CN114699888A - 一种含硫尾气脱硫系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含硫尾气脱硫系统及方法，包括：超重力装置以及旋流分离装置，超重力装置其内部设有剪切单元，含硫尾气和吸收液并流进入超重力装置，吸收液在超重力装置的剪切单内受到剪切作用而被分散，从而使得气液充分接触；旋流分离装置导入经超重力装置处理的气液混合物，旋流分离装置包括多个朝向不同的导入口形成的旋流场，可以使气液混合物反应后夹带液体微元的尾气能够完成气液分离，减小尾气带液量。
Description
技术领域
本发明涉及含硫尾气处理技术领域，更具体的，涉及一种含硫尾气脱硫系统及方法。
背景技术
以煤为主的能源结构给我国带来了严重的环境污染，特别是酸雨形成主要气体之一SO2的排放。伴随着近年来我国经济飞速发展，工业化水平再度提高，SO2排放据第二，SO2污染已成为危害人民身心健康、制约国民经济和社会发展的重要因素。目前我国的脱硫方法很多，脱硫效率也高达85％～98％，其中湿法脱硫，脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高，但是脱硫处理后的尾气中较高的带液量是一个比较棘手的问题。
发明内容
为了解决上述含硫尾气脱硫过程中存在的不足，本发明提供一种含硫尾气脱硫系统及方法，易于操作且装置结构简单，能将工业湿法脱硫中的多塔合一，设备运行时压降较小、能耗较低，能够在减小占地面积、降低成本的同时减少泡沫。
为了解决上述问题中的至少一个，第一方面，本发明提供一种含硫尾气脱硫系统，包括：超重力装置以及旋流分离装置；
所述超重力装置包括旋转腔和设于所述旋转腔内部的剪切单元，所述旋转腔设置两个导入口，其中一个导入口连通含硫尾气管路，另一个导入口连通吸收液管路，所述剪切单元用于将通过所述导入口导入的吸收液剪切为微纳尺度的吸收液微元；
所述旋流分离装置包括多个导入口，每个所述导入口与所述超重力装置的气液混合物出口连通，每个所述导入口的朝向不同，每个所述导入口上安装增压装置以使所述气液混合物以喷射方式进入所述旋流分离装置内腔，其中每个导入口至少与一导入口对应，具有对应关系的导入口喷射出的气液混合物可相互碰撞。
进一步地，每个所述导入口的喷射方向与该导入口所在切面的角度为锐角。
进一步地，所述旋流分离装置的上端设有第一导出口，其下端设有第二导出口，所述第一导出口可导出所述尾气，所述第二导出口可导出所述吸收液。
进一步地，所述旋流分离装置底部填充切割填料。
进一步地，所述超重力装置连接一驱动电机，所述驱动电机耦接一控制器。
进一步地，所述超重力装置的两个导入口处分别设有流量控制器以及安全阀门。
进一步地，所述旋流分离装置的每个所述导入口、所述第一导出口处分别设有取样阀。
进一步地，所述含硫尾气脱硫系统还包括：引风机；
所述引风机连接所述旋流分离装置的第一导出口。
进一步地，所述含硫尾气脱硫系统还包括：气体管路；
所述气体管路其一端连接含硫尾气罐，其另一端连接所述超重力装置。
第二方面，本发明提供一种基于上述含硫尾气脱硫系统的含硫尾气脱硫方法，包括：
向超重力装置中导入含硫尾气以及吸收液进行脱硫处理，其中所述超重力装置将通过所述导入口导入的吸收液剪切为微纳尺度的吸收液微元；
将经所述超重力装置脱硫处理后的气液混合物通过多个导入口导入至旋流分离装置，每个所述导入口的朝向不同，每个所述导入口上安装增压装置以使所述气液混合物以喷射方式进入所述旋流分离装置内腔，其中每个导入口至少与一导入口对应，具有对应关系的导入口喷射出的气液混合物可相互碰撞。
本发明的有益效果
本发明提供一种含硫尾气脱硫系统及方法，包括：超重力装置以及旋流分离装置，超重力装置其内部设有剪切单元，含硫尾气和吸收液并流进入超重力装置，吸收液在超重力装置的剪切单内受到剪切作用而被分散，从而使得气液充分接触；旋流分离装置导入经超重力装置处理的气液混合物，旋流分离装置包括多个朝向不同的导入口形成的旋流场，可以使气液混合物反应后夹带液体微元的尾气能够完成气液分离，减小尾气带液量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施方式中含硫尾气脱硫系统整体结构示意图；
图2为本发明实施方式中含硫尾气脱硫系统的旋流分离装置结构示意图。
附图说明：1、超重力装置；2、旋流分离装置；3、含硫尾气管路；4、吸收液管路；5、流量控制器；6、安全阀门；7、取样阀；8、引风机；9、储罐；10、液泵；11、原料罐；12、液位计；13、加料口；14、电柜；15、第一导出口；16、第二导出口；17、多个导入口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
为便于描述，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅设置为描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
目前湿法脱硫，脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高，但是脱硫处理后的尾气中较高的带液量是一个比较棘手的问题。
基于此，本发明提供一种含硫尾气脱硫系统，如图1所示，包括：超重力装置1以及旋流分离装置2；
所述超重力装置1包括旋转腔和设于所述旋转腔内部的剪切单元，所述旋转腔设置两个导入口，其中一个导入口连通含硫尾气管路3，另一个导入口连通吸收液管路4，所述剪切单元用于将通过所述导入口导入的吸收液剪切为微纳尺度的吸收液微元；
所述旋流分离装置2包括多个导入口17，每个所述导入口17与所述超重力装置1的气液混合物出口连通，每个所述导入口17的朝向不同，每个所述导入口17上安装增压装置以使所述气液混合物以喷射方式进入所述旋流分离装置内腔，其中每个导入口至少与一导入口对应，具有对应关系的导入口17喷射出的气液混合物可相互碰撞。
可以理解的是，在超重力装置1的旋转腔内，超重力装置1的旋转腔内设有剪切单元，剪切单元包括一转子，其上缠绕一定厚度的丝网填料，含硫尾气和吸收液采取逆流或者错流的方式导入超重力装置1，吸收液在旋转的填料层内受到剪切作用而被分散，从而使得含硫尾气和吸收液充分接触，从而强化了气液传质过程；旋流分离装置2包括多个导入口17，每个导入口17的朝向均不同，使得进入旋流分离装置2的气液混合物撞击旋流分离装置2内壁或者是相互撞击形成旋流场，每个导入口17处均设有增压装置，可将气液混合物以一定的压力喷射进入旋流分离装置2内腔，脱硫后的气液混合物进入旋流分离装置2进行旋流场分离。含硫尾气是含有H2S的克劳斯气体。
在一些具体实施方式中，如图2所示，每个所述导入口的喷射方向与该导入口17所在切面的角度为锐角。
可以理解的是，旋流分离装置2的上端设有第一导出口15，其下端设有第二导出口16，第一导出口15可导出尾气，第二导出口16可导出吸收液。每个所述导入口17的喷射方向与该导入口17所在切面形成锐角，可使得喷射的气液混合物能够不断撞击旋流分离装置的内壁形成螺旋式旋流，尾气向上旋流导出，吸收液向下旋流导出。
在一些具体实施方式中，所述旋流分离装置2底部填充切割填料。
可以理解的是，旋流分离装置2底部设有丝网填料，可用于剪切吸收液，将吸收液剪切为细小微元，便于分离经旋流场未分离出的尾气。
在一些其它实施方式中，如图1所示，所述超重力装置1连接一驱动电机，所述驱动电机耦接一控制器。
可以理解的是，剪切单元的转子贯穿超重力装置1的旋转腔，其一端连接电机，电机驱动转子转动，丝网填料与转子结合固定，进而电机带动整个丝网填料以及转子旋转剪切吸收液，电机通过一控制器控制转速。
在一些其它实施方式中，如图1所示，所述超重力装置的两个导入口处分别设有流量控制器5以及安全阀门6。
可以理解的是，一吸收液原料罐通过一液泵将吸收液泵入超重力装置1，在超重力装置1的吸收液导入管路上设有流量控制器5以及安全阀门6，流量控制器5可以控制吸收液的导入量和流量，安全阀门6能便于吸收液导入管路的检修；超重力装置1的另一个导入口连接含硫尾气管路3，含硫尾气管路的另一端连接含硫尾气罐，含硫尾气管路上设有流量控制器5以及安全阀门6，流量控制器5可以控制含硫尾气的导入量和流量，安全阀门能便于含硫尾气管路3的检修。
在一些其它实施方式中，如图1所示，所述旋流分离装置2的每个所述导入口、所述第一导出口处分别设有取样阀7。
可以理解的是，在连接旋流分离装置2的每个管路上都设有取样阀7，在优选的实施方式中，含硫尾气管路3上也设有取样阀7，便于对整个系统中的进出口进行采样，检测硫的浓度。
在一些其它实施方式中，如图1所示，所述含硫尾气脱硫系统还包括：引风机8；
所述引风机8连接所述旋流分离装置2的第一导出口。
可以理解的是，脱除后的气液混合物进入分离器进行旋流场分离，待气液完成分离后液体排入储罐9，尾气经风机8引出，储罐9连接一液泵10，可将吸收液泵入回收站，对吸收液进一步处理。
本发明还提供一种含硫尾气脱硫方法，包括：
向超重力装置1中导入含硫尾气以及吸收液进行脱硫处理，其中所述超重力装置1将通过所述导入口导入的吸收液剪切为微纳尺度的吸收液微元；
将经所述超重力装置1脱硫处理后的气液混合物通过多个导入口导入至旋流分离装置2，每个所述导入口的朝向不同，每个所述导入口上安装增压装置以使所述气液混合物以喷射方式进入所述旋流分离装置2内腔，其中每个导入口至少与一导入口对应，具有对应关系的导入口喷射出的气液混合物可相互碰撞。
