CN201125236Y - 一种移动床式脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型系对气体脱除硫化氢以及更换脱硫剂的一种装置。脱硫反应器壳体(4)为一个呈圆筒形钢制密闭容器，其特征在于，贯穿壳体(4)竖直轴向设置一螺旋滑道(5)，在壳体(4)的上、下两端分别有净化气体出气管(7)和脱硫气体进气管(3)，还分别设有脱硫剂进料管(8)和脱硫剂排出口(2)，并分别接通脱硫剂进料槽和卸料槽。在螺旋滑道(5)的旋转中心，设置一根通贯螺旋滑道(5)圆柱形的滑道固定管(6)。采用本实用新型的技术方案，不必由人工进入炉腔内清理更换脱硫剂，减轻了人工的劳动强度，实现了机械化自动化，结构紧凑，体积小，节省投资。更换速度快，提高工作效率。气密性强，可以处理高压气体，对于新建或改造旧反应器，有很大的应用推广价值和实施市场。

Description

一种移动床式脱硫装置

技术领域

本发明涉及气体分离与净化领域，具体涉及到对气体脱除硫化氢以及更换脱硫剂的一种装置。

背景技术：

在冶金煤气如COREX、高炉、焦炉或将煤气化输出的煤气等用作直接还原或CCPP发电的气源，必须预先将煤气中的大部分硫脱出，达到用气工艺设备的使用要求。

目前，国内外常用的方法是固定床形式的脱硫装置，该装置在脱硫反应器中一般设置三层以上脱硫层孔板，每层孔板上铺有一层脱硫剂，当需脱除硫化氢的原料气体从反应器的底端上升，穿过炉腔中间设置的三层脱硫剂与脱硫剂接触，气体中有害的硫化氢被脱硫剂吸附、清除，经净化的气体从上端排气口排出。

但如此结构存在以下缺点。

其一，当脱硫剂工作一段时间后脱硫反应器阻力逐渐升高，必须更换三层固定床的脱硫剂才能正常运行时，此时，必须有人员从专门开设的人孔钻入反应器内部，从三层固定床上清理和取出废脱硫剂、清洁脱硫反应器内部、然后加入新脱硫剂，这样操作人员的劳动强度很大，对操作人员的健康影响较大，而且，如此操作速度很慢、占用时间长，降低了设备利用效率。

其二，在人工进入脱硫容器中清理更换脱硫剂时，设备须暂停作业，为了保证整个系统不中断正常供气，必须设置复数的脱硫反应器，当一台反应器停机更换脱硫剂时，将气流切换至另外的脱硫反应器中，几台设备交替运行，才能确保正常、不间断作业，但此方式设备装置投资费用很高。

其三，由于脱硫剂是固定放置在过滤筛板上的，为了减少更换脱硫剂的次数，必须增加脱硫剂的充填量，加大过滤筛板的面积，也即加大脱硫反应器的截面积，由于脱硫反应器本身就是一个庞然大物，扩大其横截面积，也即扩大其占地面积，对于不可再生的土地资源是一种较大的占有，特别是对于用地紧张的老企业环保扩能改造，采用体积庞大、占地面积很大的固定床脱硫装置有时是难以实现的。

其四，由于脱硫剂是固定放置在三层过滤筛板上的，每层之间在堆放了脱硫剂后必须存有操作人员的工作空间，因此，脱硫剂在脱硫容器中占有的有效空间并不高，容器的单位体积利用率不高，因此，为了达到一定的脱硫标准，脱硫容器必须建造得较大，设备投入大。

其五，由于需要由人工进入容器内清理、更换脱硫剂，每一层都需要开设便于人工进出和操作的人孔设施，容器壁上增加了人孔门洞和机构，整个装置的密闭难度大，不适宜处理高压气体。

发明内容：

针对固定床脱硫装置以上缺点，本发明的目的是提供一种移动床式脱硫装置，在脱硫剂吸附能力达到饱和时可以不用人工进行清理和更换脱硫剂，较快速地实现机械、自动化清理更换脱硫剂。

本技术方案的目的由以下装置结构实现。

脱硫反应器壳体为一个由钢制的呈圆筒形密闭容器，在贯穿圆筒形脱硫反应器壳体中竖直设置一螺旋滑道，在壳体的上、下两端分别有净化气体出气管和脱硫气体进气管，脱硫气体进气管在下端，净化后气体的出气管在上端，在进、出气管的管壁开设气孔。进、出气管可以位于壳体的轴心位置。在壳体的上、下端还分别设置脱硫剂进料口和脱硫剂排出口，并分别接到脱硫剂进料储槽和卸料储槽。脱硫剂排出口一般设置在位于脱硫反应器壳体倾斜的底部壳体靠近壳壁处，以便卸料时排空干净。为了加强螺旋滑道的整体刚性和强度，在螺旋滑道的旋转中心，轴向设置一根通贯螺旋滑道的圆柱形滑道固定管，螺旋滑道缠绕固定在滑道固定管上，当螺旋滑道中充满脱硫剂时，整个螺旋滑道仍有较坚固的刚性。螺旋滑道的螺旋角与脱硫剂的材料性质、比重和形状有关，当比重较大、呈圆球状时，螺旋角可取大些，如75度，而呈条状时，螺旋角可设计小些，如35度。

