CN114452766A - 一种硫析出装置、含硫废气的处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于处理含硫废气的硫析出装置，包括：筒体，用于接收含硫废气并在其内冷却，进而在筒体的内壁上析出固体硫；包裹在所述筒体外壁的换热装置，用于流通冷却介质以对筒体内的废气进行冷却处理；设置在所述筒体进口端的进口法兰盖；设置在所述筒体出口端的出口法兰盖；设置在所述筒体内部的刮板，用于刮除筒体内壁上析出的固体硫；拉杆，其一端穿过进口法兰盖与所述刮板相连，另一端连接手柄，用于移动刮板。本发明还公开了一种含硫废气的处理系统，包括至少一个硫析出装置和至少一个碱洗装置。本发明将硫蒸气冷却为固态硫回收，并采用多级缩颈碱淋塔净化，装置简单成本低，处理尾气中硫化氢和硫蒸气含量极低，环境效益好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理含硫废气的硫析出装置、含硫废气的处理系统及其应用、及处理含硫废气的方法，属于石油化工工艺环保领域。
背景技术
当前，我国对化工装置的环保要求越来越高，硫磺制酸装置、硫磺回收装置等都有液硫储罐或储槽，为保证液硫的状态，罐槽内的温度一般控制在110～140℃，罐顶有含有硫化氢和硫蒸气的废气逸出。硫蒸气一旦凝结成固态硫将会堵塞管线，造成安全事故，国内现有装置一般都采用排气口直接通大气，其中硫化氢的浓度一般在500～2000mg/m3。硫蒸气的浓度一般在1000～3000mg/m3。使罐区周边的环境条件极差，不仅严重威胁着职工的生命和身体健康，也不符合国家相关的环境排放标准，更严重腐蚀着周边的设备，如不及时处理，很可能造成更大的损失。因此，亟需一种能有效处理含有硫化氢和硫蒸气的废气的工艺。
发明内容
本发明的目的是根据现有技术中存在的缺陷，提供一种用于处理含硫废气的硫析出装置，含硫废气的处理系统及其应用、及处理含硫废气的方法。本发明首先将硫蒸气冷却为固态硫回收，可以防止后续处理过程中出现的液硫易堵塞管线的问题，然后采用多级缩颈碱淋塔净化，装置简单成本低，处理尾气中硫化氢和硫蒸气含量极低，环境效益好，解决了现有技术中存在的液硫易堵塞管线、直排不达标的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于处理含硫废气的硫析出装置，包括：
筒体，用于接收并冷却含硫废气，进而在筒体的内壁上析出固体硫；
包裹在所述筒体外壁的换热装置，用于对筒体内的废气进行冷却处理；
设置在所述筒体进口端的进口挡板；
设置在所述筒体出口端的出口挡板；
设置在所述筒体内部的刮板，用于刮除筒体内壁上析出的固体硫；
拉杆，其一端穿过进口挡板与所述刮板相连，另一端连接手柄，用于移动刮板。
根据本发明的一些实施方式，所述换热装置用于流通冷却介质以对筒体内的废气进行冷却处理。
根据本发明的一些实施方式，所述进口挡板为进口法兰盖。
根据本发明的一些实施方式，所述出口挡板为出口法兰盖。
根据本发明的一些实施方式，所述含硫废气中硫化氢的浓度为500-2000mg/m3，硫蒸汽的浓度为1000-3000mg/m3。
根据本发明的优选实施方式，所述含硫废气来自于液硫罐和/或熔硫槽，优选为液硫罐和/或熔硫槽逸出的废气。
根据本发明的优选实施方式，所述筒体的材质为304不锈钢。
根据本发明的优选实施方式，所述硫析出装置的筒体侧壁上设置有气体入口、气体出口和排灰口。
根据本发明的优选实施方式，所述气体入口靠近筒体的进口端，含硫废气经由所述气体入口进入筒体。
在一些实施方式中，所述筒体横向倾斜设置，所述气体入口位于筒体靠上的一侧侧壁上。
根据本发明的优选实施方式，所述气体入口与废气源通过废气管线连接，优选所述废气管线采用蒸汽夹套伴热，以防止硫蒸气冷却。
根据本发明的优选实施方式，所述气体出口靠近筒体的出口端，处理后的废气经由气体出口离开筒体。
在一些实施方式中，所述筒体横向倾斜设置，所述气体入口位于筒体靠上的一侧侧壁上。
根据本发明的优选实施方式，所述排灰口靠近筒体的出口端，固体硫经由排灰口离开筒体。
在一些实施方式中，所述筒体横向倾斜设置，所述气体入口位于筒体靠下的一侧侧壁上。
根据本发明的优选实施方式，所述换热装置为缠绕在所述筒体外侧的换热盘管，优选所述换热盘管为碳钢材质。
根据本发明的优选实施方式，所述换热盘管采用钢管剖开，缠绕焊接在筒体的外壁上。
根据本发明的优选实施方式，所述换热盘管的两端分别为入口和出口，用于进出冷却介质。
根据本发明的优选实施方式，换热盘管的入口靠近筒体的出口端，换热盘管的出口靠近筒体的进口端，因此冷却介质的大致流向与废气的流向相反。
根据本发明的优选实施方式，换热盘管内流通的冷却介质的温度为35-45℃。
