CN115228281B - 一种含硫废气治理系统及治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了所述一种含硫废气治理系统及治理方法，包括主管路、浓度监测组件、分管路、干法处理组件和湿法处理组件；浓度监测组件与主管路连接，干法处理组件与湿法处理组件通过分管路分别与浓度监测组件连接；通过浓度检测组件判断浓度后选择开启干法处理组件或湿法处理组件所在分管路，本方案可以根据含硫废气的浓度智能化选择开启湿法处理组件或干法处理组件，对于高浓度的废气采用湿法处理组件，对于低浓度的含硫废气采用干法处理组件，最大化节约能耗；并且本方案中采用检测筒对废气浓度进行间隔性检测，并且采用螺旋气道对待检测废气进行降速，由于螺旋气道可以有效减缓含硫废气的移动速度，使浓度检测器可以精准的检测出含硫废气的数值。

Description

一种含硫废气治理系统及治理方法

技术领域

本发明涉及废气处理领域，尤其是一种含硫废气治理系统及治理方法。

背景技术

含硫废气的处理主要为分为干法脱硫和湿法脱硫，干法脱硫主要为活性炭法、氧化铁法、氧化锰法、氧化锌法为主；金属氧化物的脱硫过程属于物理化学过程。干法脱硫主要适用于低浓度的硫化物气体，不适合处理高浓度的硫化氢气体。

湿法主要包括碱液吸收法、低温甲醇吸收法、胺法脱硫，湿法脱硫可以适用于高浓度的硫化物气体；

干法脱硫和湿法脱硫两者的工艺路线不同，两者所消耗的资源和能耗也不同，对于含硫废气源来讲，其浓度并不是恒定不变的，而是随着预定的时间内波动的，如果在低浓度时采用湿法脱硫，这样会浪费资源，如果在高浓度时采用干法脱硫，脱硫效果又不理想。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述问题，提供一种含硫废气治理系统及治理方法，解决了现有技术中对于含硫废气的浓度随着时间变化浓度不同，采用单一的方式处理，资源浪费大的问题。

本方案是这样进行实现的：

一种含硫废气治理系统，包括主管路、浓度监测组件、分管路、干法处理组件和湿法处理组件；所述浓度监测组件与主管路连接，所述干法处理组件与湿法处理组件通过分管路分别与浓度监测组件连接；通过浓度检测组件判断浓度后选择开启干法处理组件或湿法处理组件所在分管路。

基于上述含硫废气治理系统，所述废气检测组件包括监测腔、伸缩气缸和监测筒；所述检测腔上设置与主管道相连接的主通孔，所述主通孔上设置有导轨，所述检测筒与伸缩气缸的活塞杆连接；所述检测筒上靠近靠近主通孔侧设置有滑槽，所述滑槽与导轨相匹配设置，述导轨上设置有限位条。

基于上述含硫废气治理系统，所述监测筒包括螺旋气道、浓度检测器、进口端、出口端和控制器；所述进口端和出口端分别设置在监测筒的两端，所述进口端上设置有密封橡胶，所述螺旋气道设置在进口端和出口端之间，所述浓度检测器在螺旋气道中均匀设置有多个；所述浓度检测器分别与控制器连接；所述进口端的直径不小于主通道的直径。

基于上述含硫废气治理系统，所述分管路依次设置有电磁阀和鼓风机，所述电磁阀和鼓风机分别与控制器连接。

基于上述含硫废气治理系统，所述干法处理组件包括处理腔、反应筛、扰动腔、接收斗和转动电机；所述处理腔与分支路连接，所述反应筛通过弹性连接绳与处理腔顶部位置连接，所述扰动腔设置在处理腔的侧壁上，所述接收斗设置于反应筛下侧位置，所述转动电机设置于处理腔内部。

基于上述含硫废气治理系统，所述转动电机的输出轴上设置有转动盘，所述转动盘上设置有第一铰接座，所述反应筛上设置第二铰接座，转动盘和第二铰接座通过连接杆进行铰接。

基于上述含硫废气治理系统，所述反应筛中设置有多个反应层，每个反应层中设置有金属氧化物，所述金属氧化物的承装高度不高于其所在反应层的3/4。

基于上述含硫废气治理系统，所述扰动腔包括透气孔、活塞腔、单向阀、电控门和活塞块，所述活塞腔与处理腔的侧壁连接，所述电控门设置在反应腔的出口端，所述单向阀设置在活塞腔内，所述透气孔设置在活塞腔的侧壁上；所述活塞块设置在活塞腔内，所述活塞块上设置有有第三铰接座，活塞块通过连接杆与第一铰接座连接，通过转动盘的转动，带动活塞块在活塞腔内做往复运动；所述电控门与控制器连接。

