CN114904366B - 含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法 - Google Patents

含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114904366B
CN114904366B CN202110184493.9A CN202110184493A CN114904366B CN 114904366 B CN114904366 B CN 114904366B CN 202110184493 A CN202110184493 A CN 202110184493A CN 114904366 B CN114904366 B CN 114904366B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
leakage
liquid
absorption
hazardous chemical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110184493.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114904366A (zh
Inventor
郑毅
赵祥迪
杨帅
姜春雨
赵桂利
张日鹏
王正
袁纪武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec National Petrochemical Project Risk Assessment Technology Center Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Safety Engineering Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Sinopec National Petrochemical Project Risk Assessment Technology Center Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Safety Engineering Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec National Petrochemical Project Risk Assessment Technology Center Co ltd, China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Safety Engineering Research Institute Co Ltd filed Critical Sinopec National Petrochemical Project Risk Assessment Technology Center Co ltd
Priority to CN202110184493.9A priority Critical patent/CN114904366B/zh
Publication of CN114904366A publication Critical patent/CN114904366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114904366B publication Critical patent/CN114904366B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1406—Multiple stage absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1468—Removing hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1487—Removing organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38—Removing components of undefined structure
    • B01D53/44—Organic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/58—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/68—Halogens or halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含气危化品泄漏高效应急处理装置，其包括：主反应器，其包括：外壳，其为筒状结构，外壳的上部设有喷淋吸收层；以及套筒，其同轴设置在外壳内，并且位于喷淋吸收层的下方，套筒的下端与外壳相连通，套筒的内筒的上端与喷淋吸收层相连通，内筒的侧壁上设有多个通孔；文丘里反应器，其向下倾斜穿过外壳和套筒的外筒；以及固体回收腔，其与外壳的底部相连通。本发明还公开了一种含气危化品泄漏高效应急处理方法。本发明将三种不同的反应形式串联能够充分利用装置的高度，减小装置体积，能够实现对生成固体的快速收集，适用于含气危化品泄漏事故的高效应急处理。

