CN115400552A - 一种硫化氢气体收集装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤化工领域，涉及一种硫化氢气体收集装置及方法，包括依次与焦炉煤气管道连接的煤气净化装置与煤气取样装置；煤气净化装置包括分离设备，设置在分离设备上的煤气进口与煤气出口，以及设置在分离设备内1块以上的筛孔隔板，筛孔隔板上设置有脱脂棉或干燥剂，煤气出口与煤气取样装置连通。本发明焦炉煤气中硫化氢检测取样过程程中，煤气中夹带的含硫代硫酸根离子的脱硫液随煤气进入吸收瓶中，增加了吸收瓶中吸收液的硫代硫酸根离子浓度，造成检测的煤气硫化氢含量虚高，本发明运用煤气净化功能，实现煤气中夹带的硫代硫酸根离子脱出，降低对吸收液的干扰，提高硫化氢检测精度，真实反映煤气脱硫效果，降低煤气脱硫运行成本。

Description

一种硫化氢气体收集装置及方法

技术领域

本发明属于煤化工领域，涉及一种硫化氢气体收集装置及方法。

背景技术

目前国内以煤为原料生产肥料的化肥行业、生产焦炭的冶金行业，以及煤制气生产甲醇等煤化工行业都存在脱硫问题。因煤中的含硫差异较大，在对煤进行加工时煤中的硫70％左右以硫化氢的形式存在于所产生的煤气中，不论煤气做能源或做原料使用均需对煤气中的硫化氢进行脱除，做为一种清洁能源或原料。煤化工行业煤气脱硫工艺主要为“HPF法脱硫脱氰”、“YST法脱硫脱氰”，以及“真空碳酸钾脱硫脱氰”等工艺。因煤气中的硫化氢或氰化氢为酸性气体，采用碱性的氨气或氢氧化钠或氢氧化钾与酸性的硫化氰和氰化氢气体在水溶液中反应生成含硫或氰的盐类物质，而达到脱出煤气中的硫化氰和氰化氢。

工业生产时，煤气中夹带含有与测定硫化氢相同性质的硫代硫酸盐，导致检测结果偏差较大，不能真实反映煤气中硫化氢的脱除效果。煤气取样点距离地面8-10米左右的平台，每次取样时需在取样管排放一定的煤气，待煤气中无明显夹带脱离液时才能正式取样(通过药剂吸收煤气中的硫化氢)。硫化氢测定方法及原理：煤气中的硫化氢被乙酸锌溶液吸收后，形成硫化锌沉淀，在弱酸性条件下，同碘作用，过量的碘用硫代硫酸钠溶液滴定，根据硫代硫酸钠溶液的消耗量，计算硫化氢的含量。

在取样吸收时，煤气中夹带液体中含有副反应产生的K₂S₂O₃随煤气进入吸收瓶，吸收液中额外增加了S₂O₃根离子，待后续用2Na₂S₂O₃标准液滴定时，减少了2Na₂S₂O₃的消耗，煤气中硫化氢的检测出现较大偏差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硫化氢气体收集装置及方法，实现煤气中夹带的硫代硫酸根离子脱出，降低对吸收液的干扰，提高硫化氢检测精度。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硫化氢气体收集装置，包括依次与焦炉煤气管道连接的煤气净化装置与煤气取样装置；煤气净化装置包括分离设备，设置在分离设备上的煤气进口与煤气出口，以及设置在分离设备内1块以上的筛孔隔板，煤气进口设置高度低于煤气出口高度，筛孔隔板在分离设备中位置在煤气进口与煤气出口之间，筛孔隔板上设置有脱脂棉或干燥剂，煤气出口与煤气取样装置连通。

可选的，煤气净化装置还包括设置在分离设备底部的冷凝液出口管路，该冷凝液出口管路通过液体排空口阀连接有液体收集桶。

可选的，分离设备顶部安装有拆卸板，拆卸板上设置有与分离设备内部连通的煤气放散管，该煤气放散管上设置有煤气放散阀。

可选的，煤气进口与煤气出口上分别设置有煤气入口阀与煤气出口阀。

可选的，煤气取样装置包括依次和煤气出口连通的第一洗气瓶、第二洗气瓶、第三洗气瓶、第四洗气瓶、第五洗气瓶、第六洗气瓶，以及与第六洗气瓶连通的气体流量计；第一洗气瓶与煤气出口之间的管路上还设置有取样阀。