使用时，移动床式脱硫反应器装置应预先通过压力容器标准检测后，安装到脱硫气体管网中，使用前首先将脱硫剂排出口关闭，然后将具有一定粒度和硫容量的脱硫剂从脱硫剂进料管装入脱硫反应器装置内，直至充满脱硫反应器壳体，此时将脱硫剂进料管关闭，待脱硫的气体从壳体下端脱硫气体进气管的气孔进入充满脱硫剂的壳体内，待脱硫的气体沿着螺旋滑道盘旋上升，气体在脱硫剂的缝隙中渐行渐升，直至壳体的上端，气体中的硫化氢成分被沿途的脱硫剂吸附，到达壳体上端时已达到净化标准了。完成脱硫净化后的气体再由净化气体出气管的气孔，从出气管排出后进入使用单元的管网。

当脱硫剂工作到一定时段，如120天或180天，管网中其它设备也逢定期检修时，关闭脱硫反应器上、下端的出气口与进气口。如果需要对反应器中的脱硫剂进行氮气置换处理，去除脱硫反应器中的可燃气体时，可以从进气口通入氮气并从出气口排出置换后的气体，采用本装置气体螺旋方式上升，对氮气置换处理的效果也有所提高。更换脱硫剂时，可直接打开壳体下端的脱硫剂排出口，使用过的脱硫剂靠重力自动落下流出壳体外，然后关闭脱硫剂排出口。继而，如前所述，再打开上端的脱硫剂进料管，使预先备好的新脱硫剂靠重力自动流入并充满壳体内，再关闭上端的脱硫剂进料管，即可打开上、下出进气口，按操作规程重新开始下一循环的气体脱硫工作。

在预先做好准备工作条件下，上述更换脱硫剂到恢复生产的时间可控制在一小时以内，几乎可以不影响正常的气体处理程序。

上述流出脱硫塔外的脱硫剂与空气接触几小时后即可自动得到再生，再生后的脱硫剂经筛除粉状硫磺后妥善保管，下一次可通过提升装置再装入脱硫塔循环使用。

采用本发明的技术方案，在脱硫剂脱硫饱和需要更换时，不再必须由人工进入炉腔内，人工清理更换了，减轻了人工的工作量，更换简便、干净、彻底，根本性地改变了现有人工更换的方式，此技术具有很强的创造性和优越性。

不必象固定式的脱硫装置那样，分层设置脱硫板，分层堆积脱硫剂，壳体内单位体积的脱硫剂量并不高，采用本技术方案，在螺旋滑道中充满了脱硫剂，单位体积的脱硫剂量较高，在达到同样的脱硫效果和效率时，本技术方案的结构可以做得更加紧凑，体积更小节省投资。同样的原理，相同体积、容积的脱硫装置，采用本技术方案可以达到更高的脱硫效率。

采用本技术方案，螺旋滑道对脱硫剂的下降、更换速度是很快的，经试验，一个处理100000m³/h气体的一组脱硫反应器更换一次脱硫剂约需一个小时，而现有固定床技术，对处理同等容积气体的反应器的脱硫剂更换，一般需要一至两天。

现有技术的脱硫反应器，需要人工钻入进行清理、打扫、更换，需要开设不少人工进出的人孔，这样的结构导致整个装置的气密性难以提高，不能承受较高的气体压力，一般仅为在0.015～0.3MPa。采用本技术方案，不需人工进入作业，不需设置人工作业的人孔，脱硫反应器整体结构气密性大大提高，可以扩大处理气体的压力范围，甚至达到0.015～2.5MPa，拓展了本技术方案处理气体的使用范围。

经国内外联机检索，未发现有相同或类似的工作原理和装置结构，综上所述，本技术方案的新颖性、创造性很强，对于新建或改造旧反应器，均有应用推广价值和实施市场。

附图说明

图1是本发明提出的一种移动床式脱硫装置的结构示意图；

图2是现有技术，固定床式脱硫装置系统中部分脱硫装置一组两台配置示意图。

图中，1.脱硫气体进口，2.脱硫剂排出口，3.脱硫气体进气管，4.壳体，5.螺旋滑道，6.滑道固定管，7.净化气体出气管，8.脱硫剂进料管，α.螺旋滑道的螺旋角。