Description

含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法
技术领域
本发明涉及危化品事故应急处置设备技术领域，特别涉及一种含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法。
背景技术
危化品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。危化品在生产、储存、运输和使用过程中一旦发生泄漏，极易引发中毒、火灾、爆炸、环境污染等次生衍生灾害。
在危化品泄漏事故中，有毒有害气体和液相蒸汽往往同时存在并相互影响，然而现阶段气体危化品泄漏处理装置并不多见，常用的技术方法是利用化工废气处理工艺及装置小型化来实现。如，利用小型化的填料塔、鼓泡塔等吸收装置，其核心是采用吸收液与有害气体进行气液传质达到去除有害气体的目的。填料塔通常由外壳、填料、液体分布器、进出气口、液体进出口等部件构成，多采用规则或不规则多孔介质或多孔填料作为有害气体与吸收液进行传质和反应的区域。气相有害物质经过风机进行连续性输送，与液泵送来的经分布器处理后的液体进行逆向接触，实现气体的净化。填料塔由于具有设备结构简单、维护成本低、便于操作等特点，被广泛采用。然而，气体处理装置小型化之后带来的缺点限制了其在应急状态下气体危化品处理领域的应用：（1）小型化的处理装置吸收液与气体分布不容易均匀，气液接触传质不充分，吸收效果不理想；（2）相应的装置结构复杂、组件多，无法满足危化品应急处置装置简单、操作迅速的要求；（3）液体循环量大，设备操作条件要求较高，装置体积大。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的之一在于，提供一种含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法，从而改善现有技术中吸收效率低、成本高、体积大等问题，为危化品泄漏事故应急提供装备保障。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种含气危化品泄漏高效应急处理装置，其包括：主反应器，其包括：外壳，其为筒状结构，外壳的上部设有喷淋吸收层；以及套筒，其同轴设置在外壳内，并且位于喷淋吸收层的下方，套筒的下端与外壳相连通，套筒的内筒的上端与喷淋吸收层相连通，内筒的侧壁上设有多个通孔；文丘里反应器，其向下倾斜穿过外壳和套筒的外筒；以及固体回收腔，其与外壳的底部相连通。
进一步，上述技术方案中，外壳与外筒之间设有第一环状孔板，外壳的侧壁上设有临时固体排出口，临时固体排出口高于第一环状孔板；外筒与内筒之间设有第二环状孔板。
进一步，上述技术方案中，多个通孔低于外筒的顶端；多个通孔的孔径相同或不同。
进一步，上述技术方案中，内筒的上端设有汇聚器，汇聚器伸入喷淋吸收层。
进一步，上述技术方案中，内筒的下端设有扩径段；外壳的下端设有渐缩段；固体回收腔为上宽下窄的腔体；固体回收腔通过法兰可拆卸地与外壳相连接。
进一步，上述技术方案中，固体回收腔的上部设有鼓气口，下部设有液体循环出口和固体排出口，液体循环出口分别连接至文丘里反应器和喷淋吸收层，固体回收腔内设有过滤器。
进一步，上述技术方案中，液体循环出口设有循环泵。
进一步，上述技术方案中，文丘里反应器的喷嘴沿外筒的内壁的切向喷射。
进一步，上述技术方案中，喷淋吸收层包括喷淋组件和填料，喷淋组件将吸收液雾化喷淋在填料上。
进一步，上述技术方案中，喷淋吸收层之上设有排放缓冲层，排放缓冲层设有气体除沫器；外壳的顶部设有排气口。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种含气危化品泄漏高效应急处理方法，该方法采用如上述技术方案中任意一项的含气危化品泄漏高效应急处理装置。
进一步，上述技术方案中，含气危化品泄漏高效应急处理方法中，含气危化品至少经过如下处理步骤：在文丘里反应器中与吸收液混合接触并高速喷入套筒；在套筒中通过横掠鼓泡发生多次吸收反应；以及在喷淋吸收层与吸收液逆流接触进行吸收反应。
进一步，上述技术方案中，吸收液在固体回收腔中再生后循环回文丘里反应器和喷淋吸收层。
进一步，上述技术方案中，含气危化品泄漏高效应急处理方法适用于硫化氢、液氨、甲醇、氯化氢或挥发性油品泄漏的高效应急处理。
与现有技术相比，本发明具有如下一个或多个有益效果：
1. 本发明通过文丘里反应器、主反应器及固体回收腔的整体紧凑式设计，将三种不同的反应形式串联，首先文丘里反应器内气液并流，液相为连续相，气相为分散相，气液两相具有较大的接触面积；其次装置的主反应器内形成多个相对独立又相互串通的腔体，气相以鼓泡的形式多次横掠过套筒，完成气液两相多次分布、接触、吸收反应，并增加了气相在装置内的停留时间，提高反应效率；第三，在喷淋吸收层中液体与气体逆流接触，进行吸收反应。本发明能够充分利用装置的高度，减小装置体积，能够实现对生成固体的快速收集，适用于含气危化品泄漏事故的高效应急处理。
2. 本发明的装置设有临时固体排出口，能够排出密度较低的固体；内筒下端设有扩径段、外壳的下端设有渐缩段，并且固体回收腔可拆卸地连接，使得反应生成的固体能够定时、及时排出，从而降低沉积对局部的阻塞。
3. 通过汇聚器、第一环状孔板和第二环状孔板，能够实现气相和/或液相的再分布，使得分布更加均匀。