根据本发明的优选实施方式，所述冷却介质可为本领域人员已知的各种冷却介质，优选所述冷却介质为水。
根据本发明的优选实施方式，所述刮板包括与所述筒体内壁相切的圆形边，用于在移动中刮除筒体内壁上析出的固体硫。
根据本发明的优选实施方式，所述拉杆与所述刮板的中心点相连。
根据本发明的优选实施方式，所述拉杆的长度不小于所述筒体的长度。
根据本发明的优选实施方式，定期移动刮板刮除筒体内壁上析出的固体硫。
根据本发明的优选实施方式，拉杆可以通过手柄手动操作，也可以通过电机带动往复运动，可以实现自动化。
根据本发明的一些实施方式，所述拉杆靠近刮片的一端设置有刮板调节装置，所述刮板调节装置可以沿拉杆的轴向方向移动；所述刮板包括至少两个刮片，所述刮片的一端与所述拉杆固定连接，另一端通过连接线与所述刮板调节装置固定连接；通过使所述刮板调节装置沿拉杆的轴向方向移动，进而调节刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度。
根据本发明的优选实施方式，所述刮板调节装置包括内调节器、连接器和外调节器，所述连接器通过连接线与所述刮片固定连接。
根据本发明的优选实施方式，所述拉杆靠近刮片的一端设置有螺纹，所述内调节器为内调节螺母，所述外调节器为外调节螺母。
根据本发明的优选实施方式，所述拉杆靠近刮片的一端设置有凹槽，所述内调节器和外调解器与所述拉杆卡扣连接。
根据本发明的优选实施方式，所述至少两个刮片沿拉杆的周向方面均匀设置。所述刮片靠近筒壁的侧边为圆弧形。
根据本发明的优选实施方式，所述刮板包括3-6个刮片，优选4个。
根据本发明的优选实施方式，相邻两个刮片的相邻侧边之间的夹角不小于10°。
根据本发明的优选实施方式，所述刮板包括4个刮片，每个刮片为扇形，其夹角为60°。
根据本发明的优选实施方式，所述刮板的材质为20#、304或316L不锈钢。
根据本发明的刮板，在使用时，可通过刮板调节装置调节刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，进而调节刮板与筒壁的间距。
根据本发明的一些实施方式，在从进口端往出口端刮除固体硫时，调大刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，使刮板尽可能多的刮除筒体内壁上析出的固体硫；然后，调小刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，这样在刮板向上抽回的过程中，不会碰到筒壁上的固体硫；在移动到进口端之后，再调大刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，使刮板尽可能多的刮除筒体内壁上析出的固体硫。
根据本发明的一些实施方式，在开始刮除时，由于筒壁上析出的固体硫较多，因此可适当的选择较小的刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，使刮板承担较小的阻力；当筒壁上的固体硫变少之后，可以适当的调大刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，使刮板尽可能多的刮除筒体内壁上析出的固体硫。
通过选择本发明的具有特殊结构的刮板，操作更方便，对固体硫的刮除效率更高，且刮板的使用寿命更长。
根据本发明的优选实施方式，需要打开筒体前后的进口挡板或出口挡板来调整刮片的角度。为防止打开进口挡板或出口挡板带来的少量气体外漏，因此优选在调整的时候关闭气体入口的进气阀，让气体暂时不通过，待清理完毕后再打开进气阀。
在本发明中，靠近筒体的进口端是指相对于筒体的出口端，与筒体的进口端距离更小。
在本发明中，靠近筒体的出口端是指相对于筒体的进口端，与筒体的出口端距离更小。
根据本发明的优选实施方式，所述硫析出装置还包括与所述排灰口连接的排灰斗；
根据本发明的优选实施方式，所述硫析出装置还包括贮槽，其内盛装有液体。
根据本发明的优选实施方式，所述排灰斗的出口位于贮槽内的液面以下，优选排灰斗的出口伸入液面以下300-500mm。
根据本发明的优选实施方式，所述贮槽内的液体包括水。
根据本发明的优选实施方式，所述筒体进口端距离地面的高度高于所述筒体出口端距离地面的高度。
根据本发明的优选实施方式，所述筒体的坡度为2-4％。
本发明筒体坡度设置，气体在进入筒体后，由于进口端高于出口端，气体集聚在进口端再飘逸到尾部，增加气体停留时间；如果坡度太大，易造成进口端析出多出口端析出少，分布不均匀，降低换热效果，清理频繁。
根据本发明的优选实施方式，所述筒体两端的法兰盖可拆卸，便于排查清理。
根据本发明的优选实施方式，所述硫析出装置还包括支撑所述筒体的支腿，优选靠近进口端的支腿高于靠近出口端的支腿。