基于上述含硫废气治理系统，所述湿法处理组件包括吸收塔、硫磺过滤器和循环泵；所述吸收塔分别与分管路连接，吸收塔出口端与处理腔连接，所述吸收塔的出料端分别与硫磺过滤器连接，所述循环泵分别与硫磺过滤器和吸收塔的投料端连接。

本发明提供一种硫废气的治理方法，包括以下步骤：

浓度判断，将含硫废气通入到浓度检测组件中进行检测，控制器根据浓度检测器中反馈的平均数值进行判断，在控制器中设置预定的中间值，当反馈的平均数值高于中间值时，判断为高浓度，控制器开启湿法处理组件所在的分管路的电磁阀进行处理；

当反馈的平均数值低于中间值时，判断为低浓度，控制器开启干法处理组件所在的分管路的电磁阀进行处理；

浓度检测组件每1h开启检测一次，通过控制器对伸缩气缸触发一次；

高效反应，当开启干法处理组件时，根据需要，改变转动电机的转动速率，及改变反应筛中固定振动频率和反应腔中的扰动效率；当反应腔内气压不足时，开启电控门，通过活塞块引入外界气流，增加处理腔内的气压，加快反应速率。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.通过本方案，可以根据含硫废气的浓度智能化选择开启湿法处理组件或干法处理组件，对于高浓度的含硫废气采用湿法处理组件，对于低浓度的含硫废气采用干法处理组件，最大化节约能耗。

2.本方案中采用检测筒对含硫废气浓度进行间隔性检测，并且采用螺旋气道对待检测废气进行降速，由于螺旋气道可以有效减缓含硫废气的移动速度，延长含硫废气在螺旋气道中停留时间，使浓度检测器可以精准的检测出含硫废气的数值。

3.本方案中还设置有反应筛、扰动腔、转动电机，通过转动电机同时带动反应筛和扰动腔中的活塞块运动，降低了设备的整体成本，当需要对处理腔中进行加压时，开启电控门，在活塞块的运动下，使外界气体从单向阀中进入，并且再通过透气孔中进入到处理腔中，增大处理腔中的压强，加快反应速率；当不需要对处理腔进行加压作业时，关闭电控门，活塞块在转动盘的带动下，处理腔内气体反复通过透气孔进入到活塞腔中，并在活塞块的压缩下，从透气孔压出活塞腔，通过气流的进出，加大了对于处理腔内气流的扰动，提升了含硫废气与金属氧化物的反应效率；同时对反应筛进行同步振动，将反应筛内的金属氧化物一起振动，增大金属氧化与硫化废气的反应面积，并且加快金属氧化物与硫化废气的反应效率。

附图说明

图1是本发明系统整体系统的结构示意图；

图2是本发明中浓度监测组件的结构示意图；

图3是本发明中干法处理组件的结构示意图；

图4是本发明中转动电机的侧视结构示意图；

图中标记：1、主管路；2、浓度监测组件；3、分管路；4、干法处理组件；5、湿法处理组件；201、监测腔；202、伸缩气缸；203、监测筒；204、主通孔；205、导轨；206、滑槽；207、限位条；208、螺旋气道；209、浓度检测器；210、进口端；211、出口端；212、密封橡胶；301、电磁阀；302、鼓风机；401、处理腔；402、反应筛；403、扰动腔；404、接收斗；405、转动电机；406、转动盘；407、第一铰接座；408、第二铰接座；409、透气孔；410、活塞腔；411、单向阀；412、电控门；413、活塞块；414、第三铰接座；501、吸收塔；502、硫磺过滤器；503、循环泵。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或多个该特征。

实施例1

如图1～4所示，一种含硫废气治理系统，包括主管路1、浓度监测组件2、分管路3、干法处理组件4和湿法处理组件5；所述浓度监测组件2与主管路1连接，所述干法处理组件4与湿法处理组件5通过分管路3分别与浓度监测组件2连接；