4. 通过循环泵实现吸收液在装置中的循环，循环泵通过在固体回收腔的液体循环出口抽出经过滤后的吸收液，一部分进入喷淋吸收层，经吸收反应后由外壳与外筒之间的液体循环腔下落返回至固体回收腔，完成循环；另一部分由文丘里反应器喷射至外筒与内筒之间的腔体，高速运动的气体和液体形成剧烈的扰动，加速气液边界层的扰动，促进气液两相吸收，由文丘里反应器高速射入的液体会在套筒内部形成一个环形的流场，促进了吸收液的再分布、混合及传质。
上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
图1是根据本发明的一实施方式的含气危化品泄漏高效应急处理装置的结构示意图。
图2是根据本发明的一实施方式的套筒的结构示意图。
图3是根据图2所示的套筒的仰视结构示意图。
图4是根据本发明的一实施方式的固体回收腔的结构示意图。
图5是根据本发明的一实施方式的文丘里反应器的结构示意图。
图6是根据本发明的另一实施方式的含气危化品泄漏高效应急处理装置的结构示意图。
主要附图标记说明：
10-主反应器，11-外壳，111-排气口，112-临时固体排出口，113-渐缩段，114-液体循环进口，12-套筒，121-外筒，1211-气液混合入口，122-内筒，1221-通孔，1222-汇聚器，1223-扩径段，13-喷淋吸收层，131-填料，132-喷淋组件，14-第一环状孔板，15-第二环状孔板，20-文丘里反应器，21-气相进口，22-液相进口，23-文丘里喷嘴，24-扩散段，30-固体回收腔，31-鼓气口，32-液体循环出口，33-固体排出口，34-过滤器，35-盘管冷凝器，40-排放缓冲层，41-气体除沫器，50-法兰。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向（旋转90度或其他取向）且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。
在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。
如图1至图3所示，根据本发明具体实施方式的含气危化品泄漏高效应急处理装置包括主反应器10、文丘里反应器20和固体回收腔30。主反应器10的外壳11为筒状结构，外壳10的上部设有喷淋吸收层13。外壳11的内部同轴设置有套筒12，套筒12位于喷淋吸收层13的下方，套筒12的下端与外壳11相连通，套筒12的内筒122的上端与喷淋吸收层13相连通，内筒122的侧壁上设有多个通孔1221。文丘里反应器20向下倾斜穿过外壳11和套筒12的外筒121。固体回收腔30与外壳11的底部相连通。示例性地，主反应器10被分隔为液体循环腔、外层处理腔、内层处理腔、喷淋吸收层13和排放缓冲层40等区域。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，外壳11、外筒121、及喷淋吸收层13之间构成液体循环腔，液体循环腔与固体收集腔30相连通。示例性地，外壳11与外筒121之间设有第一环状孔板14，外壳11的侧壁上设有临时固体排出口112，临时固体排出口112高于第一环状孔板14，用于排出密度较低的固体。吸收液通过喷淋吸收层13的喷淋组件132喷淋在填料131上，经吸收反应后，通过第一环状孔板14进入液相。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，外层处理腔由外筒121和内筒122围合而成，外层处理腔的顶部与喷淋吸收层13之间密封，气液无法通过。外筒121的侧壁上设有气液混合入口1211，文丘里反应器20由气液混合入口1211向外层处理腔喷入气液混合物。示例性地，外筒121与内筒122之间可以设有第二环状孔板15，将外层处理腔分隔为两个相对独立的空间，下部空间与外壳11及固体回收腔30相连通。示例性地，内筒122的下端设有扩径段1223，使得外层处理腔下部逐渐缩小，以便随时排放产生的固体。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，内层处理腔由内筒122围合形成，底部与外壳11及固体回收腔30相连通，内筒122的侧壁上的多个通孔1221的开孔位置低于外筒121的顶端；多个通孔1221的孔径相同或不同。优选而非限制性地，多个通孔1221的孔径不同，孔径不同使得气泡的破碎时间以及对液体的扰动频率不同，促进液体内部的湍动，强化了传质。示例性地，内筒122的上端设有汇聚器1222，汇聚器1222伸入喷淋吸收层13。汇聚器1222的口径可以逐渐减小，其上开设多个气孔。气相通过通孔1221由外层处理腔进入内筒122，吸收后的气体通过汇聚器1222再分布后进入喷淋吸收层13。内层处理腔产生的固体由内筒122的底部落入固体回收腔30。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，喷淋吸收层13可以包括喷淋组件132和填料131。示例性地，填料131可以为丝网填料。喷淋吸收层13上部与排放缓冲层40相连通，下部与液体循环腔和内层处理腔相连通。气相由内筒122的渐缩式汇聚器1222分布后进入填料131，吸收液通过喷淋组件132将吸收液雾化喷淋在填料131上，进行逆流接触吸收。