CN201719961U - 一种气体处理装置 - Google Patents

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陈生龙
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Abstract

本实用新型涉及一种气体处理装置，特点是：所述装置包括：密封的罐体，罐体内装有磷酸溶液，磷酸的浓度不低于80％；进气管，其一个开口端的位置低于磷酸溶液的液面；排气口，设置在所述罐体上。本实用新型具有焦油去除效率高、结构简单、对气体中硫化氢没有影响等优点，应用于冶金、化工等领域中。

Description

一种气体处理装置
技术领域
本实用新型涉及气体的预处理，特别涉及含有硫化氢、焦油的气体的处理装置。
背景技术
在钢铁、化工领域中，焦化是指将煤在炼焦炉内隔绝空气加热到1000℃左右，煤发生焦化分解成气态物质(焦炉气)和固态物质(焦碳)，炼焦过程中析出的挥发性产物简称粗煤气。粗煤气在经过除焦油以及除氨脱苯萘后可得到焦炉煤气，焦炉煤气主要用于工厂燃料，由于其中含有的H2S在燃烧过程中会产生SO2，污染环境，所以需要对焦炉煤气进行脱硫处理，因此在焦炉煤气脱硫塔后端设置H2S含量在线分析仪很有必要。脱硫后的焦炉煤气的主要组成为：O2：0-3％、H2：50-60％、CH4：22-26％、CO：6-9％、C2H2：1-3％、CnHm：2-3％、微量的H2S(200ppm以下)、饱和水及部分焦油、苯、萘等。焦炉煤气中的煤焦油的主要组成为苯、萘及其同系物、稠环芳烃、吡啶系列物、喹啉系列物、酚类等物质。在这些物质中既有酸性物质如酚类，也有碱性物质如吡啶系列物和喹啉系列物，并且还有中性物质芳烃。
在焦炉煤气的在线分析中，其中的焦油以及苯、萘极易冷凝堵塞管路，并且还可能对光谱分析仪的镜片造成污染，严重影响在线分析过程，增大光谱仪的维护成本。因此在线分析仪的预处理过程中，需将焦炉煤气中的焦油、苯、萘除掉，以此来保证在线分析仪长期运行稳定。
传统的除焦油方法是采用煤油、柴油、水等液体洗涤，但在使用过程中存在着环境污染、洗液具有挥发性、操作不安全、使用周期短、硫化氢溶于水等问题，预处理的效果不理想，分析仪无法长期稳定的运行，测量失真大。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种焦油去除效果好、对硫化氢没有影响、结构简单的气体处理装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种气体处理装置，特点是：所述装置包括：
密封的罐体，罐体内装有磷酸溶液，磷酸的浓度不低于80％；
进气管，其一个开口端的位置低于磷酸溶液的液面；
排气口，设置在所述罐体上。
所述气体中包含硫化氢、焦油。
作为优选，所述排气口的位置高于磷酸溶液的液面。
进一步，所述进气管的另一开口端连接冷凝装置。
更进一步，冷凝装置还通过气体管路连接吹扫气源，所述气体管路和/或吹扫气源上设有加热装置。
更进一步，磷酸溶液中设置有碎泡网。
与现有技术相比较，本发明有如下有益效果：
采用浓磷酸(浓度不低于80％)与焦油的反应而有效地去除气体中的焦油，同时浓磷酸对气体中硫化氢没有吸收，浓磷酸也没有挥发性，这些都有利于后续气体的测量，如硫化氢的测量。
在磷酸溶液中还设置有碎泡网，进一步提高了焦油去除效果。