所述浓度监测组件2用于检测主管道中含硫废气的浓度，通过检测的数值判断含硫废气的浓度，然后开启干法处理组件4与湿法处理组件5所在的分管路3所在电磁阀301；

所述废气检测组件包括监测腔201、伸缩气缸202和监测筒203；所述检测腔上设置与主管道相连接的主通孔204，所述主通孔204上设置有导轨205，所述检测筒与伸缩气缸202的活塞杆连接，通过伸缩气缸202带动检测筒在检测腔内进行上下移动；

所述检测筒上靠近靠近主通孔204侧设置有滑槽206，所述滑槽206与导轨205相匹配设置，通过伸缩气缸202的带动，使检测腔沿导轨205方向运动，所述导轨205上设置有限位条207，通过限位条207可以固定检测腔下移的位置，使检测腔恰好与主通孔204正对；

所述监测筒203包括螺旋气道208、浓度检测器209、进口端210、出口端211和控制器；所述进口端210和出口端211分别设置在监测筒203的两端，所述进口端210上设置有密封橡胶212，所述螺旋气道208设置在进口端210和出口端211之间，所述浓度检测器209在螺旋气道208中均匀设置有多个；所述进口端210的直径不小于主通道的直径；所述浓度检测器209分别与控制器连接；

基于上述结构，当需要对主通道中浓度进行检测时，通过伸缩气缸202将监测筒203沿导轨205方向进行移动，使检测筒上的滑槽206与限位条207接触，此事监测筒203的进口端210正对主通道，并且进口端210上设置有密封橡胶212，可以有效主通道中的含硫废气逸出，使含硫废气只能沿着螺旋气道208的长度方向流动，并且在流动的过程中，多个浓度检测器209分别对含硫废气的浓度进行检测，最终将数据反馈给控制器，控制器对各个浓度检测器209的数值取平均值后对后端组件进行相应控制。

由于螺旋气道208可以有效减缓含硫废气的移动速度，延长含硫废气在螺旋气道208中停留时间，使浓度检测器209可以精准的检测出含硫废气的数值；在不需要进行检测时，将监测筒203移出主通道，使主通道内含硫废气正常通过。

所述分管路3依次设置有电磁阀301和鼓风机302，所述电磁阀301和鼓风机302分别与控制器连接，电磁阀301可以开启或关闭对于其所在分管路3的通断；鼓风机302可以加速含硫废气的通过。

所述干法处理组件4包括处理腔401、反应筛402、扰动腔403、接收斗404和转动电机405；所述处理腔401与分支路连接，所述反应筛402通过弹性连接绳与处理腔401顶部位置连接，所述扰动腔403设置在处理腔401的侧壁上，所述接收斗404设置于反应筛402下侧位置，所述转动电机405设置于处理腔401内部；

所述转动电机405的输出轴上设置有转动盘406，所述转动盘406上设置有第一铰接座407，所述反应筛402上设置第二铰接座408，转动盘406和第二铰接座408通过连接杆进行铰接，在转动盘406转动时，带动反应筛402进行同步振动，将反应筛402内的金属氧化物一起振动，增大金属氧化与硫化废气的反应面积，并且加快金属氧化物与硫化废气的反应效率。

在常规的金属氧化物与含硫废气反应时，常常是最上层的氧化物与含硫废气反应之后，位于下层的金属氧化物无法高效的与含硫废气进行反应，通过本装置可以同步使反应筛402中所有金属氧化物翻滚振动，使硫化物被金属氧化物中的活性物质吸附，反应生成金属硫化物并固定在金属氧化物中。

所述反应筛402中设置有多个反应层，每个反应层中设置有金属氧化物，所述金属氧化物的承装高度不高于其所在反应层的3/4；

基于上述设置，通过将反应筛402设置为多层，并且每层中的金属氧化物高度设置为其所在层高的3/4，使金属氧化物不会出现累积，并且在振动的过程中，金属氧化物可以自由振动，保证与含硫废气的反应速率；

所述接收斗404用于接收反应腔在振动过程中掉落的金属氧化物，在一定时间内定期对反应筛402中的金属氧化物进行更换；

所述扰动腔403包括透气孔409、活塞腔410、单向阀411、电控门412和活塞块413，所述活塞腔410与处理腔401的侧壁连接，所述电控门412设置在反应腔的出口端211，所述单向阀411设置在活塞腔410内，所述透气孔409设置在活塞腔410的侧壁上；