可替换地，结合图6所示，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，喷淋吸收层13也可以不设置填料，本发明并不以此为限。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，喷淋吸收层13之上设有排放缓冲层40，排放缓冲层40可以设有气体除沫器41；外壳11的顶部设有排气口111。经过本发明装置处理后的气体经缓冲和除液后排出。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，外壳11的下端设有渐缩段113；固体回收腔30可以为上宽下窄的腔体；固体回收腔30可以通过法兰50可拆卸地与外壳11相连接。结合图4所示，在本发明的一个或多个实施方式中，固体回收腔30的上部设有鼓气口31，能够鼓入空气或氧气，用于吸收液的循环再生。固体回收腔30内设有过滤器34。固体回收腔30的下部设有液体循环出口32和固体排出口33，液体循环出口32分别连接至文丘里反应器20和喷淋吸收层13的液体循环进口114，液体循环出口32可以设有循环泵（图中未示出），从而为吸收液的循环提供动力。示例性地，固体回收腔30可以根据反应性质进行拆除，适应不同的泄漏气相危化品体系。
结合图5所示，在本发明的一个或多个实施方式中，吸收液由文丘里反应器20的液相进口22进入并由文丘里喷嘴23高速喷出，形成真空，把含气危化品由侧壁的气相进口21吸入，在扩散段24内与高速液体接触、混合和一次反应后，由向下倾斜的文丘里反应器20沿外筒121的内壁的切向喷入外层处理腔。示例性地，文丘里反应器20的气相进口21处还可以设置气体控制阀（图中未示出），从而监控装置内的气相流量。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，含气危化品泄漏高效应急处理方法采用如上述技术方案中任意一项的含气危化品泄漏高效应急处理装置。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，含气危化品泄漏高效应急处理方法中，含气危化品至少经过如下处理步骤：在文丘里反应器20中与吸收液混合接触并高速喷入套筒12；在套筒12中通过横掠鼓泡发生多次吸收反应；以及在喷淋吸收层13与吸收液逆流接触进行吸收反应。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，吸收液在固体回收腔30中再生后循环回文丘里反应器20和喷淋吸收层13。
进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，含气危化品泄漏高效应急处理方法适用于硫化氢、液氨、甲醇、氯化氢或挥发性油品等泄漏的高效应急处理。
结合图1~5所示，根据本发明具体实施方式的含气危化品泄漏高效应急处理装置的工作过程如下：含气危化品和吸收液经由文丘里反应器20、横掠鼓泡吸收及填料吸收等多次反应处理后，经由排放缓冲层40后通过排气口111检验达标后排出。循环吸收液首先经固体回收腔30的液体循环出口32注入文丘里反应器的液相进口22并由文丘里喷嘴23高速喷出，从而将经计量的含气危化品由气相进口21吸入，在扩散段24内与高速液体接触、混合和一次反应后，沿向下倾斜的文丘里反应器20由外筒121的侧壁上的气液混合入口1211进入外层处理腔。在外层处理腔内，气体与吸收液进行二次反应，气体边反应边上升，受第二环状孔板15的阻隔和分散后，气体将继续在外层处理腔内上升或经内筒122的通孔1221横掠进入内层处理腔与吸收液进行吸收反应，在外层处理腔继续上升的气体受到顶部阻挡，最终会自发横掠至内层处理腔。二次反应后的气体通过内筒122的顶部的汇聚器再分布后进入喷淋吸收层13，在填料131中与喷淋组件132雾化喷淋的吸收液逆流吸收，吸收完全后的气体进入排放缓冲层40，经气体除沫器41后由排气口111排入大气。
吸收液的循环可以通过高压头循环泵来实现，固体回收腔30中的过滤器34过滤后的吸收液由液体循环出口32分多股进入装置，一股吸收液通过喷淋组件132雾化喷淋进入填料131与气体进行逆流吸收，吸收后的液体由液体循环腔返回到固体回收腔30，完成循环；另一股吸收液由文丘里反应器20回到外层处理腔，高速运动的气体和液体会对外层处理腔内部形成剧烈扰动，加速气液边界层的扰动，促进气液两相吸收反应，由文丘里反应器20高速射入的液体会在外层处理腔和内层处理腔内部形成一个环形的流场，促进吸收液的再分布和混合。利用本发明的结构能够在相同高度的装置中延长气相接触时间，有效提高吸收效率，反应生成的固体会定时排出，降低沉积对局部的阻塞。
下面以具体实施例的方式更详细地说明本发明的含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法，应了解的是，实施例仅为示例性的，本发明并不以此为限。
实施例1
参考图1~5所示，本实施例采用本发明的含气危化品泄漏高效应急处理装置对泄漏H2S气体进行处理，吸收液采用碳酸钠/间苯二酚体系，间苯二酚为催化剂，主要反应如下：
H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3 (1)
2NaHS+O2=2NaOH+2S↓ (2)
