CN201930698U

CN201930698U - 一种脱硫塔吸收液分布器

Info

Publication number: CN201930698U
Application number: CN2010205132697U
Authority: CN
Inventors: 杨景亮; 郭玉凤; 董昊煜
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2020-09-02

Abstract

本实用新型涉及一种脱硫塔吸收液分布器，它由A部、B部、C部、D部四部分依次组成，各部分之间用法兰联接；所述A部位于底层并设有进气口、液体出口、除渣口、排液口；所述B部、C部为中间层，D部为塔顶，塔顶内安装有盘式的进料分布器，塔顶上设有液体进料管，在B部、C部的下部分别设有栅板，栅板上放置填料，所述B部、C部分别在上部设有填料进口，在下部分别设有填料出口，所述C部栅板的下部设有分配锥，以防止液体沿壁流下而影响气液接触效果。使用本实用新型能有效的使吸收液与上升气体充分接触，从而提高H₂S的吸收效率。

Description

一种脱硫塔吸收液分布器

技术领域

本实用新型属气体脱硫技术领域，涉及一种脱硫塔内的脱硫吸收液分布器。

背景技术

沼气是高浓度有机废水厌氧生物处理的产物，作为一种生物质能源，沼气是高浓度有机废水处理资源化的主要利用形式，是人们公认的清洁能源。但在高浓度有机废水中往往含有硫酸盐、亚硫酸盐、蛋白质等，此类物质在厌氧消化过程中被硫酸盐还原菌等厌氧菌群作用，还原为硫化物，部分以H₂S的形式进入沼气。在轻工、生物制药、化工等行业的生产过程中，因使用硫酸或硫酸盐为原辅材料，所产生的高浓度有机废水中硫酸盐浓度较高，厌氧处理所产沼气中H₂S浓度也较高。例如，青霉素废水厌氧处理所产沼气中H₂S浓度为3～5g/m³，柠檬酸废水厌氧处理所产沼气H₂X浓度平均为41.73g/m³，最高可达125g/m³。

对于含有较高浓度H₂S的沼气的综合利用一直是个难题。沼气主要成分是甲烷(CH₄)，是一种清洁能源，其热值为50260KJ/kg，是标准煤(热值29271KJ/kg)的1.7倍；同时甲烷是一种仅次于氟利昂占第二位的重要温室气体，能破坏大气的臭氧层，根据气候变迁跨国委员会研究报告，其温室效应是CO₂的21倍；另外沼气中的H₂S是一种恶臭污染物。若直接排放将会对环境造成严重污染和能源浪费；如果高含硫沼气做为燃料直接利用，不仅对设备腐蚀严重，还会致使燃烧尾气中的SO₂严重超标，造成二次污染。可见，沼气脱硫是高浓度有机废水资源化和沼气利用中的关键技术问题。

对于含有H₂S的气体，目前采用的脱硫净化方法主要有干法脱硫和湿法脱硫两种。干法脱硫是采用固体脱硫剂对气体中的H₂S进行吸附净化，即气中的H₂S经过物理、化学过程吸附到脱硫剂上，再生时析出，析出的硫附着于脱硫剂表面或存在于脱硫剂空隙中，脱硫剂经过吸附再生，最后达到饱和而失效。饱和失效后的脱硫剂，目前仍没有有效的回收利用措施，易造成二次污染。特别是对于含高浓度H₂S气体，脱硫剂饱和速度快，更换频繁，失效脱硫剂产生量大；另外含高浓度H₂S气体采用干法脱硫难以达到较好的净化效果，往往达不到规定标准。因此，干法脱硫目前一般应用在含低浓度H₂S气体的净化，如含低浓度H₂S沼气和预处理后的城市煤气和工业用气的净化处理等。对于含高浓度的H₂S气体通常采用湿式氧化法来净化。湿式氧化法脱硫是采用碱性缓冲溶液和脱硫催化剂组成的吸收液，在脱硫塔内对气体中的H₂S进行吸收，吸收H₂S后的富液用空气氧化再生，回收硫磺，再生后的吸收液循环使用。脱除H₂S后的气体从脱硫塔上部排出，进入气柜。湿法脱硫被广泛地应用在化肥生产中半水煤气与变换气的净化。该方法具有应用范围广，净化效果好，并可回收硫磺，无二次污染等优点。