可选的，第一洗气瓶内置有干净棉花，第二洗气瓶与第三洗气瓶内装有5％乙酸锌吸收液，第四洗气瓶与第五洗气瓶内装有饱和苦味酸，第六洗气瓶内装有氢氧化钠吸收液。

可选的，气体流量计为湿式气体流量计，其上还分别设置有温度计与U形压力计。

一种硫化氢气体收集装置的使用方法，适用于如上述的一种硫化氢气体收集装置，包括以下步骤：

S1，打开煤气入口阀，再打开煤气出口阀；

S2，煤气通过煤气进口开关进入分离设备下部，然后从下往上先后经过筛孔隔板、脱脂棉或干燥剂进行煤气净化，净化后从煤气出口排出；

S3，待煤气入口阀打开5分钟后，打开取样阀；

S4，煤气从煤气净化装置的煤气出口进入煤气取样装置中的洗气瓶进行吸收，吸收后的煤气进入气体流量计，煤气经气体流量计计量后通过煤气出口管排出；

S5，观察煤气取样装置中气体流量计的流量，待煤气流量计显示流量达到要求后关闭煤气入口阀，停止煤气吸收，再关闭煤气出口阀，取样结束。

本发明的有益效果在于：本发明一种硫化氢气体收集装置及方法，焦炉煤气中硫化氢检测取样过程程中，煤气中夹带的含硫代硫酸根离子的脱硫液随煤气进入吸收瓶中，增加了吸收瓶中吸收液的硫代硫酸根离子浓度，造成检测的煤气硫化氢含量虚高，本发明运用煤气净化功能，实现煤气中夹带的硫代硫酸根离子脱出，降低对吸收液的干扰，提高硫化氢检测精度，真实反映煤气脱硫效果，降低煤气脱硫运行成本。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明煤气净化装置示意图；

图2为本发明煤气取样装置示意图。

附图标记：分离设备1、煤气出口2、煤气出口阀3、煤气放散阀4、煤气放散管5、煤气入口阀6、筛孔隔板7、脱脂棉或干燥剂8、液体排空口阀9、液体收集桶10、取样阀11、温度计12、U形压力计13、气体流量计14、第一洗气瓶15、第二洗气瓶16、第三洗气瓶17、第四洗气瓶18、第五洗气瓶19、第六洗气瓶20。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图2，为一种硫化氢气体收集装置，包括依次与焦炉煤气管道连接的煤气净化装置与煤气取样装置；煤气净化装置包括分离设备1，设置在分离设备1上的煤气进口与煤气出口2，以及设置在分离设备1内1块以上的筛孔隔板7，煤气进口设置高度低于煤气出口2高度，筛孔隔板7在分离设备1中位置在煤气进口与煤气出口2之间，筛孔隔板7上设置有脱脂棉或干燥剂8(用于吸收煤气中夹带的焦油、萘等杂质以及带有硫代硫酸根的液体，从而对煤气进行净化，确保煤气净化装置出口处的煤气干净、干燥，避免对后续煤气吸收取样造成影响，导致检测结果出现偏差)，煤气出口2与煤气取样装置连通，煤气净化装置还包括设置在分离设备1底部的冷凝液出口管路，该冷凝液出口管路通过液体排空口阀9连接有液体收集桶10，分离设备1顶部安装有拆卸板(通过紧固螺栓、垫圈等固定在分离设备1顶部)，拆卸板上设置有与分离设备1内部连通的煤气放散管5，该煤气放散管5上设置有煤气放散阀4，煤气进口与煤气出口2上分别设置有煤气入口阀6与煤气出口阀3，煤气取样装置包括依次和煤气出口2连通的第一洗气瓶15、第二洗气瓶16、第三洗气瓶17、第四洗气瓶18、第五洗气瓶19、第六洗气瓶20，以及与第六洗气瓶20连通的气体流量计14；第一洗气瓶15与煤气出口2之间的管路上还设置有取样阀11，第一洗气瓶15内置有干净棉花，第二洗气瓶16与第三洗气瓶17内装有5％乙酸锌吸收液，第四洗气瓶18与第五洗气瓶19内装有饱和苦味酸，第六洗气瓶20内装有氢氧化钠吸收液，气体流量计14为湿式气体流量计14，其上还分别设置有温度计12与U形压力计13。

在本实施例中，分离设备1为耐腐蚀不锈钢材质，主体结构为净化釜，净化釜上部安装有透明的观察孔，通过观察孔可直接观察到净化釜顶部筛板上脱脂棉情况，从而便于判定净化釜内干燥剂、脱脂棉是否更换。

在本实施例中，煤气进口与净化釜相连接管道处安装有吹扫管(未画出，为常规设置)，当煤气管道堵塞、净化釜长期使用需要清理时通过吹扫管进行清理。

在本实施例中，净化釜底部安装三根支撑杆，支撑杆呈三角形安装，同时三根支撑杆底部均分别安装支撑垫片用于确保净化釜稳定。

在本实施例中，煤气取样装置所放置空间内需安装煤气报警仪，从而确保煤气取样过程中及时发现内气泄漏。若煤气泄漏，则煤气报警仪报警，此时关闭取样阀11，待煤气报警仪取消报警后再操作，确保取样安全。