NaOH+ NaHCO3=Na2CO3+H2O (3)
Ca2+/Mg2++Na2CO3→CaCO3/MgCO3↓ (4)
反应的固体产物为硫磺，再生过程通过鼓入空气或者氧气的方式进行。固体回收腔30如图4所示，完成的主要反应为HS-转变为固体硫磺，过滤器34内部充满可更换的滤芯，用于去除反应过中的硫磺。固体回收腔30内部设有盘管冷凝器35，冷却工质采用冷却水，用于带走反应产生的热量。
实际操作过程中，碳酸钠和间苯二酚的混合溶液由循环泵高速进入文丘里反应器20，由文丘里喷嘴23高速喷出后，形成局部真空，把泄漏的H2S吸入文丘里反应器20。高速运动的液体把气体分散、剪碎，充分混合和接触发生一次反应。随后在外层处理腔内泄漏H2S与吸收液进行二次反应，H2S气体边反应边上升，经第二环状孔板15阻隔和分散后，H2S将继续在外层处理腔内部上升或经由通孔1221横掠进入内层处理腔与吸收液进行吸收反应。二次反应后的泄漏气体通过内筒122顶部的汇聚器1222再分布后进入喷淋吸收层13，在喷淋吸收层13内与吸收液逆流吸收，吸收完全后的H2S气体，进入排放缓冲层40，经气体除沫器41处理之后由排气口111排入大气。此过程主要发生反应（1），主要完成H2S气体的吸收。反应过程中，由于吸收液中存在的Ca2+和Mg2+，会形成CaCO3和MgCO3等白色絮凝物，白色絮凝物主要在鼓泡反应阶段生成。生成的絮凝物从内层处理腔和外层处理腔的底部进入固体回收腔30，被过滤器34捕获。
完成第一步反应的吸收液中主要含有NaHCO3、Na2CO3、NaHS以及间苯二酚，吸收后的液体进入固体回收腔30，空气或者氧气依靠鼓泡的形式由鼓气口31进入，NaHS溶液在间苯二酚存在的情况下被O2氧化成硫磺，如反应（2）所示。生产的NaOH溶液与NaHCO3生成Na2CO3，完成循环再生，如反应（3）所示，生成的硫磺被过滤器34吸收后，完成整个再生。回收过程中，一般在吸收液pH值低于12时进行更换，配置的Na2CO3溶液的质量浓度为6~20%，间苯二酚质量浓度为0.01~0.1%。
经测试，在入口H2S浓度为2000ppm以下时，入口气量为100~1000m3/h时，出口H2S浓度维持在100~200ppm，最大吸收率为95%。
实施例2
参考图1~5所示，本实施例采用本发明的含气危化品泄漏高效应急处理装置对泄漏H2S尾气进行处理，吸收液采用NaOH溶液，主要反应如下：
H2S+NaOH=NaHS+H2O (1)
NaHS+NaOH=Na2S+H2O (2)
Ca2+/Mg2++NaOH→Ca(OH)2/Mg(OH)2 (3)
主体反应过程无固相生产，固体回收腔30如图4所示。过滤器34内部充满可更换的滤芯，去除水中生成的Ca(OH)2和Mg(OH)2等白色絮凝物。固体回收腔30内部设有盘管冷凝器35，冷却工质采用冷却水，用于带走反应产生的热量。
实际操作过程中，NaOH溶液由循环泵高速进入文丘里反应器20，由文丘里喷嘴23高速喷出后，形成局部真空，把泄漏的H2S吸入文丘里反应器20。高速运动的液体把气体分散、剪碎，充分混合和接触发生一次反应。随后在外层处理腔内泄漏H2S与吸收液进行二次反应，H2S气体边反应边上升，经第二环状孔板15阻隔和分散后，H2S将继续在外层处理腔内部上升或经由通孔1221横掠进入内层处理腔与吸收液进行吸收反应。二次反应后的泄漏气体通过内筒122顶部的汇聚器1222再分布后进入喷淋吸收层13，在喷淋吸收层13内与吸收液逆流吸收，吸收完全后的H2S气体，进入排放缓冲层40，经气体除沫器41处理之后由排气口111排入大气。此过程主要发生反应（1）和（2），如果pH过低，只进行反应（1），主要完成H2S气体的吸收。反应过程中，由于吸收液中存在的Ca2+和Mg2+，会形成Ca(OH)2和Mg(OH)2等白色絮凝物，白色絮凝物主要在鼓泡反应阶段生成。生成的絮凝物从内层处理腔和外层处理腔的底部进入固体回收腔30，被过滤器34捕获。
反应后的溶液中主要含有NaHS、Na2S以及NaOH，吸收后的液体进入固体回收腔30，去掉Ca(OH)2和Mg(OH)2等白色絮凝物后重新进入装置内进行吸收。由于反应中溶液无法再生，吸收一定时间后，需要重新更换吸收液。一般在吸收液pH值低于12时进行更换，配置的NaOH溶液质量浓度一般大于4%。本实施例在采用4~10%质量浓度的NaOH作为吸收液时，在入口H2S浓度为2000ppm时，入口气量为100~1000m3/h时，出口H2S浓度为20~200ppm，最大吸收率为99%。
实施例3
参考图2~6所示，本实施例采用本发明的含气危化品泄漏高效应急处理装置对泄漏的H2S尾气进行回收，吸收液采用Fe3+/Fe2+，V2+/V3+，I3-/I-，反应的固体产物为硫磺，再生过程通过鼓入空气或者氧气的方式进行。固体回收腔30设有鼓气口31用于氧化剂再生，发生的再生的主要反应为Fe2+→Fe3+，V2+→V3+，I-→I3-，以及S2-转变为固体硫磺。过滤器34去除反应过程中的硫磺；盘管冷凝器35冷却工质采用冷却水，用于带走吸收装置内的热量。本实施例的喷淋吸收层13不装填填料131，直接采用喷淋组件132雾化喷淋吸收。反应后的含有固相的吸收液循环至固体回收腔30，去除反应硫磺后重新循环。
经测试在入口H2S浓度为2000ppm时，入口气量为100~1000m3/h时，出口H2S浓度维持在100~500ppm，最大收率为95%。