所述活塞块413设置在活塞腔410内，所述活塞块413上设置有有第三铰接座414，活塞块413通过连接杆与第一铰接座407连接，通过转动盘406的转动，带动活塞块413在活塞腔410内做往复运动；

所述电控门412与控制器连接，通过控制器对电控门412的开启状态进行控制，当需要对处理腔401中进行加压时，开启电控门412，在活塞块413的运动下，使外界气体从单向阀411中进入，并且再通过透气孔409中进入到处理腔401中，增大处理腔401中的压强，加快反应速率；

当不需要对处理腔401进行加压作业时，关闭电控门412，活塞块413在转动盘406的带动下，处理腔401内气体反复通过透气孔409进入到活塞腔410中，并在活塞块413的压缩下，从透气孔409压出活塞腔410，通过气流的进出，加大了对于处理腔401内气流的扰动，提升了含硫废气与金属氧化物的反应效率；

在其他实施例中，所述透气孔409可以在活塞腔410的腔体上设置多个，通过各个方向加大对处理腔401内气体的扰动。

所述透气孔409设置在活塞块413行径路程的中间位置，当活塞块413行径通过透气孔409时，在电控门412开启时，活塞块413回缩时，带动外界气体进行处理腔401内。

反应后的气体通过处理腔401的出口端211排离。

所述湿法处理组件5包括吸收塔501、硫磺过滤器502和循环泵503；所述吸收塔501分别与分管路3连接，吸收塔501出口端211与处理腔401连接，所述吸收塔501的出料端分别与硫磺过滤器502连接，所述循环泵503分别与硫磺过滤器502和吸收塔501的投料端连接；

所述吸收塔501中设置有脱硫剂和催化剂，含硫废气与吸收塔501内的脱硫剂和催化剂充分接触发生化学反应，使废气中的硫化物转化为硫磺，含有硫磺的脱硫剂通过硫磺过滤器502析出硫磺颗粒，脱硫剂则用循环泵503重新送至吸收塔501内循环使用；在有湿法处理后的含硫废气再次通入处理腔401中进行处理，保证了吸收高效性。

实施例2

本实施例提供一种含硫废气治理方法，基于实施例1所述的治理系统，本方法包括以下步骤：

浓度判断，将含硫废气通入到浓度检测组件中进行检测，控制器根据浓度检测器209中反馈的平均数值进行判断，在控制器中设置预定的中间值，当反馈的平均数值高于中间值时，判断为高浓度，控制器开启湿法处理组件5所在的分管路3的电磁阀301进行处理；

当反馈的平均数值低于中间值时，判断为低浓度，控制器开启干法处理组件4所在的分管路3的电磁阀301进行处理；

浓度检测组件每1h开启检测一次，通过控制器对伸缩气缸202触发一次；

高效反应，当开启干法处理组件4时，根据需要，改变转动电机405的转动速率，及改变反应筛402中固定振动频率和反应腔中的扰动效率；当反应腔内气压不足时，开启电控门412，通过活塞块413引入外界气流，增加处理腔401内的气压，加快反应速率。

通过本方案，可以根据含硫废气的浓度智能化选择开启湿法处理组件5或干法处理组件4，对于高浓度的含硫废气采用湿法处理组件5，对于低浓度的含硫废气采用干法处理组件4，最大化节约能耗。

并且本方案中采用检测筒对含硫废气浓度进行间隔性检测，并且采用螺旋气道208对待检测废气进行降速，由于螺旋气道208可以有效减缓含硫废气的移动速度，延长含硫废气在螺旋气道208中停留时间，使浓度检测器209可以精准的检测出含硫废气的数值。

并且本方案中还设置有反应筛402、扰动腔403、转动电机405，通过转动电机405同时带动反应筛402和扰动腔403中的活塞块413运动，降低了设备的整体成本，当需要对处理腔401中进行加压时，开启电控门412，在活塞块413的运动下，使外界气体从单向阀411中进入，并且再通过透气孔409中进入到处理腔401中，增大处理腔401中的压强，加快反应速率；