待处理气体在通入磷酸之前还经过冷凝器，从而使待处理气体中的焦油凝结，增强了焦油的去除效果。为了防止凝结的焦油堵塞冷凝器，还设置了吹扫气源，吹扫气体(不含水、且不会和硫化氢反应)经过加热后去吹扫冷凝器内的焦油凝结物，有效地保证了冷凝器的正常工作。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中气体处理装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例2中气体处理装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例3中气体处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种气体处理装置，应用在煤化工中，具体是处理焦炉煤气，从而能在线分析焦炉煤气内H2S的含量，焦炉煤气中含有焦油、硫化氢。所述气体处理装置包括：
密封的罐体11，采用玻璃，罐体内装有磷酸溶液，磷酸浓度是80％；
进气管12，其一个开口端的位置低于磷酸溶液的液面；进气管12采用对硫化氢没有吸附的材料，如特氟隆。焦炉煤气通过进气管12进入磷酸溶液中，并以气泡的形式上升，在上升过程中，高浓度的磷酸与气体中的焦油反应，从而去除气体中焦油；同时，浓磷酸与硫化氢间不发生反应，罐体也不吸附硫化氢，从而保证了去除焦油前后硫化氢含量的一致性。
排气口13，设置在所述罐体上，排气口13的位置高于磷酸溶液的液面，用于导出排出磷酸溶液液面的气体。
一种气体处理方法，应用在煤化工中，具体是处理焦炉煤气，从而能在线分析焦炉煤气内H2S的含量，焦炉煤气中含有焦油、硫化氢，所述处理方法具体为：
将焦炉煤气通入磷酸溶液中，焦炉煤气内的焦油与磷酸溶液作用，从而去除气体中的焦油，同时保留了气体中的硫化氢；
焦炉煤气进入磷酸溶液(磷酸浓度为80％)中，并以气泡的形式上升，在上升过程中，磷酸与气体中的焦油反应，从而去除气体中焦油；同时，磷酸与硫化氢间不发生反应，罐体也不吸附硫化氢，从而保证了去除焦油前后硫化氢含量的一致性。
导出从磷酸溶液排出的气体。
实施例2：
如图2所示，一种气体处理装置，应用在煤化工中，具体是处理焦炉煤气，从而能在线分析焦炉煤气内H2S的含量，焦炉煤气中含有焦油、硫化氢。与实施例1不同的是：
1、磷酸的浓度为85％；
2、进气管12的一端连接装有磷酸溶液的罐体11，另一端通过阀门66连接冷凝装置62，冷凝装置62通过气体管路65、阀门63连接吹扫气源61，吹扫气源提供不会与硫化氢、磷酸作用的气体，如氮气，气体管路65上设置有加热装置；冷凝装置62内的物质通过管路排出，该管路上设置有阀门67。焦炉煤气在通过冷凝装置62的过程中，气体中的焦油凝结；
3、在磷酸溶液内设置有碎泡网14，碎泡网14的材料为特氟隆。焦炉煤气在磷酸溶液中以气泡的形式上升，在经过碎泡网14后成为更小的气泡，增大焦油和磷酸溶液的接触面积，更好地去除气体中的焦油。
一种气体处理方法，应用在煤化工中，具体是处理焦炉煤气，从而能在线分析焦炉煤气内H2S的含量，焦炉煤气中含有焦油、硫化氢，所述处理方法具体为：
阀门64、66打开，阀门63、67关闭，焦炉煤气通过阀门64进入冷凝装置62，气体中的焦油在低温下凝结；
排出冷凝装置62的气体通过阀门66、进气管12进入磷酸溶液(磷酸浓度为80％)中，并以气泡的形式上升，在上升过程中，磷酸与气体中的焦油反应，从而去除气体中焦油；上升的气泡在经过碎泡网14后成为更小的气泡，增大气泡和磷酸溶液的接触面积，更好地去除气体中的焦油。从磷酸排出的气体通过排气口13排出；
在上述去除焦油的过程中，磷酸与硫化氢、碎泡网14间不发生反应，罐体11、碎泡网14也不吸附硫化氢，保证了去除焦油前后硫化氢含量的一致性；
工作一段时间后，需要清除冷凝装置62内的凝结物，具体方式为：