实施例4
参考图1~5所示，本实施例采用本发明的含气危化品泄漏高效应急处理装置对泄漏甲醇、液氨以及盐酸中的挥发气体进行回收，吸收液采用水，主体反应过程无固相生产。固体回收腔30内部设有盘管冷凝器35，冷却工质采用制冷剂，配套压缩机使用，R134a，R404A皆可作为制冷剂，操作温度为15~25℃，用于带走吸收装置内的热量和维持操作最佳操作温度。本实施例在采用15~25℃的水作为吸收液时，在入口甲醇、液氨以及盐酸中的挥发性气体浓度低于5000ppm时，入口气量为100~1000m3/h时，出口气体浓度为20~100ppm，最大吸收率为99.6%。
实施例5
参考图1~5所示，本实施例采用本发明的含气危化品泄漏高效应急处理装置对泄漏汽油中的挥发性气体进行回收，吸收液采用低温柴油，主体反应过程无固相生产。固体回收腔30主要用于带走吸收过程中放出的热量，冷却工质采用制冷剂，配套压缩机使用，R134a，R404A皆可作为制冷剂，用于带走吸收装置内的热量和维持操作最佳操作温度，反应过程中控制系统内温度为0~10℃左右。本实施例在采用5℃的柴油作为吸收液时，在入口汽油浓度为5000ppm时，入口气量为100~1000m3/h时，出口汽油浓度为500~1000ppm，最大吸收率为90%。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种含气危化品泄漏高效应急处理装置，其特征在于，包括：
主反应器，其包括：
外壳，其为筒状结构，所述外壳的上部设有喷淋吸收层；以及
套筒，其同轴设置在所述外壳内，并且位于所述喷淋吸收层的下方，所述套筒的下端与所述外壳相连通，所述套筒的内筒的上端与所述喷淋吸收层相连通，所述内筒的侧壁上设有多个通孔；
文丘里反应器，其向下倾斜穿过所述外壳和所述套筒的外筒；以及
固体回收腔，其与所述外壳的底部相连通；
外壳与所述外筒之间设有第一环状孔板，所述外壳的侧壁上设有临时固体排出口，所述临时固体排出口高于所述第一环状孔板；所述外筒与所述内筒之间设有第二环状孔板；所述内筒的上端设有汇聚器，汇聚器的口径为减缩设置，汇聚器上开设多个气孔，汇聚器伸入所述喷淋吸收层；所述内筒的下端设有扩径段；所述外壳的下端设有渐缩段；所述固体回收腔为上宽下窄的腔体；所述固体回收腔通过法兰可拆卸地与所述外壳相连接。
2.根据权利要求1所述的含气危化品泄漏高效应急处理装置，其特征在于，所述多个通孔低于所述外筒的顶端；所述多个通孔的孔径相同或不同。
3.根据权利要求1所述的含气危化品泄漏高效应急处理装置，其特征在于，所述固体回收腔的上部设有鼓气口，下部设有液体循环出口和固体排出口，所述液体循环出口分别连接至所述文丘里反应器和所述喷淋吸收层，所述固体回收腔内设有过滤器。
4.根据权利要求3所述的含气危化品泄漏高效应急处理装置，其特征在于，所述液体循环出口设有循环泵。
5.根据权利要求1所述的含气危化品泄漏高效应急处理装置，其特征在于，所述文丘里反应器的喷嘴沿所述外筒的内壁的切向喷射。
6.根据权利要求1所述的含气危化品泄漏高效应急处理装置，其特征在于，所述喷淋吸收层包括喷淋组件和填料，所述喷淋组件将吸收液雾化喷淋在所述填料上。
7.根据权利要求1所述的含气危化品泄漏高效应急处理装置，其特征在于，所述喷淋吸收层之上设有排放缓冲层，所述排放缓冲层设有气体除沫器；所述外壳的顶部设有排气口。
8.一种含气危化品泄漏高效应急处理方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1~7中任意一项所述的含气危化品泄漏高效应急处理装置。
9.根据权利要求8所述的含气危化品泄漏高效应急处理方法，其特征在于，含气危化品至少经过如下处理步骤：
在所述文丘里反应器中与吸收液混合接触并高速喷入所述套筒；
在所述套筒中通过横掠鼓泡发生多次吸收反应；以及
在所述喷淋吸收层与吸收液逆流接触进行吸收反应。
10.根据权利要求9所述的含气危化品泄漏高效应急处理方法，其特征在于，所述吸收液在所述固体回收腔中再生后循环回所述文丘里反应器和所述喷淋吸收层。
11.根据权利要求9所述的含气危化品泄漏高效应急处理方法，其特征在于，适用于硫化氢、液氨、甲醇、氯化氢或挥发性油品泄漏的高效应急处理。
CN202110184493.9A 2021-02-08 2021-02-08 含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法 Active CN114904366B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110184493.9A CN114904366B (zh) 2021-02-08 2021-02-08 含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110184493.9A CN114904366B (zh) 2021-02-08 2021-02-08 含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114904366A CN114904366A (zh) 2022-08-16
CN114904366B true CN114904366B (zh) 2023-06-16