一种硫化氢气体收集装置的使用方法，适用于如上述的一种硫化氢气体收集装置，包括以下步骤：

S1，打开液体排空口阀9，排除分离设备1内冷凝液后关闭液体排空口阀9；后打开煤气入口阀6，再打开煤气出口阀3；

S2，煤气通过煤气进口开关进入分离设备1下部，然后从下往上先后经过筛孔隔板7、脱脂棉或干燥剂8进行煤气净化，净化后从煤气出口2排出；

S3，待煤气入口阀6打开5分钟后，打开取样阀11；

S4，煤气从煤气净化装置的煤气出口2进入煤气取样装置中的洗气瓶进行吸收，吸收后的煤气进入气体流量计14，煤气经气体流量计14计量后通过煤气出口2管排出；

S5，观察煤气取样装置中气体流量计14的流量，待煤气流量计显示流量达到要求后关闭煤气入口阀6，停止煤气吸收，再关闭煤气出口阀3，取样结束。

在本实施例中，净化釜内填料更换步骤如下：

1.通过净化釜上部观察孔查看反应釜是否应进行更换，达到更换条件则进行更换；

2.检查煤气入口阀6，确保煤气入口阀6关闭；

3.打开液体排空口阀9，排除冷凝液，关闭液体排空口阀9；

4.打开煤气出口阀3，利用吹扫管对净化釜进行吹扫，吹扫一定时间后停止；

3.取下净化釜上部与拆卸板相连的紧固螺栓，取下垫圈、拆卸板；

4.取出净化釜内填料(脱脂棉或干燥剂8)，并进行更换；

5.更换结束后安装垫圈、拆卸板，拧紧紧固螺栓，关闭煤气出口阀3。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种硫化氢气体收集装置，其特征在于：包括依次与焦炉煤气管道连接的煤气净化装置与煤气取样装置；

煤气净化装置包括分离设备，设置在分离设备上的煤气进口与煤气出口，以及设置在分离设备内1块以上的筛孔隔板，煤气进口设置高度低于煤气出口高度，筛孔隔板在分离设备中位置在煤气进口与煤气出口之间，筛孔隔板上设置有脱脂棉或干燥剂，煤气出口与煤气取样装置连通。

2.根据权利要求1所述的一种硫化氢气体收集装置，其特征在于：煤气净化装置还包括设置在分离设备底部的冷凝液出口管路，该冷凝液出口管路通过液体排空口阀连接有液体收集桶。

3.根据权利要求1所述的一种硫化氢气体收集装置，其特征在于：分离设备顶部安装有拆卸板，拆卸板上设置有与分离设备内部连通的煤气放散管，该煤气放散管上设置有煤气放散阀。

4.根据权利要求1所述的一种硫化氢气体收集装置，其特征在于：煤气进口与煤气出口上分别设置有煤气入口阀与煤气出口阀。

5.根据权利要求1所述的一种硫化氢气体收集装置，其特征在于：煤气取样装置包括依次和煤气出口连通的第一洗气瓶、第二洗气瓶、第三洗气瓶、第四洗气瓶、第五洗气瓶、第六洗气瓶，以及与第六洗气瓶连通的气体流量计；

第一洗气瓶与煤气出口之间的管路上还设置有取样阀。

6.根据权利要求5所述的一种硫化氢气体收集装置，其特征在于：第一洗气瓶内置有干净棉花，第二洗气瓶与第三洗气瓶内装有5％乙酸锌吸收液，第四洗气瓶与第五洗气瓶内装有饱和苦味酸，第六洗气瓶内装有氢氧化钠吸收液。

7.根据权利要求5所述的一种硫化氢气体收集装置，其特征在于：气体流量计为湿式气体流量计，其上还分别设置有温度计与U形压力计。

8.一种硫化氢气体收集方法，应用于如权利要求1～7任一所述的一种硫化氢气体收集装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1，打开煤气入口阀，再打开煤气出口阀；

S2，煤气通过煤气进口开关进入分离设备下部，然后从下往上先后经过筛孔隔板、脱脂棉或干燥剂进行煤气净化，净化后从煤气出口排出；

S3，待煤气入口阀打开5分钟后，打开取样阀；

S4，煤气从煤气净化装置的煤气出口进入煤气取样装置中的洗气瓶进行吸收，吸收后的煤气进入气体流量计，煤气经气体流量计计量后通过煤气出口管排出；

S5，观察煤气取样装置中气体流量计的流量，待煤气流量计显示流量达到要求后关闭煤气入口阀，停止煤气吸收，再关闭煤气出口阀，取样结束。

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