CN110813042B - 一种脱硫尾气的脱氧反应塔及工作方法 - Google Patents

一种脱硫尾气的脱氧反应塔及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种脱硫尾气的脱氧反应塔及工作方法，包括底座、下封头、外筒、外锥段、内筒、管板、反应筒、内锥段、法兰、循环液出口管、分离筒、尾气出口管和Na2SO3溶液喷管。其有益效果是：利用反应筒将再生尾气分为若干份，采用喷管喷射亚硫酸钠溶液到各个反应筒与尾气对撞，单独进行脱氧反应处理，各个反应筒内形成充分接触混合的泡沫区，以加速亚硫酸钠与氧气的反应，可有效除去负压脱硫尾气中的氧气，脱氧效率高，结构简单，操作方便。

Description

一种脱硫尾气的脱氧反应塔及工作方法
技术领域
本发明涉及焦化生产中脱硫尾气处理技术领域，特别是涉及一种脱硫尾气的脱氧反应塔及工作方法。
背景技术
我国煤气净化生产过程中，大部分焦化厂均采用HPF法脱硫工艺，后接饱和器硫铵工艺。由于脱硫和硫铵工艺均配置在鼓风机后，故存在着煤气温度梯度不合理现象，增加能耗。负压条件下以氨为碱源的氧化法煤气脱硫，鼓风机后配置喷淋饱和器硫铵工艺可解决上述问题。负压脱硫后的再生尾气中含有氨，将再生尾气送回煤气系统回收氨，可避免直排污染环境。但负压脱硫不可避免的使再生尾气中含有氧气，而煤气系统中要求含氧量应不超过2％，否则易产生爆炸。因此，负压脱硫尾气含氧成为煤气净化系统安全稳定运行亟待解决的问题。
发明内容
为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种脱硫尾气的脱氧反应塔及工作方法，利用反应筒将再生尾气分为若干份，采用喷管喷射亚硫酸钠溶液到各个反应筒与尾气对撞，单独进行脱氧反应处理，各个反应筒内形成充分接触混合的泡沫区，以加速亚硫酸钠与氧气的反应，可有效除去负压脱硫尾气中的氧气，脱氧效率高，结构简单，操作方便。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种脱硫尾气的脱氧反应塔，包括底座、下封头、外筒、外锥段、内筒、管板、反应筒、内锥段、法兰、循环液出口管、分离筒、尾气出口管和Na2SO3溶液喷管，其特征在于，所述底座、下封头、外筒、外锥段依次连接组成设备外壳，尾气出口管设在外筒侧壁上端并与外筒连通，下封头底部设有循环液出口管；所述内筒插装在设备外壳内，内筒外壁与外锥段连接固定；所述反应筒为若干个均布插装在内筒里，上端穿过管板并通过管板与内筒固定连接，每个反应筒内均设有Na2SO3溶液喷管；所述内锥段的大端与内筒固定连接、小端与法兰连接；所述分离筒设置在外筒与尾气出口管连接处。
所述反应筒的高度比内筒的高度小30～50mm，截面可为圆形、正四边形、正六边形的一种或多种的组合。
所述分离筒由直筒和扩大弧形筒组成，其中直筒外直径比尾气出口管的内直径小20～30mm，分离筒与尾气出口管之间以及分离筒与外筒之间设有支撑板支撑。
所述内筒的外直径比外筒的内直径小100～200mm。
进一步，所述尾气出口管由水平管、90°弯头、竖直管组成，出口向上。
进一步，所述Na2SO3溶液喷管采用直喷管，可由钢管变径制得。
一种脱硫尾气的脱氧反应塔工作方法，包括以下步骤：
1)脱硫再生尾气从法兰进入经内锥段均布后进入各个反应筒；
2)在反应筒中，脱硫再生尾气与自Na2SO3溶液喷管喷射出的逆流而上的Na2SO3溶液对撞，形成充分混合、高速混动的泡沫区，使Na2SO3溶液与再生尾气中的氧气充分接触并反应生成Na2SO4溶液，在重力作用下顺着尾气流至外筒的底部；
3)脱氧后的尾气夹带部分液体从反应筒、内筒流出后上返穿过分离筒进入尾气出口管的弯头，尾气在弯头处撞击管壁并在重力作用下与液体分离，分离出的液体回流从分离筒与尾气出口管直管段之间的间隙流入外筒的底部；
4)分离筒阻挡尾气直吹分离出的回流液体，可防止分离出的回流液体被脱氧尾气二次夹带；
5)外筒底部的Na2SO4溶液从循环液出口管排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过Na2SO3溶液喷管喷出的Na2SO3溶液在反应筒内与脱硫再生尾气逆流接触，发生对撞冲击，形成高速湍动的混合区，扩大气液接触面积，增强反应效果，提高脱氧效率；
2)Na2SO3溶液喷管采用直喷管的大孔喷嘴，溶液无需雾化，通过大颗粒液滴与尾气接触，降低喷嘴动力消耗；
3)反应筒将脱硫再生尾气分为若干份，单独进行脱氧反应处理，脱氧效率高；
4)分离筒保护分离出的液体被吹散，防止分离出的液体被尾气二次夹带。
附图说明
图1是本发明的工艺结构原理示意图；
图2是图1中的A-A剖向结构示意图(去除设备外壳)；
图3是图1中的I部放大结构示意原理图。
图中：1-法兰 2-内锥段 3-内筒 4-外锥段 5-外筒 6-下封头 7-底座 8-循环液出口管 9-分离筒 10-尾气出口管 11-反应筒 12-管板 13-Na2SO3溶液喷管 14-支撑板
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1-图3所示，本发明涉及的一种脱硫尾气的脱氧反应塔，包括底座7、下封头6、外筒5、外锥段4、内筒3、管板12、反应筒11、内锥段2、法兰1、循环液出口管8、分离筒9、尾气出口管10和Na2SO3溶液喷管13，所述底座7、下封头6、外筒5、外锥段4依次连接组成设备外壳，尾气出口管10设在外筒5侧壁上端并与外筒5连通，下封头6底部设有循环液出口管8；所述内筒3插装在设备外壳内，内筒3外壁与外锥段4连接固定；所述反应筒11为若干个均布插装在内筒3里，上端穿过管板12并通过管板12与内筒3固定连接，每个反应筒11内均设有Na2SO3溶液喷管13；所述内锥段2的大端与内筒3固定连接、小端与法兰1连接；所述分离筒9设置在外筒5与尾气出口管10的连接处。
所述反应筒11的高度比内筒3的高度小30～50mm，截面可为圆形、正四边形、正六边形的一种或多种的组合(见图2)。若干个反应筒11将脱硫再生尾气分为若干份，单独进行脱氧反应处理，脱氧效率高。
所述分离筒9由直筒和扩大弧形筒组成，其中直筒外直径比尾气出口管10的内直径小20～30mm，分离筒9与尾气出口管10之间以及分离筒9与外筒5之间设有支撑板14支撑连接加固(见图3)。
所述内筒3的外直径比外筒5的内直径小100～200mm。
进一步，所述尾气出口管10由水平管、90°弯头、竖直管组成，出口向上。
进一步，所述Na2SO3溶液喷管13采用直喷管，可由钢管变径制得。
一种脱硫尾气的脱氧反应塔工作方法，包括以下步骤：
1)脱硫再生尾气从法兰1进入，经内锥段2均布后进入各个反应筒11；
2)在反应筒11中，脱硫再生尾气与自Na2SO3溶液喷管13喷射出的逆流而上的Na2SO3溶液对撞，形成充分混合、高速混动的泡沫区，使Na2SO3溶液与再生尾气中的氧气充分接触并反应生成Na2SO4溶液，在重力作用下顺着尾气流至外筒5的底部；
3)脱氧后的尾气夹带部分液体从反应筒11、内筒3流出后上返穿过分离筒9进入尾气出口管10的弯头，尾气在弯头处撞击管壁并在重力作用下与液体分离，分离出的液体回流从分离筒9与尾气出口管10的直管段之间的间隙流入外筒5的底部；
4)分离筒9阻挡尾气直吹分离出的回流液体，可防止分离出的回流液体被脱氧尾气二次夹带；
5)外筒5底部的Na2SO4溶液从循环液出口管8排出。