当不需要对处理腔401进行加压作业时，关闭电控门412，活塞块413在转动盘406的带动下，处理腔401内气体反复通过透气孔409进入到活塞腔410中，并在活塞块413的压缩下，从透气孔409压出活塞腔410，通过气流的进出，加大了对于处理腔401内气流的扰动，提升了含硫废气与金属氧化物的反应效率；

同时对反应筛402进行同步振动，将反应筛402内的金属氧化物一起振动，增大金属氧化与硫化废气的反应面积，并且加快金属氧化物与硫化废气的反应效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种含硫废气治理系统，其特征在于：包括主管路、浓度监测组件、分管路、干法处理组件和湿法处理组件；所述浓度监测组件与主管路连接，所述干法处理组件与湿法处理组件通过分管路分别与浓度监测组件连接；通过浓度监测组件判断浓度后选择开启干法处理组件或湿法处理组件所在分管路；所述干法处理组件包括处理腔、反应筛、扰动腔、接收斗和转动电机；所述处理腔与分支路连接，所述反应筛通过弹性连接绳与处理腔顶部位置连接，所述扰动腔设置在处理腔的侧壁上，所述接收斗设置于反应筛下侧位置，所述转动电机设置于处理腔内部；所述扰动腔包括透气孔、活塞腔、单向阀、电控门和活塞块，所述活塞腔与处理腔的侧壁连接，所述电控门设置在反应腔的出口端，所述单向阀设置在活塞腔内，所述透气孔设置在活塞腔的侧壁上；所述活塞块设置在活塞腔内，所述活塞块上设置有第三铰接座，活塞块通过连接杆与第一铰接座连接，通过转动盘的转动，带动活塞块在活塞腔内做往复运动；所述电控门与控制器连接；所述转动电机的输出轴上设置有转动盘，所述转动盘上设置有第一铰接座，所述反应筛上设置第二铰接座，转动盘和第二铰接座通过连接杆进行铰接；所述反应筛中设置有多个反应层，每个反应层中设置有金属氧化物，所述金属氧化物的承装高度不高于其所在反应层的3/4。

2.如权利要求1所述的一种含硫废气治理系统，其特征在于：所述浓度监测组件包括监测腔、伸缩气缸和监测筒；所述监测腔上设置与主管道相连接的主通孔，所述主通孔上设置有导轨，所述监测筒与伸缩气缸的活塞杆连接；所述监测筒上靠近靠近主通孔侧设置有滑槽，所述滑槽与导轨相匹配设置，所述导轨上设置有限位条。

3.如权利要求2所述的一种含硫废气治理系统，其特征在于：所述监测筒包括螺旋气道、浓度检测器、进口端、出口端和控制器；所述进口端和出口端分别设置在监测筒的两端，所述进口端上设置有密封橡胶，所述螺旋气道设置在进口端和出口端之间，所述浓度检测器在螺旋气道中均匀设置有多个；所述浓度检测器分别与控制器连接；所述进口端的直径不小于主通道的直径。

4.如权利要求3所述的一种含硫废气治理系统，其特征在于：所述分管路依次设置有电磁阀和鼓风机，所述电磁阀和鼓风机分别与控制器连接。

5.如权利要求1所述的一种含硫废气治理系统，其特征在于：所述湿法处理组件包括吸收塔、硫磺过滤器和循环泵；所述吸收塔分别与分管路连接，吸收塔出口端与处理腔连接，所述吸收塔的出料端分别与硫磺过滤器连接，所述循环泵分别与硫磺过滤器和吸收塔的投料端连接。

6.一种基于权利要求1所述硫废气治理系统的治理方法，其特征在于：包括以下步骤：

浓度判断，将含硫废气通入到浓度监测组件中进行检测，控制器根据浓度检测器中反馈的平均数值进行判断，在控制器中设置预定的中间值，当反馈的平均数值高于中间值时，判断为高浓度，控制器开启湿法处理组件所在的分管路的电磁阀进行处理；

当反馈的平均数值低于中间值时，判断为低浓度，控制器开启干法处理组件所在的分管路的电磁阀进行处理；

浓度监测组件每1h开启检测一次，通过控制器对伸缩气缸触发一次；

高效反应，当开启干法处理组件时，根据需要，改变转动电机的转动速率，及改变反应筛中固定振动频率和反应腔中的扰动效率；当反应腔内气压不足时，开启电控门，通过活塞块引入外界气流，增加处理腔内的气压，加快反应速率。