具体实施方式

该技术方案的装置结构如下。

脱硫反应器壳体4为一个呈圆筒形，由钢制的密闭容器，在贯穿圆筒形脱硫反应器壳体4中竖直设置一螺旋滑道5，在壳体4的上、下两端分别有净化气体出气管7和脱硫气体进气管3，脱硫气体进气管3在下端，脱硫气体进气管3下端是脱硫气体进口1，净化气体出气管7在上端，在脱硫反应器内进、出气管的管壁开设气孔。进、出气管可以位于壳体4的轴线的两端。在壳体4的上、下端还分别设置脱硫剂进料管8和脱硫剂排出口2，并分别接到脱硫剂进料槽和卸料槽。脱硫剂排出口2一般设置在脱硫反应器壳体4倾斜的底部壳体靠近壳壁处，以便卸料干净。为了加强螺旋滑道5的整体刚性和强度，在螺旋滑道5的旋转中心，设置一根通贯螺旋滑道5的滑道固定管6，螺旋滑道5缠绕固定在滑道固定管6上，当螺旋滑道5中充满脱硫剂时，整个螺旋滑道5仍有较坚固的刚性。螺旋滑道5的螺旋角与脱硫剂的材料性质、比重和形状有关，当比重较大、呈圆球状时，螺旋角可设计大些，如75度，而呈条状时，螺旋角宜设计小些，如35度。

使用时，移动床式脱硫反应器装置应预先通过压力容器标准检测后，安装到脱硫气体管网中，使用前首先将脱硫剂排出口2关闭，然后将具有一定粒度和硫容量的脱硫剂从脱硫剂进料管8装入脱硫反应器装置内，直至充满脱硫反应器壳体4，此时将脱硫剂进料管8关闭，待脱硫的气体从壳体4下端脱硫气体进气管3的气孔进入充满脱硫剂的壳体4内，待脱硫的气体沿着螺旋滑道5，一边旋转一边上升，气体在脱硫剂的缝隙中渐行渐升，直至壳体4的上端，气体中的硫化氢成分被沿途的脱硫剂吸附，到达壳体4上端时已净化达到标准了。净化后的气体再由净化气体出气管7的气孔，从出气管7排出后进入使用单元的管网，完成脱硫过程。

当脱硫剂工作到一定时段，如120天或180天左右，或管网中其它设备也逢定期检修时，关闭上、下端的出进气口。更换脱硫剂时，打开壳体4下端的脱硫剂排出口2，使用过的脱硫剂靠重力自动落下流出壳体4外，然后关闭脱硫剂排出口2。继而，如前所述，再打开上端的脱硫剂进料管8，使预先备好的新脱硫剂靠重力自动流入并充满壳体4内，再关闭上端的脱硫剂进料管8，即可打开上、下进出气口，按操作规程重新开始下一循环的气体脱硫工作。

上述流出脱硫容器的脱硫剂与空气接触几小时后即可自动得到再生，再生后的脱硫剂经筛除粉状硫磺后妥善保管，下一次可通过提升装置再装入脱硫容器内循环使用。

采用本发明的技术方案，根本性地改变了现有人工更换的方式，此技术具有很强的创造性和优越性。在螺旋滑道中充满了脱硫剂，单位体积的脱硫剂量较高，在达到同样的脱硫效果和效率时，本技术方案的结构可以做得更加紧凑，体积更小节省投资。同样的原理，相同体积、容积的脱硫装置，采用本技术方案可以达到更高的脱硫效率。螺旋滑道对脱硫剂的下降、更换速度是很快。脱硫反应器整体结构气密性大大提高，可以扩大处理气体的压力范围。本技术方案的新颖性、创造性很强，对于新建或改造旧反应器，均有应用推广价值和实施市场。

Claims (3)

1. 一种移动床式脱硫装置，包括脱硫反应器壳体(4)，脱硫反应器壳体(4)为一个呈圆筒形，钢制的密闭容器，其特征在于，贯穿壳体(4)内竖直轴向设置一螺旋滑道(5)，螺旋滑道(5)的直径与壳体(4)内径相同，

在壳体(4)的上端开设净化气体出气管(7)、在壳体(4)的下端开设脱硫气体进气管(3)，

在壳体(4)的上端设置脱硫剂进料管(8)、在壳体(4)的下端设置脱硫剂排出口(2)，并分别接通脱硫剂进料槽和卸料槽。

2. 根据权利要求1所述的一种移动床式脱硫装置，其特征在于，在螺旋滑道(5)的旋转中心，设置一根通贯螺旋滑道(5)圆柱形的滑道固定管(6)，螺旋滑道(5)围绕固定在滑道固定管(6)上。

3. 根据权利要求1所述的一种移动床式脱硫装置，其特征在于，在净化气体出气管(7)和脱硫气体进气管(3)的管壁开设气孔。

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