根据沼气中H₂S、CO₂含量高的特点，在现有湿法脱硫技术的基础上，开展高含硫沼气脱硫技术研究。沼气脱硫技术的关键设备是脱硫塔，沼气由脱硫塔底部进入，与从塔顶喷淋而下的吸收液逆流接触。吸收硫化氢后的液体从吸收塔底部流出进入再生槽，用真空泵通空气对脱硫剂进行再生。再生后的吸收液经沉淀槽过滤分离出粗硫磺，分离硫磺后的吸收液进入贮液池，循环使用。脱硫后的沼气由塔上部排出进入气柜贮存。研究发现影响沼气脱硫的因素除与吸收液的组成、沼气在塔内的停留时间和脱硫塔液气比等因素有关外，还与脱硫塔内进料分布器的结构有关，目前的脱硫塔内进料分布器多为十字型，使吸收液与上升的气体接触不充分，H₂S的吸收效率较低，影响沼气脱硫效果。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中存在的缺点，提供一种脱硫塔吸收液分布器，它能有效的使吸收液与上升气体充分接触，提高H₂S的吸收效率。

本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种脱硫塔吸收液分布器，其由A部、B部、C部、D部四部分依次组成，各部分之间依次用法兰I8、法兰II9、法兰III10联接；所述A部位于底层并设有进气口1、液体出口4、除渣口6、排液口7；所述B部为中间层，并位于A部的上方、C部的下方，所述C部为吸收层并位于D部的下方，所述D部为塔顶。

所述D部为脱硫塔d的塔顶，塔顶内安装有盘式的进料分布器17，塔顶上设有液体进料管3。

所述B部、C部的下部分别设有栅板I11、栅板II12，为增大气液接触面积栅板上放置塑料阶梯环填料13、14，所述B部、C部分别在上部设有填料进口I5a、填料进口II5C，所述B部、C部分别在下部设有填料出口I5b、填料出口II5d。

所述C部栅板II12的下方设有分配锥15，以防止液体沿壁流下，影响气液接触效果，所述C部上部设有气体出口2、挡液板16。

所述的脱硫塔吸收液分布器，所述进料分布器17由液体进料管3、连接管18和分配管19构成；主体材料采用不锈钢制成，所述连接管18的上方与液体进料管3以同心圆方式连接，连接管18的底部封闭，所述连接管18的周围均匀分布着6～12根分配管19，每根分配管侧口封闭；所述每根分配管的左右两侧斜下方均匀分布多个吸收液出口20，以便于均匀的分布吸收液，两侧的吸收液出口交错分布。

所述的脱硫塔吸收液分布器，所述吸收液出口20为圆形，所述吸收液出口间距以两圆心之间的距离为10～18mm。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果为：

由于进料分布器的分配管由原来的四根变为6～12根，这样使吸收液在连接管周围由原来的四条线分布方式变为现在的多条线分布方式，使吸收液分布更均匀。

其次，进料管上的吸收液出口由原来的一排(开口朝下)变为两排，这样使吸收液分布更加均匀，实现了由线到面的分布。

实验结果表明，脱硫塔安装本实用新型吸收液分布器后，在其它条件相同的情况下，吸收液用量减少，降低了处理成本，气体中H₂S去除率达99.0％以上。

附图说明

图1是脱硫塔结构示意图

图2是本实用新型脱硫塔吸收液分布器的进料分布器俯视图

图3是本实用新型的分配管截面图

图4是本实用新型的进料分布器主视图

图中各部件符号说明：

1、进气口；2、气体出口；3、液体进料管；4、液体出口；5a、填料进口I；5b、填料出口I；5C、填料进口II；5d、填料出口II；6、除渣口；7、排液口；8～10、法兰I～法兰III；11～12、栅板I～栅板II；13～14、填料；15、分配锥；16、挡液板；17、进料分布器；18、连接管；19、分配管；20、吸收液出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步的说明：