本发明另一方面提供了一种含硫废气的处理系统，包括：
至少一个第一方面所述的硫析出装置，其用于接收含硫废气并对其进行冷却处理，使其中的硫析出；
至少一个碱洗装置，其用于接收来自于硫析出装置的废气，并对其进行碱洗处理。
根据本发明的一些实施方式，所述碱洗装置包括：
淋洗区，用于接收来自于硫析出装置的废气，并对其进行碱淋洗处理；
位于所述淋洗区下方的储液槽，用于接收来自于淋洗区的液体；
位于所述淋洗区上方的排气段，用于排出经碱淋洗后的尾气。
根据本发明的优选实施方式，所述淋洗区在竖直方向上包含至少一级淋洗段，优选包含两级淋洗段。
根据本发明的优选实施方式，所述淋洗段包括直管段和缩颈段，直管段位于所述缩颈段之上，其内设置有喷淋头，用于喷出碱液。
根据本发明的优选实施方式，所述直管端和缩颈段的直径比为1：(0.3-0.4)。
根据本发明的优选实施方式，喷淋头与缩颈段的缩颈中心之间的距离约为缩颈段高度的0.6～0.7倍。
根据本发明的优选实施方式，在所述直管段的侧壁上设有开孔。
根据本发明的优选实施方式，所述碱洗装置还包括至少一个循环泵，其进口端通过管路连接储液槽，出口端通过管路连接喷淋头，用于将储液槽内的液体泵送给喷淋头。
根据本发明的优选实施方式，在所述储液槽和循环泵进口端之间的管路上设置有过滤器。
根据本发明的优选实施方式，在所述储液槽和过滤器之间的管路上设置有液体补充口，用于补充碱液。
根据本发明的优选实施方式，所述碱液为10-30％的氢氧化溶液。
根据本发明的优选实施方式，所述碱洗装置内的pH值为8-9。
根据本发明的优选实施方式，在循环泵和喷淋头之间的管路上设置有阀门。
根据本发明的优选实施方式，循环泵优选为两个，一用一备。
根据本发明的优选实施方式，循环泵为卧式工程塑料泵。
根据本发明的优选实施方式，所述储液槽的侧壁上设置有进气口和出液口，所述储液槽的底部设置有排液口。
根据本发明的优选实施方式，进气口位于储液槽内的液面之上，所述进气口与所述硫析出装置的气体出口相连，来自于硫析出装置的废气经由进气口进入碱洗装置。
根据本发明的优选实施方式，出液口位于储液槽内的液面之下，储液槽内的液体经由出液口进入循环泵。
根据本发明的优选实施方式，排液口位于储液槽内的液面之下，用于排出储液槽内的物质。
根据本发明的优选实施方式，所述储液槽内的液位高度为60-90％。
根据本发明的优选实施方式，所述排气段的顶部设置有排气口，用于排出处理后的尾气。
本发明的含硫废气的处理系统的工作原理和过程如下：
含硫废气经由气体入口进入至少一个硫析出装置的筒体，在换热盘管中通入冷却介质以对筒体内的废气进行冷却处理，使筒体内温度在出口处达到40～50度，使废气中的固体硫析出在筒体的内壁上，硫析出后的废气经由气体出口离开筒体；通过定期移动刮板将筒体内壁上析出的固体硫推至排灰口，经由排灰斗进入贮槽的液体内；离开筒体的废气经由进气口进入至少一个碱洗装置，废气向上移动，在至少一级淋洗段被喷淋头喷出的碱液进行碱淋洗处理，去除其中的硫化氢；喷淋头通过循环泵连接储液槽，将储液槽内的液体泵至喷淋头，储液槽内的液体呈碱性，并通过补充碱液，维持碱洗装置内的pH值为8-9；经碱淋洗处理后的尾气经由排气段的排气口排出。
本发明第三方面提供了根据本发明第二方面所述的处理系统在处理含硫废气中的应用，优选所述含硫废气中硫化氢的浓度为500-2000mg/m3，硫蒸汽的浓度为1000-3000mg/m3；优选所述含硫废气来自于液硫罐和/或熔硫槽，更优选为液硫罐和/或熔硫槽逸出的废气。
本发明第四方面提供了一种利用本发明第二方面所述的处理系统处理含硫废气的方法，包括：
使含硫废气进入至少一个硫析出装置，并对其进行冷却处理，使其中的硫析出；
使来自于硫析出装置的废气进入至少一个碱洗装置，并对其碱洗处理，得到尾气。
根据本发明的一些实施方式，所述方法包括：
使含硫废气经由气体入口进入至少一个硫析出装置的筒体，在换热盘管中通入冷却介质以对筒体内的废气进行冷却处理，使废气中的固体硫析出在筒体的内壁上，硫析出后的废气经由气体出口离开筒体；
通过移动刮板将筒体内壁上析出的固体硫推至排灰口，经由排灰斗进入贮槽的液体内；
离开筒体的废气经由进气口进入至少一个碱洗装置，废气向上移动，在至少一级淋洗段被喷淋头喷出的碱液进行碱淋洗处理，去除其中的硫化氢；
经碱淋洗处理后的尾气经由排气段的排气口排出。
根据本发明的优选实施方式，使换热盘管内流通的冷却介质的温度为35-45℃。
根据本发明的优选实施方式，所述冷却介质为水。