Claims (1)

1.一种脱硫尾气的脱氧反应塔的工作方法，其特征在于，所述脱硫尾气的脱氧反应塔，包括底座、下封头、外筒、外锥段、内筒、管板、反应筒、内锥段、法兰、循环液出口管、分离筒、尾气出口管和Na2SO3溶液喷管，所述底座、下封头、外筒、外锥段依次连接组成设备外壳，尾气出口管设在外筒侧壁上端并与外筒连通，下封头底部设有循环液出口管；所述内筒插装在设备外壳内，内筒外壁与外锥段连接固定；所述反应筒为若干个，反应筒均布插装在内筒里，上端穿过管板并通过管板与内筒固定连接，每个反应筒内均设有Na2SO3溶液喷管；反应筒的高度比内筒的高度小30~50mm，截面可为圆形、正四边形、正六边形的一种或多种的组合；所述内锥段的大端与内筒固定连接、小端与法兰连接；所述分离筒设置在外筒与尾气出口管连接处；所述内筒的外直径比外筒的内直径小100~200mm；所述分离筒由直筒和扩大弧形筒组成，其中直筒外直径比尾气出口管的内直径小20~30mm，分离筒与尾气出口管之间以及分离筒与外筒之间设有支撑板支撑；所述尾气出口管由水平管、90°弯头、竖直管组成；
工作方法包括以下步骤：
1）脱硫再生尾气从法兰进入经内锥段均布后进入各个反应筒；
2）在反应筒中，脱硫再生尾气与自Na2SO3溶液喷管喷射出的逆流而上的Na2SO3溶液对撞，形成充分混合、高速混动的泡沫区，使Na2SO3溶液与再生尾气中的氧气充分接触并反应生成Na2SO4溶液，在重力作用下顺着尾气流至外筒的底部；
3）脱氧后的尾气夹带部分液体从反应筒、内筒流出后上返穿过分离筒进入尾气出口管的弯头，尾气在弯头处撞击管壁并在重力作用下与液体分离，分离出的液体回流从分离筒与尾气出口管直管段之间的间隙流入外筒的底部；
4）分离筒阻挡尾气直吹分离出的回流液体，可防止分离出的回流液体被脱氧尾气二次夹带；
5）外筒底部的Na2SO4溶液从循环液出口管排出。
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