图1是脱硫塔结构示意图。

参见图1，本实用新型一种脱硫塔吸收液分布器，其由A部、B部、C部、D部四部分依次组成，各部分之间依次用法兰I8、法兰II9、法兰III10联接；所述A部位于底层并设有进气口1、液体出口4、除渣口6、排液口7；所述B部为中间层，并位于A部的上方、C部的下方，所述C部为吸收层并位于D部的下方，所述D部为塔顶。

所述D部塔顶内安装有盘式的进料分布器17，塔顶上设有液体进料管3。

所述C部栅板II12的下方设有分配锥15，防止液体沿壁流下而影响气液接触效果，所述C部上部设有气体出口2、挡液板16。

图2是本实用新型脱硫塔吸收液分布器的进料分布器俯视图，图3是本实用新型的分配管截面图，图4是本实用新型的进料分布器主视图。

参见图2、图3、图4，所述进料分布器17由液体进料管3、连接管18和分配管19构成；主体材料由不锈钢制成，所述连接管18的上方与液体进料管3以同心圆方式连接，连接管18的底部封闭，所述连接管18的周围均匀分布着6～12根分配管19，最佳方式为8根，每根分配管侧口封闭；所述每根分配管的左右两侧斜下方均匀分布多个吸收液出口20，其与水平线呈60度夹角，如图3、图4所示，以便于均匀的分布吸收液，两侧的吸收液出口交错分布。

所述吸收液出口20为圆形，所述吸收液出口间距以两圆心之间的距离为10～18mm，最佳为15mm。

使用本实用新型，对沼气进行脱硫实验研究，沼气中H₂S浓度为44.5g/m³，CO₂浓度为28％左右；反应过程：将要处理的沼气由气体进口1进入，由下至上流过，气体流量用玻璃转子流量计测定，吸收液从塔顶的液体进料管3进入，经连接管18流入进料分布器17的分配管19，再由吸收液出口20流下，再经栅板II12、分配锥15、栅板I11喷淋而下到底部，所述栅板I11、栅板II12上有些填料13、填料14用于吸收H₂S，沼气从底部向上与从塔顶喷淋而下的分布均匀的吸收液逆流接触反应，反应十分充分。吸收硫化氢后的液体从吸收塔底部的排液口7流出进入再生槽，用真空泵通空气对脱硫的吸收液进行再生。再生后的吸收液经沉淀槽过滤分离出粗硫磺，分离硫磺后的吸收液进入贮液池，循环使用。脱硫后的沼气从气体出口2流出进入气柜贮存。

使用本实用新型对H₂S去除率达到99.0％以上，说明对H₂S的吸收较完全。

Claims

1.一种脱硫塔吸收液分布器，其由A部、B部、C部、D部四部分依次组成，各部分之间依次用法兰I(8)、法兰II(9)、法兰cc(10)联接；所述A部位于底层并设有进气口(1)、液体出口(4)、除渣口(6)、排液口(7)；所述B部为中间层，并位于A部的上方、C部的下方，所述C部为吸收层并位于D部的下方，所述D部为塔顶，其特征在于：

所述D部塔顶内安装有进料分布器(17)，塔顶上设有液体进料管(3)；

所述B部、C部的下部分别设有栅板I(11)、栅板II(12)，所述B部、C部分别在上部设有填料进口I(5a)、填料进口II(5C)，所述B部、C部分别在下部设有填料出口I(5b)、填料出口II(5d)；

所述C部栅板II(12)的下方设有分配锥(15)，所述C部上部设有气体出口(2)、挡液板(16)。

2.如权利要求1所述的脱硫塔吸收液分布器，其特征在于：所述进料分布器(17)由液体进料管(3)、连接管(18)和分配管(19)构成；所述连接管(18)的上方与液体进料管(3)以同心圆方式连接，连接管(18)的底部封闭，所述连接管(18)的周围均匀分布着6～12根分配管(19)，每根分配管侧口封闭；所述每根分配管的左右两侧斜下方均匀分布多个吸收液出口(20)，两侧的吸收液出口交错分布。

3.如权利要求2所述的脱硫塔吸收液分布器，其特征在于：所述吸收液出口(20)为圆形，所述吸收液出口间距以两圆心之间的距离为10～18mm。