根据本发明的一些实施方式，在从进口端往出口端刮除固体硫时，调大刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，使刮板尽可能多的刮除筒体内壁上析出的固体硫；然后，调小刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，这样在刮板向上抽回的过程中，不会碰到筒壁上的固体硫；在移动到进口端之后，再调大刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，使刮板尽可能多的刮除筒体内壁上析出的固体硫。
根据本发明的一些实施方式，在开始刮除时，由于筒壁上析出的固体硫较多，因此可适当的选择较小的刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，使刮板承担较小的阻力；当筒壁上的固体硫变少之后，可以适当的调大刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度，使刮板尽可能多的刮除筒体内壁上析出的固体硫。
根据本发明的优选实施方式，每隔6-12h移动刮板刮除筒体内壁上析出的固体硫。
根据本发明的优选实施方式，所述碱液为10-30％的氢氧化溶液。
根据本发明的优选实施方式，所述碱洗装置内的pH值为8-9。
根据本发明的一些实施方式，所述含硫废气中硫化氢的浓度为500-2000mg/m3，硫蒸汽的浓度为1000-3000mg/m3。
根据本发明的优选实施方式，所述含硫废气来自于液硫罐和/或熔硫槽，更优选为液硫罐和/或熔硫槽逸出的废气。
根据本发明的优选实施方式，所述尾气中硫化氢的浓度不高于0.05mg/m3，优选不高于0.03mg/m3，更优选不高于0.01mg/m3，硫蒸汽的浓度不高于0.03mg/m3，优选不高于0.01mg/m3，更优选为0。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的硫析出装置的示意图；
图2和图3为根据本发明一个实施例的拉杆和刮板示意图；
图4为根据本发明一个实施例的含硫废气的处理系统和处理方法示意图；
附图标记说明：其中，1为气体入口、2为筒体、3为换热盘管、4为出口温度表、5为气体出口、6为出口法兰盖、7为排灰斗、8为贮槽、9为手柄、10为拉杆、11为进口法兰盖、12为刮板、12-1为刮片、12-2为连接线、12-3为内调节器、12-4为连接器、12-5为外调节器、13为支腿、20为进气口、21为二级缩颈段、22为直管段、23为一级缩颈段、24为人孔、25为排气段、26为排液口、27为支腿、28为下封头、30为碱液、31为循环泵、32为出液口、33为喷淋头、34为液位计、35为过滤器。
具体实施方式
以下结合具体实施例说明本发明，但这些实施例并不用来限制本发明的范围，该领域的技术人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。
如无特别指明，实施例中使用的原料均为市售。
如图1所示，本发明实施例的硫析出装置包括筒体2、缠绕在筒体外壁的换热盘管3、设置在所述筒体进口端的进口法兰盖11、筒体侧壁上靠近进口端的气体入口1、设置在所述筒体出口端的出口法兰盖6、筒体侧壁上靠近出口端的气体出口5、出口温度表4、支撑筒体的支腿13、拍灰斗7、贮槽8、筒体内部的刮板12、与刮板相连的拉杆10和与拉杆相连的手柄9。
刮板拉杆靠近刮片的一端设置有刮板调节装置，刮板调节装置包括内调节器12-3、连接器12-4和外调节器12-5，刮板包括4个花瓣形的刮片12-1，每个刮片的单瓣角度60°，刮片的一端与所述拉杆10固定连接，刮片的另一端通过连接线12-2与连接器12-4固定连接。
如图4所示，本发明实施例的含硫废气的处理系统包括一个如上所述的硫析出装置和一个碱洗装置。
碱洗装置包括两级淋洗段、储液槽、排气段25、循环泵31和支撑碱洗装置的支腿27；淋洗段包括直管段22和缩颈段21、23，直管段的侧壁开孔24，直管段内部设有喷淋头33，喷淋头33通过管线连接循环泵31；储液槽的侧壁上设置有进气口20和出液口32，储液槽的底部设置有排液口26，储液槽包括下封头28，储液槽内设有液位计34；循环泵31通过管线连接出液口32，该管线上还设有过滤器35以及液体补充口，用于补充碱液30。
实施例1：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量10m3/h，硫化氢的浓度500mg/m3，硫蒸气的浓度1000mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长4m，直径DN250，坡度2％，冷却介质水的进口温度25℃，换热盘管采用DN25钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔8小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下300mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.3。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在60％，通过补充10％碱液维持塔内PH值8。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口尾气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例2：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量10m3/h，硫化氢的浓度550mg/m3，硫蒸气的浓度1200mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长4.5m，直径DN250，坡度2％，冷却介质水进口温度25℃，换热盘管采用DN50钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔8小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下300mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.35。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在65％，通过补充10％碱液维持塔内PH值8。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例3：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量20m3/h，硫化氢的浓度600mg/m3，硫蒸气的浓度1500mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长6m，直径DN250，坡度3％，冷却介质水进口温度25℃，换热盘管采用DN32钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔8小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下350mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.4。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在70％，通过补充15％碱液维持塔内PH值8.5。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.02mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例4：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量50m3/h，硫化氢的浓度2000mg/m3，硫蒸气的浓度3000mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长6.5m，直径DN250，坡度4％，冷却介质水进口温度25℃，换热盘管采用DN50钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔8小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下500mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.4。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在80％，通过补充30％碱液维持塔内PH值8.5。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例5：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量40m3/h，硫化氢的浓度1500mg/m3，硫蒸气的浓度2500mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长6.2m，直径DN250，坡度2.5％，循环水进口温度25℃，换热盘管采用DN50钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔8小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下400mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.3。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在90％，通过补充15％碱液维持塔内PH值8.5。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例6：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量32m3/h，硫化氢的浓度1200mg/m3，硫蒸气的浓度2000mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长5.8m，直径DN250，坡度2％，冷却介质水进口温度25℃，换热盘管采用DN50钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔8小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下300mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.35。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在70％，通过补充10％碱液维持塔内PH值8。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例7：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量15m3/h，硫化氢的浓度600mg/m3，硫蒸气的浓度1100mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长4.8m，直径DN250，坡度2％，冷却介质水进口温度25℃，换热盘管采用DN25钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔8小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下300mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.35。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在80％，通过补充10％碱液维持塔内PH值8。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例8：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量15m3/h，硫化氢的浓度600mg/m3，硫蒸气的浓度1100mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长4.8m，直径DN250，坡度1％，冷却介质水进口温度25℃，换热盘管采用DN25钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔7小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下300mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.35。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在80％，通过补充10％碱液维持塔内PH值8。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例9：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量15m3/h，硫化氢的浓度600mg/m3，硫蒸气的浓度1100mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长4.8m，直径DN250，坡度5％，冷却介质水进口温度25℃，换热盘管采用DN25钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔7小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下300mm。碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.35。塔内液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在80％，通过补充10％碱液维持塔内PH值8。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
实施例10：
如图1所示，液硫罐进料时外排废气流量5m3/h，硫化氢的浓度400mg/m3，硫蒸气的浓度600mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，筒体长4m，直径DN200，坡度2％，冷却介质水进口温度25℃，换热盘管采用DN25钢管剖开，缠绕焊接在筒壁上，析出器出口废气温度30℃。每隔8小时用刮板刮除析出的固体硫，推至排灰口，排灰斗出口伸入贮槽水面以下300mm。碱洗装置的淋洗区采用一级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.35。塔底持液液位与排液口和补水管线联锁调节，控制液位在80％，通过补充10％碱液维持塔内PH值8。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，出口废气硫化氢的浓度0.01mg/m3，硫蒸气未检出。
对比例1
废气不经过硫析出装置进行冷却，直接进入碱洗装置处理。液硫罐外排废气流量30m3/h，硫化氢的浓度1000mg/m3，硫蒸气的浓度1800mg/m3。进气管线采用0.4MPa饱和蒸汽夹套管伴热，碱洗装置的淋洗区采用两级淋洗段，缩颈段截面直径与直管段直径比为0.35。塔底持液液位与排液口和补水管线联锁调节，控制储液槽液位在70％，通过补充10％碱液维持塔内PH值8。循环泵采用卧式工程塑料泵，泵前设置过滤器一用一备。喷淋头到缩颈中心的距离约为缩颈段高度的0.6倍，喷淋头材质为316L，运行过程中，发生泵前过滤器堵塞，需要经常切换过滤器清洗内壁附着的硫磺，出口废气硫化氢的浓度0.03mg/m3，硫蒸气的浓度0.1mg/m3。尾气指标明显偏高。
在本发明中的提到的任何数值，如果在任何最低值和任何最高值之间只是有两个单位的间隔，则包括从最低值到最高值的每次增加一个单位的所有值。例如，如果声明一种组分的量，或诸如温度、压力、时间等工艺变量的值为50-90，在本说明书中它的意思是具体列举了51-89、52-88……以及69-71以及70-71等数值。对于非整数的值，可以适当考虑以0.1、0.01、0.001或0.0001为一单位。这仅是一些特殊指明的例子。在本申请中，以相似方式，所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合都被认为已经公开。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (11)
1.一种用于处理含硫废气的硫析出装置，包括：
筒体，用于接收并冷却含硫废气，进而在筒体的内壁上析出固体硫；
包裹在所述筒体外壁的换热装置，用于对筒体内的废气进行冷却处理；
设置在所述筒体进口端的进口挡板；
设置在所述筒体出口端的出口挡板；
设置在所述筒体内部的刮板，用于刮除筒体内壁上析出的固体硫；
拉杆，其一端穿过进口挡板与所述刮板相连，另一端连接手柄，用于移动刮板。
2.根据权利要求1所述的硫析出装置，其特征在于，所述硫析出装置的筒体侧壁上设置有气体入口、气体出口和排灰口；
优选地，所述气体入口靠近筒体的进口端，含硫废气经由所述气体入口进入筒体；
优选地，所述气体出口靠近筒体的出口端，处理后的废气经由气体出口离开筒体；
优选地，所述排灰口靠近筒体的出口端，固体硫经由排灰口离开筒体；
优选地，所述硫析出装置还包括与所述排灰口连接的排灰斗；
优选地，所述硫析出装置还包括贮槽，其内盛装有液体，优选所述排灰斗的出口位于贮槽内的液面以下。
3.根据权利要求1或2所述的硫析出装置，其特征在于，所述筒体进口端距离地面的高度高于所述筒体出口端距离地面的高度，优选所述筒体的坡度为2-4％；和/或，所述含硫废气中硫化氢的浓度为500-2000mg/m3，硫蒸汽的浓度为1000-3000mg/m3；优选所述含硫废气来自于液硫罐和/或熔硫槽，更优选为液硫罐和/或熔硫槽逸出的废气。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的硫析出装置，其特征在于，所述拉杆靠近刮片的一端设置有刮板调节装置，所述刮板调节装置可以沿拉杆的轴向方向移动；所述刮板包括至少两个刮片，所述刮片的一端与所述拉杆固定连接，另一端通过连接线与所述刮板调节装置固定连接；通过使所述刮板调节装置沿拉杆的轴向方向移动，进而调节刮片与所述拉杆的轴向方向之间的角度；
优选地，所述刮板调节装置包括内调节器、连接器和外调节器，所述连接器通过连接线与所述刮片固定连接；
优选地，所述拉杆靠近刮片的一端设置有螺纹，所述内调节器为内调节螺母，所述外调节器为外调节螺母；
优选地，所述拉杆靠近刮片的一端设置有凹槽，所述内调节器和外调解器与所述拉杆卡扣连接；
优选地，所述至少两个刮片沿拉杆的周向方面均匀设置。所述刮片靠近筒壁的侧边为圆弧形；
优选地，所述刮板包括3-6个刮片，优选4个；
优选地，相邻两个刮片的相邻侧边之间的夹角不小于10°。
5.一种含硫废气的处理系统，包括：
至少一个权利要求1-4中任一项所述的硫析出装置，其用于接收含硫废气并对其进行冷却处理，使其中的硫析出；
至少一个碱洗装置，其用于接收来自于硫析出装置的废气，并对其进行碱洗处理。
优选地，所述含硫废气中硫化氢的浓度为500-2000mg/m3，硫蒸汽的浓度为1000-3000mg/m3；优选所述含硫废气来自于液硫罐和/或熔硫槽，更优选为液硫罐和/或熔硫槽逸出的废气。
6.根据权利要求5所述的处理系统，其特征在于，所述碱洗装置包括：
淋洗区，用于接收来自于硫析出装置的废气，并对其进行碱淋洗处理；
位于所述淋洗区下方的储液槽，用于接收来自于淋洗区的液体；
位于所述淋洗区上方的排气段，用于排出经碱淋洗后的尾气；
优选地，所述淋洗区在竖直方向上包含至少一级淋洗段；优选所述淋洗段包括直管段和缩颈段，直管段位于所述缩颈段之上，其内设置有喷淋头；优选所述直管端和缩颈段的直径比为1：(0.3-0.4)。
7.根据权利要求5或6所述的处理系统，其特征在于，所述碱洗装置还包括至少一个循环泵，其进口端通过管路连接储液槽，出口端通过管路连接喷淋头，用于将储液槽内的液体泵送给喷淋头；优选地，在所述储液槽和循环泵进口端之间的管路上设置有过滤器；优选地，在所述储液槽和过滤器之间的管路上设置有液体补充口，用于补充碱液；
优选地，所述储液槽的侧壁上设置有进气口和出液口，所述储液槽的底部设置有排液口；
优选地，进气口位于储液槽内的液面之上，所述进气口与所述硫析出装置的气体出口相连，来自于硫析出装置的废气经由进气口进入碱洗装置；
优选地，出液口位于储液槽内的液面之下，储液槽内的液体经由出液口进入循环泵；
优选地，排液口位于储液槽内的液面之下，用于排出储液槽内的物质；
优选地，所述排气段的顶部设置有排气口，用于排出处理后的尾气。
8.权利要求5-7中任一项所述的处理系统在处理含硫废气中的应用，优选所述含硫废气中硫化氢的浓度为500-2000mg/m3，硫蒸汽的浓度为1000-3000mg/m3；优选所述含硫废气来自于液硫罐和/或熔硫槽，更优选为液硫罐和/或熔硫槽逸出的废气。
9.一种利用权利要求5-8中任一项所述的处理系统处理含硫废气的方法，包括：
使含硫废气进入至少一个硫析出装置，并对其进行冷却处理，使其中的硫析出；
使来自于硫析出装置的废气进入至少一个碱洗装置，并对其碱洗处理，得到尾气。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
使含硫废气经由气体入口进入至少一个硫析出装置的筒体，在换热装置中通入冷却介质以对筒体内的废气进行冷却处理，使废气中的固体硫析出在筒体的内壁上，硫析出后的废气经由气体出口离开筒体；
通过移动刮板将筒体内壁上析出的固体硫推至排灰口，经由排灰斗进入贮槽的液体内；
离开筒体的废气经由进气口进入至少一个碱洗装置，废气向上移动，在至少一级淋洗段被喷淋头喷出的碱液进行碱淋洗处理，去除其中的硫化氢；
经碱淋洗处理后的尾气经由排气段的排气口排出。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述含硫废气中硫化氢的浓度为500-2000mg/m3，硫蒸汽的浓度为1000-3000mg/m3；优选所述含硫废气来自于液硫罐和/或熔硫槽，更优选为液硫罐和/或熔硫槽逸出的废气；和/或，所述尾气中硫化氢的浓度不高于0.05mg/m3，优选不高于0.03mg/m3，更优选不高于0.01mg/m3，硫蒸汽的浓度不高于0.03mg/m3，优选不高于0.01mg/m3，更优选为0。
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2020
- 2020-10-21 CN CN202011133426.6A patent/CN114452766A/zh active Pending
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