关闭阀门64、66，打开阀门63、67以及吹扫气体管路上的加热装置，吹扫气源61提供的吹扫气体(不含水、且不能与硫化氢反应的气体，如氮气)通过气体管路时被加热到120℃，冷凝装置62内凝结的焦油在吹扫气体作用下部分汽化，汽化的焦油通过管路排出。
实施例3：
如图3所示，一种气体处理装置，应用在钢铁领域中，具体是处理焦炉煤气，从而能在线分析焦炉煤气内H2S的含量，焦炉煤气中含有焦油、硫化氢。与实施例2不同的是：
1、罐体11内磷酸的浓度为88％；
2、气源61上也设置加热装置，阀门63下游的气体管路分为两部分，一部分连接阀门64和冷凝装置62间的管路，另一部分连接阀门66和冷凝装置62间的管路；
3、还设置了第二罐体21，该罐体上设有进气管22和排气口23，罐体21内设置碎泡网24，罐体21内磷酸的浓度为94％，罐体11的排气口13连通罐体21上的进气管22。
一种气体处理方法，应用在钢铁中，具体是处理焦炉煤气，从而能在线分析焦炉煤气内H2S的含量，焦炉煤气中含有焦油、硫化氢，所述处理方法具体为：
阀门64、66打开，阀门63、67关闭，焦炉煤气通过阀门64进入冷凝装置62，气体中的焦油在低温下凝结；
排出冷凝装置62的气体通过阀门66、进气管12进入第一罐体11内的磷酸溶液(磷酸浓度为88％)中，并以气泡的形式上升，在上升过程中，磷酸与气体中的焦油反应，从而去除气体中焦油；上升的气泡在经过碎泡网14后成为更小的气泡，增大焦油和磷酸溶液的接触面积，更好地去除气体中的焦油；
从第一罐体11排出的气体通过进气管22进入第二罐体21内的磷酸溶液(磷酸浓度为94％)中，并以气泡的形式上升，在上升过程中，磷酸与气体中的焦油反应，从而去除气体中焦油；上升的气泡在经过碎泡网24后成为更小的气泡，增大气泡和磷酸溶液的接触面积，更好地去除气体中的焦油；从磷酸排出的气体通过排气口23排出；
在上述去除焦油的过程中，磷酸与硫化氢、碎泡网间不发生反应，罐体、碎泡网也不吸附硫化氢，保证了去除焦油前后硫化氢含量的一致性；
工作一段时间后，需要清除冷凝装置62内的凝结物，具体方式为：
关闭阀门64、66，打开阀门63、67以及气源和吹扫气体管路上的加热装置，吹扫气源61提供吹扫气体(不含水、且不能与硫化氢反应的气体，如氩气)被加热到超过120℃，如200℃(温度越高，对焦油的汽化效果越好)，冷凝装置62内凝结的焦油在吹扫气体作用下汽化，汽化的焦油通过管路排出。
上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。本实用新型的关键是：利用磷酸(浓度不低于80％)去除气体中的焦油，而所述浓磷酸不会吸收气体中的硫化氢。在不脱离本实用新型精神的情况下，对本实用新型做出的任何形式的改变均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种气体处理装置，其特征在于：所述装置包括：
密封的罐体，罐体内装有磷酸溶液；
进气管，其一个开口端的位置低于磷酸溶液的液面；
排气口，设置在所述罐体上。
2.根据权利要求1所述的气体处理装置，其特征在于：所述排气口的位置高于磷酸溶液的液面。
3.根据权利要求1所述的气体处理装置，其特征在于：所述进气管的另一开口端连接冷凝装置。
4.根据权利要求3所述的气体处理装置，其特征在于：冷凝装置还通过气体管路连接吹扫气源，所述气体管路和/或吹扫气源上设有加热装置。
5.根据权利要求1所述的气体处理装置，其特征在于：在磷酸溶液中设置有碎泡网。 
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