风器16，和两组使进入筒体内在筒体内形成顺时针旋动的顺时针配风器17。具体布置中，如图4所示，筒体内中间的顺时针布风器与逆时针布风器之间的间隔要小于与端部的配风器间隔，这样在筒体保留有较大的反应空间，以保证筒体内气体之间的混合、反应充分。
从筒体进入端进入的气体经过逆时针配风器后进入顺时针配风器中，或者从筒体进入端进入的气体经过顺时针配风器后进入逆时针配风器中。具体根据需要进行选择设置，在布置时，逆时针配风器、顺时针配风器间隔布置在筒体内。
下面对逆时针配风器的具体结构进行描述：逆时针配风器包括多个直片状的逆时针布风片18，逆时针布风片的一端固定于筒体内壁，另一端悬空；逆时针布风片的悬空端之间围合成中间通道19(如图8示出)，或者悬空端共同固定连接于一圆形盘20(如图9示出)的外周壁，通过圆形盘的设置，一是增加布风片的强度，二当气体进入时，可以撞击在圆形盘上向四周进行分散，增加气体之间的冲击与混合；这里的固定连接可以采用焊接、螺栓等等常用的固定连接方式。多个逆时针布风片沿着筒体内周形成间隔布置，每个逆时针布风片所在平面与筒体的径向形成倾斜布置(如夹角A示出)且相邻逆时针布风片朝着同方向倾斜，上述的夹角A不等于0°和90°和180°，即逆时针布风片所在平面不与筒体的径向和轴向重合；每个逆时针布风片具有内侧布风面21和外侧布风面22，在逆时针布风片的外侧布风面与相邻逆时针布风片的内侧布风面之间形成逆时针导风的布风通道23。
这里的逆时针布风片与筒体内壁的布置方式，有两种，一种是逆时针布风片所在平面垂直于筒体内壁(如图7示出)；另一种为：逆时针布风片所在平面倾斜于筒体内壁进行布置(如图2/8/9示出)，这样布气器在布风的长度上增加，即整个逆时针布风器呈锥形状，增加了布风能力；在采用该种方式时，能够逆时针布风器能够将进入的气体更多的朝着筒体内部周围方向进行导风，而顺时针布风器采用该种方式时，能够将进入顺时针布风器内的气体更多的朝向筒体内的中部进行导风，通过这样结构的顺时针、逆时针布风器能够加快气体之间的扰动与混合，提升气体之间的反应效率。
而顺时针布风器中包括多个片状的顺时针布风片24，顺时针布风片与逆时针布风片的布置方向相反。由于顺时针布风器与逆时针布风器的结构相同，仅是布置方向不同，其具体结构在此就不多赘述。
本发明的工作过程为：含H2S的气体进入吸收塔中，上部喷淋的液体工质与H2S气体在吸收塔内发生吸收反应，H2S气体部分溶解于液体工质，液体工质从H2S吸收塔的底部进入热泵机组的冷凝器，液体工质升温后，进入H2S解吸塔，H2S气体和液体工质被分离，液体工质进入热泵机组的蒸发器，降温后，通入H2S吸收塔，继续喷淋；H2S气体从解吸塔顶部进入H2S燃烧器，发生反应H2S+O2＝SO2+H2O，SO2与H2S吸收塔顶部流出的含H2S的气体通入撞击流反应器，在撞击流反应器的顺时针强旋配风器和逆时针强旋配风器的作用下，气体发生周期性的震荡，促进气体的充分混合和化学反应，取得理想的混合反应效果。在撞击流反应器中，发生反应H2S+SO2＝S+H2O，彻底脱除H2S。

Claims (10)

1.硫化氢脱除装置，包括吸收塔、解吸塔、热泵机组，其特征在于，含有硫化氢的气体进入吸收塔中，进入吸收塔内的气体部分溶解于由在吸收塔内喷淋的液体工质中，进入吸收塔内未溶解于被液体工质中的气体上升并从吸收塔的排气端排出；
吸收塔内溶解有硫化氢的液体工质从吸收塔排液端排出后进入所述热泵机组中，经过热泵机组升温后进入解吸塔中；
所述解吸塔中将由热泵机组排出的液体工质进行解析分离，分离出的硫化氢气体从解吸塔的气体排出端排出，分离出的液体工质进入热泵机组中降温后进入吸收塔内喷淋；
以及燃烧器，从解吸塔排出的硫化氢气体进入该燃烧器中进行燃烧，在燃烧器内发生反应：H2S+O2＝SO2+H2O；
以及撞击流反应器，从吸收塔排气端排出的气体与燃烧器排出的气体进入该撞击流反应器中进行混合反应，撞击流反应器内发生反应：H2S+SO2＝S+H2O，反应完成后从撞击流反应器排出端排出。
2.如权利要求1所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，所述吸收塔内上方设置有布液装置，以及将从解吸塔输入吸收塔中的液体工质进行喷淋的喷淋装置，喷淋装置喷淋出的液体工质在所述布液装置上形成液膜，供吸收塔内上升的气体穿破。
3.如权利要求2所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，所述布液装置为网状填料或布置有若干布液孔的布液板。
4.如权利要求1所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，所述撞击流反应器包括筒体，筒体的一端为进入端、另一端为出口端；
在筒体内至少设置有一组使进入筒体内在筒体内形成逆时针旋动的逆时针配风器，和一组使进入筒体内在筒体内形成顺时针旋动的顺时针配风器。
5.如权利要求4所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，从筒体进入端进入的气体经过逆时针配风器后进入顺时针配风器中，或者从筒体进入端进入的气体经过顺时针配风器后进入逆时针配风器中。
6.如权利要求4所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，所述逆时针配风器包括多个片状的逆时针布风片，逆时针布风片的一端固定于筒体内壁，另一端悬空；
多个逆时针布风片沿着筒体内周形成间隔布置，每个逆时针布风片所在平面与筒体的径向形成倾斜布置且相邻逆时针布风片朝着同方向倾斜，每个逆时针布风片具有内侧布风面和外侧布风面，在逆时针布风片的外侧布风面与相邻逆时针布风片的内侧布风面之间形成逆时针导风的布风通道。
7.如权利要求6所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，所述逆时针布风片所在平面垂直于或倾斜于筒体内壁。
8.如权利要求6所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，所述逆时针布风片为直片状。
9.如权利要求6或7或8所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，所述顺时针配风器中包括多个片状的顺时针布风片，顺时针布风片与逆时针布风片的布置方向相反。
10.如权利要求1所述的硫化氢脱除装置，其特征在于，所述液体工质为氟利昂。
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