Family

ID=82761248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110184493.9A Active CN114904366B (zh) 2021-02-08 2021-02-08 含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114904366B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1546131A1 (ru) * 1988-05-18 1990-02-28 Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета Газожидкостный реактор
CN101037271A (zh) * 2007-04-28 2007-09-19 阮文权 将含硫化合物转化为单质硫的生物脱硫装置
CN101249405A (zh) * 2008-04-03 2008-08-27 中国石化扬子石油化工有限公司 一种气升式环流反应器
CN201832555U (zh) * 2010-11-05 2011-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种优化双循环烟气除尘脱硫装置
CN102728196A (zh) * 2011-04-15 2012-10-17 中国石油化工股份有限公司 一种气液传质反应器及废气处理方法
CN105999863A (zh) * 2016-07-22 2016-10-12 中国石油化工股份有限公司 含液危化品废气净化方法
CN106731604A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 山东三融环保工程有限公司 具有曝气效应的烟气净化装置
CN107778131A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 中国石油化工股份有限公司 一种基于多层双环流导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法
CN207357007U (zh) * 2017-07-13 2018-05-15 白轶斌 一种市政园林用杀虫剂高效搅拌混合装置
CN207478260U (zh) * 2017-10-19 2018-06-12 山东奥博生物科技有限公司 饲料类酶制剂生产用尾气废水处理系统
CN208115487U (zh) * 2018-02-08 2018-11-20 杭州智兴热电有限公司 脱硫吸收塔
CN210699500U (zh) * 2019-04-12 2020-06-09 东营华联石油化工厂有限公司 一种流化催化裂化装置再生烟气处理装置
WO2020121552A1 (ja) * 2018-12-11 2020-06-18 三菱日立パワーシステムズ株式会社 排ガス脱硫装置
CN211562475U (zh) * 2019-11-04 2020-09-25 晋江市鹏祥环保设备有限公司 一种脱硫效果好的脱硫塔