可以理解的是，在超重力装置1的旋转腔内，超重力装置1的旋转腔内设有剪切单元，剪切单元包括一转子，其上缠绕一定厚度的丝网填料，含硫尾气和吸收液采取逆流或者错流的方式导入超重力装置1，吸收液在旋转的填料层内受到剪切作用而被分散，从而使得含硫尾气和吸收液充分接触，从而强化了气液传质过程；旋流分离装置2包括多个导入口，每个导入口的朝向均不同，使得进入旋流分离装置2的气液混合物撞击旋流分离装置2内壁或者是相互撞击形成旋流场，每个导入口处均设有增压装置，可将气液混合物以一定的压力喷射进入旋流分离装置2内腔，脱硫后的气液混合物进入旋流分离装置2进行旋流场分离。
本发明提供一种含硫尾气脱硫系统及方法，超重力装置其1内部设有剪切单元，含硫尾气和吸收液并流进入超重力装置1，吸收液在超重力装置1的剪切单内受到剪切作用而被分散，从而使得气液充分接触；旋流分离装置2导入经超重力装置1处理的气液混合物，旋流分离装置2包括多个朝向不同的导入口形成的旋流场，可以使气液混合物反应后夹带液体微元的尾气能够完成气液分离，减小尾气带液量。有H2S的克劳斯气体与来自储罐9的吸收液在超重力装置1内汇合进行并流吸收，在电机带动剪切单元旋转的同时高速剪切吸收液并加快液体表面更新，从而强化了气液传质过程，脱除后的气液混合物进入旋流分离装置2进行旋流场分离，待气液完成分离后液体排入储罐9，尾气经风机8引出，对设备进出口进行采样，检测H2S的浓度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施方式的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施方式的实施方式而已，并不用于限制本说明书实施方式。对于本领域技术人员来说，本说明书实施方式可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施方式的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施方式的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种含硫尾气脱硫系统，其特征在于，包括：超重力装置以及旋流分离装置；
所述超重力装置包括旋转腔和设于所述旋转腔内部的剪切单元，所述旋转腔设置两个导入口，其中一个导入口连通含硫尾气管路，另一个导入口连通吸收液管路，所述剪切单元用于将通过所述导入口导入的吸收液剪切为微纳尺度的吸收液微元；
所述旋流分离装置包括多个导入口，每个所述导入口与所述超重力装置的气液混合物出口连通，每个所述导入口的朝向不同，每个所述导入口上安装增压装置以使所述气液混合物以喷射方式进入所述旋流分离装置内腔，其中每个导入口至少与一导入口对应，具有对应关系的导入口喷射出的气液混合物可相互碰撞。
2.根据权利要求1所述的含硫尾气脱硫系统，其特征在于，每个所述导入口的喷射方向与该导入口所在切面的角度为锐角。
3.根据权利要求1所述的含硫尾气脱硫系统，其特征在于，所述旋流分离装置的上端设有第一导出口，其下端设有第二导出口，所述第一导出口可导出所述尾气，所述第二导出口可导出所述吸收液。
4.根据权利要求2所述的含硫尾气脱硫系统，其特征在于，所述旋流分离装置底部填充切割填料。
5.根据权利要求1所述的含硫尾气脱硫系统，其特征在于，所述超重力装置连接一驱动电机，所述驱动电机耦接一控制器。
6.根据权利要求1所述的含硫尾气脱硫系统，其特征在于，所述超重力装置的两个导入口处分别设有流量控制器以及安全阀门。
7.根据权利要求3所述的含硫尾气脱硫系统，其特征在于，所述旋流分离装置的每个所述导入口、所述第一导出口处分别设有取样阀。
8.根据权利要求1所述的含硫尾气脱硫系统，其特征在于，所述含硫尾气脱硫系统还包括：引风机；
所述引风机连接所述旋流分离装置的第一导出口。
9.根据权利要求1所述的含硫尾气脱硫系统，其特征在于，所述含硫尾气脱硫系统还包括：气体管路；
所述气体管路其一端连接含硫尾气罐，其另一端连接所述超重力装置。
10.一种基于权利要求1至9所述的含硫尾气脱硫方法，其特征在于，包括：
向超重力装置中导入含硫尾气以及吸收液进行脱硫处理，其中所述超重力装置将通过所述导入口导入的吸收液剪切为微纳尺度的吸收液微元；
将经所述超重力装置脱硫处理后的气液混合物通过多个导入口导入至旋流分离装置，每个所述导入口的朝向不同，每个所述导入口上安装增压装置以使所述气液混合物以喷射方式进入所述旋流分离装置内腔，其中每个导入口至少与一导入口对应，具有对应关系的导入口喷射出的气液混合物可相互碰撞。
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