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1546131A1 (ru) * 1988-05-18 1990-02-28 Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета Газожидкостный реактор
CN101037271A (zh) * 2007-04-28 2007-09-19 阮文权 将含硫化合物转化为单质硫的生物脱硫装置
CN101249405A (zh) * 2008-04-03 2008-08-27 中国石化扬子石油化工有限公司 一种气升式环流反应器
CN201832555U (zh) * 2010-11-05 2011-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种优化双循环烟气除尘脱硫装置
CN102728196A (zh) * 2011-04-15 2012-10-17 中国石油化工股份有限公司 一种气液传质反应器及废气处理方法
CN105999863A (zh) * 2016-07-22 2016-10-12 中国石油化工股份有限公司 含液危化品废气净化方法
CN107778131A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 中国石油化工股份有限公司 一种基于多层双环流导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法
CN106731604A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 山东三融环保工程有限公司 具有曝气效应的烟气净化装置
CN207357007U (zh) * 2017-07-13 2018-05-15 白轶斌 一种市政园林用杀虫剂高效搅拌混合装置
CN207478260U (zh) * 2017-10-19 2018-06-12 山东奥博生物科技有限公司 饲料类酶制剂生产用尾气废水处理系统
CN208115487U (zh) * 2018-02-08 2018-11-20 杭州智兴热电有限公司 脱硫吸收塔
WO2020121552A1 (ja) * 2018-12-11 2020-06-18 三菱日立パワーシステムズ株式会社 排ガス脱硫装置
CN210699500U (zh) * 2019-04-12 2020-06-09 东营华联石油化工厂有限公司 一种流化催化裂化装置再生烟气处理装置
CN211562475U (zh) * 2019-11-04 2020-09-25 晋江市鹏祥环保设备有限公司 一种脱硫效果好的脱硫塔

Also Published As

Publication number Publication date
CN114904366A (zh) 2022-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105854554B (zh) 臭氧低温氧化脱硝工艺及系统
CN114225671B (zh) 一种氮氧化物尾气处理工艺
KR20110091658A (ko) 기체 액체 접촉기 및 유출물 정화 시스템 및 방법
CN103394279A (zh) 深度脱除工业尾气中氮氧化物的系统装置及方法
CN105727724B (zh) 一种光辐射次氯酸酸钠同时脱硫脱硝脱汞脱碳的方法及装置
CN104226107A (zh) 一种废气的复合床处理方法及设备
CN104607021B (zh) 双循环烟气除尘脱硫塔及烟气脱硫方法
CN101881205B (zh) 一种柴油发电机废气净化处理装置
CN206631419U (zh) 一种基于低温等离子体和催化协同的脱硫脱硝装置
CN106925093B (zh) 复合型船舶压载水及船舶废气处理系统
CN208449039U (zh) 焦化化产尾气净化系统
CN106000029B (zh) 一种光激发电解同时脱硫脱硝脱汞的方法及装置
CN207871896U (zh) 一种中度污染工业废气处理装置
CN114904366B (zh) 含气危化品泄漏高效应急处理装置及方法
CN202823136U (zh) 一种气相氧化结合湿法吸收的脱硝装置
CN116747692A (zh) 混合气体净化装置
CN111068501B (zh) 一种同时脱除硫化氢和氨气废气的吸收分解液、方法和装置
CN108325352A (zh) 一种酸性废气净化用处理塔
CN102872693B (zh) 硝酸雾废气的处理方法及其装置
CN109718653B (zh) 一种烟气脱硫脱硝装置及方法
CN103331079A (zh) 一种膜法氨气处理回收装置及工艺
CN215208573U (zh) 一种高氨废水吹脱系统
CN210385434U (zh) 一种用于锅炉的脱硫脱硝设备
JP2000210533A (ja) 排煙脱硫装置
US3089757A (en) Gas scrubbing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230328

Address after: 100020 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen

Applicant after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp.

Applicant after: Sinopec Safety Engineering Research Institute Co.,Ltd.

Applicant after: Sinopec National Petrochemical Project Risk Assessment Technology Center Co.,Ltd.

Address before: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen

Applicant before: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp.

Applicant before: SINOPEC Research Institute OF SAFETY ENGINEERING

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant