CN204529774U - 具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，通过将现有的传统脱硫工艺设备更改为将再生后尾气洗涤单元、再生单元、脱硫单元、脱硫后富液存储反应单元优化形成一个整体的塔式结构设计，而且在脱硫单元的4层填料层支架中设置有盘管式再冷却装置，并且在脱硫单元的上部位置和中部位置设置有两层的喷淋结构，使得脱硫后焦化煤气中的硫化氢含量低；在再生单元顶部安装有再生后尾气洗涤单元包括两部分：一是满足循环水平衡的新水或脱硫液送入尾气洗涤单元内部上方，二是喷射的新水或脱硫液进行尾气脱硫后成为洗涤液再由循环泵再次送入尾气洗涤单元内部上方，由高压雾化喷枪喷射新水或脱硫液、或喷射洗涤液进行双重尾气脱硫洗涤，如此循环运行实现了焦化煤气的一体塔式脱硫再生工作。

Description

具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔

技术领域

    本实用新型属于煤化工焦化脱硫的技术领域，具体涉及一种具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔。

背景技术

目前现有的钢铁企业将执行更为严格的大气污染物排放限值，钢铁企业中的焦化生产企业迫切需要找到适宜、高效、经济的减排治理技术。因为焦化煤气中含有硫化氢和氰化氢，不仅严重污染了大气环境，而且当焦化煤气作为钢铁企业冶金燃料时，硫化氢等有害物质严重影响了钢材质量。

焦化煤气的传统脱硫工艺装置相对比较复杂，如图2所示，主要由脱硫塔、再生塔、反应槽等组成，其工艺流程是将来自上一工序的粗焦化煤气经煤气入口进入脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫贫液逆流接触洗涤焦化煤气中的硫化氢，脱除硫化氢的净焦化煤气从塔顶一侧的煤气出口送往下一工序；从脱硫塔下部的脱硫富液出口流出的脱硫富液经液封槽由管路进入反应槽，补充滴加催化剂溶剂后用富液循环泵抽送进入再生塔再生；自空压站喷射器来的压缩空气经压缩空气入口与脱硫富液由再生塔下部的再生塔脱硫富液入口并流进入再生塔内对脱硫富液进行氧化再生；再生后的脱硫贫液从再生塔上部的脱硫贫液出口经液位调节器和外部的连通管路自流入脱硫塔中上部位置的喷淋结构进行喷淋脱硫；再生塔塔顶浮选出的硫泡沫从硫泡沫出口流出送往下一工序。

焦化煤气的传统脱硫工艺，虽然可以减轻环境污染，但也存在以下几点不足之处：一是结构复杂，整个脱硫系统大型设备数量多，如脱硫塔、再生塔、反应槽等，占地面积大，管道设置面广距离远，增加了设备投资成本；二是工艺复杂，再生塔采用的是压缩空气对脱硫富液进行氧化再生的工艺，这样必须建立高压空气站，同样增加了设备投资成本；三是由于设备体积大、型号种类多、管道安装距离长，使得脱硫运行过程中的各种损耗都增大，如热量损失、催化剂损耗等，势必造成脱硫效率下降、脱硫效果不彻底，增加了生产运行成本、降低了能效。特别是再生后的尾气未经任何处理从再生塔塔顶的再生尾气放散口直接排放至大气中，二次污染严重，对环境造成恶劣影响。另外，当前焦化煤气中所使用原料煤的煤质具有高含硫的趋势，必然导致焦化煤气中的含硫量增加，因此焦化煤气脱硫过程中迫切需要采用高效的脱硫再生设备。

实用新型内容

实用新型的目的在于：为解决上述问题，本实用新型针对现有传统脱硫工艺技术的不足，提供了一种可以有效地克服上述不足、解决上述问题的具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其目的是占地面积小、管道安装距离短、减少设备投资成本、简化生产工序、降低设备能耗、提高脱硫效率，避免二次环境污染。

技术方案：为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其特征是本实用新型的结构采用立式一体塔式结构，从上至下依次为再生后尾气洗涤单元、再生单元、脱硫单元、脱硫后富液存储反应单元，将上述4个单元优化设计整合形成一个整体，其连接关系为内部结构通过内部塔底分割脱硫后富液存储反应单元与脱硫单元，通过内部椭圆形封头分割脱硫单元与再生单元，外部结构是在再生单元顶部安装有再生后尾气洗涤单元，并且在脱硫单元上部和中部位置设置有两层的喷淋结构，而且上、下两层的喷淋结构均可以设置成一层或多层喷淋结构的形式。

具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其特征是本实用新型的塔底部的裙座部分设计成脱硫后富液存储反应单元，通过设置的环状密封，以便存储脱硫后富液溶液；富液溶液循环泵在旋流喷射管的助力下直接抽取塔底脱硫后富液溶液并压人安置在塔顶的各个自吸式氧化再生喷射器，利用喷射器吸入空气或富氧来使富液溶液经导引管喷射进入再生单元进行氧化再生，再生反应后分离出的硫泡沫自流入硫泡沫再生槽，产生的脱硫贫液经设置在再生单元内的液位调节器和外部的连通管路自流入下段脱硫单元中上部位置的喷淋结构和中部位置的喷淋结构中，在各喷淋结构下部安装有呈不同半径、多层环状布置的若干个高压雾化喷枪，由高压雾化喷枪的喷嘴实施脱硫贫液逆流对焦化煤气的双重复合雾化喷淋；焦化煤气由脱硫单元底部一侧进入、经煤气分布器分布后由脱硫单元下部逆流而上，上行过程中通过4层的轻瓷填料或全瓷填料层及相应的气液分布器后，与下行的脱硫贫液溶液对流，经洗涤吸收焦化煤气中所含硫化氢后变成脱硫富液流入底部，而且为保持脱硫全过程的低温操作，在脱硫单元的4层填料层支架中设置安装有相应的盘管式再冷却装置，煤气中的硫化氢随着温度降低、被脱硫贫液中氨吸收、冷凝、凝聚一起后进入脱硫后的富液中、使得脱硫后的焦化煤气中的硫化氢含量远低于现有技术的20mg/ m3以下；流入底部的脱硫后富液经过环状密封隔离煤气后流入底部的脱硫后富液存储反应单元，然后再用富液溶液循环泵将在塔底脱硫后富液溶液抽送到安置在塔顶的各个自吸式氧化再生喷射器中、经导引管喷射进再生单元中进行氧化再生；再生后的尾气进入到再生单元上部连接的再生后尾气洗涤单元进行尾气洗涤脱硫，尾气洗涤过程包括两部分：一是满足整个脱硫工艺系统循环水平衡的新水或脱硫液经过管道送入尾气洗涤单元内部上方、由高压雾化喷枪喷射新水或脱硫液进行尾气脱硫洗涤；二是喷射的新水或脱硫液进行尾气脱硫洗涤后成为洗涤液，然后洗涤液由循环泵和管道再次送入尾气洗涤单元内部上方、由高压雾化喷枪喷射洗涤液进行再次尾气脱硫洗涤，如此循环运行实现了焦化煤气脱硫与再生的一体塔式脱硫再生工作。

作为优化：本实用新型所述脱硫单元中，因为采用以氨为碱源对含有硫化氢等硫化物的焦化气体进行液相催化氧化法脱硫吸收反应的工艺过程，在化工热力学中属于放热过程，为了保持脱硫全过程的低温操作，在脱硫单元的4层填料层支架中设置安装有相应的盘管式循环再冷却装置，用于脱硫过程中放热过程的热量循环冷却；并且在脱硫单元的上部位置和中部位置设置有上、下两层的复合喷淋结构，焦化煤气首先经过下层喷淋结构，雾化后的脱硫液与其进行第一次传热和传质的逆流混合接触洗涤，将煤气中的硫化氢等吸收在脱硫液中，焦化煤气继续上行再次通过上层喷淋结构，雾化的脱硫液与其进行第二次传热和传质的逆流混合接触洗涤，继续将煤气中的硫化氢等吸收在脱硫液中，使得脱硫效果更加彻底，使得脱硫后的焦化煤气中的硫化氢含量远低于现有技术的20mg/ m3以下，而且上、下两层的喷淋结构均可以设置成一层或多层喷淋结构。

作为进一步优化：本实用新型的再生后尾气洗涤单元是在再生单元上部连接有再生后尾气洗涤单元，再生后尾气的排放口即为再生后尾气洗涤单元的入口，再生后尾气经排放口进入再生后尾气洗涤单元进行尾气洗涤脱硫，尾气洗涤过程包括两部分：一是满足整个脱硫工艺系统循环水平衡的新水或脱硫液经过管道送入尾气洗涤单元内部上方、由高压雾化喷枪喷射新水或脱硫液进行尾气脱硫洗涤；二是喷射的新水或脱硫液进行尾气脱硫洗涤后成为洗涤液，然后洗涤液由循环泵和管道再次送入尾气洗涤单元内部上方、由高压雾化喷枪喷射洗涤液进行再次尾气脱硫洗涤；上述两部分均可回收再生尾气中的氨或夹带的硫泡沫，吸收了氨气的洗涤液可通过溢流管道溢流到再生单元进一步充分利用。

作为进一步优化：本实用新型的再生后尾气洗涤单元和脱硫单元所使用的高压雾化喷枪喷嘴是平均喷雾颗粒尺寸约为100μm，而一般的脱硫喷嘴的喷雾颗粒尺寸约为1000—5000μm，细雾单位喷淋液的比表面积是后者的400倍以上，在再生后尾气进入尾气洗涤单元后数秒钟内就可以实现挥发冷却到饱和状态；极大地提高了新水或脱硫液的吸收脱硫效率，只需要0.1-0.5L/m3的气液比就可以实现脱硫达标，原有的脱硫气液比也可以降低，减少了循环量。

有益效果：本实用新型通过将现有的传统脱硫工艺设备更改为将再生后尾气洗涤单元、再生单元、脱硫单元、脱硫后富液存储反应单元优化形成一个整体的结构设计，而且在脱硫单元的4层填料层支架中设置安装有相应的盘管式再冷却装置，并且在脱硫单元的上部位置和中部位置设置有两层的喷淋结构，使得脱硫效率获得了良好提高，脱硫后焦化煤气中的硫化氢含量远低于现有技术的20mg/ m3以下；在再生单元顶部安装有再生后尾气洗涤单元包括两部分：一是满足循环水平衡的新水或脱硫液经过管道送入尾气洗涤单元内部上方，二是喷射的新水或脱硫液进行尾气脱硫洗涤后成为洗涤液后再由循环泵和管道再次送入尾气洗涤单元内部上方，由高压雾化喷枪喷射新水或脱硫液、或喷射洗涤液进行双重尾气脱硫洗涤，如此循环运行实现了焦化煤气的一体塔式脱硫再生工作，解决了现有技术中的脱硫效果不彻底和再生后的尾气从塔顶直接排放的二次污染问题，以及迫切需要采用高效的脱硫再生设备问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是传统脱硫工艺的脱硫塔和再生塔装配结构示意图。

图中：1-脱硫富液出口、2-煤气入口、3-煤气分布器、4-气液分布器、5-填料支架、6-脱硫贫液下入口及喷淋结构、7-填料、8-下喷嘴洗涤管、9-脱硫贫液上入口及喷淋结构、10-上喷嘴和扑雾洗涤管、11-栅板、12-液位调节器、13-脱硫贫液出口、14-消泡管、15-洗涤液循环泵、16-洗涤液出口A、17-塔顶富液总管、18-再生尾气、19-洗涤液挡板、20-再生后尾气洗涤单元、21-新水或脱硫液、22-新水或脱硫液喷头、23-洗涤液喷头、24-富氧总管、25-调节阀、26-富氧、27-洗涤管入口、28-氧化再生喷射器、29-溢流口29、30-硫泡沫出口、31-硫泡沫再生槽、32-洗涤液出口B、33-洗涤管、34-上喷嘴和扑雾洗涤管入口、35-煤气出口、36-扑雾装置、37-导引管、38-再生单元、39-下喷嘴洗涤管、40-脱硫单元、41-冷却器入口、42-冷却器出口、43-塔底板、44-脱硫后富液存储反应单元、45-环状液封、46-消沫催化剂喷头、47--旋流喷射管、48富液存储反应槽、49-富液循环泵、50-液封槽、51-脱硫塔、52-再生塔再生尾气放散口、53-再生塔、54-空压站喷射器、55-压缩空气入口、56-再生塔脱硫富液入口、57-反应槽。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

如图1所示，具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，该塔的结构采用立式一体塔式结构，从上至下依次为再生后尾气洗涤单元20、再生单元38、脱硫单元40、脱硫后富液存储反应单元44，其相互连接关系为塔内部结构通过内部塔底板分割脱硫后富液存储反应单元44与脱硫单元40，通过内部椭圆形封头分割脱硫单元40与再生单元38，外部结构是在再生单元38顶部安装有再生后尾气洗涤单元20底部。

具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔的脱硫再生过程中进入煤气入口2的煤气温度宜将保持在25-35Co和进入再生单元38的脱硫后富液温度应控制在35-40Co。否则，当脱硫后富液温度较高时，就会增大液面上的氨气分压，脱硫效率就会随脱硫液中氨含量的降低而下降，但脱硫液的温度太低也不利于再生反应的进行。因此，煤气入口2的煤气温度保持在25-35Co和进入再生单元38的脱硫后富液温度控制在35-40Co。

再生后尾气洗涤单元20由洗涤液出口A16、洗涤液出口B32、洗涤液循环泵15、新水或脱硫液喷头22、洗涤液喷头23、洗涤液挡板19、再生尾气18组成。

新水或脱硫液喷头22、洗涤液喷头23依次设置在再生后尾气洗涤单元20的内部上方，再生后尾气洗涤单元20的底部外侧分别设置有洗涤液出口A16、洗涤液出口B32，洗涤液循环泵15单独设置在再生单元38的顶部、并分别与洗涤液出口A16、和经过管道与洗涤液喷头23连接，再生尾气18入口处上方设置有洗涤液挡板19，洗涤液挡板19既能起到气液分布器的功能、也能起到再生尾气18上升中的分流作用。

再生后尾气洗涤单元20的流程是这样的：

再生尾气18进入到再生后尾气洗涤单元20后、与经过管道送入尾气再生后尾气洗涤单元20内部上方、由新水或脱硫液喷头22喷射的满足循环水平衡的新水或脱硫液21逆流相遇，再生尾气18中的氨或夹带的硫泡沫，被新水或脱硫液21洗涤吸收，吸收了氨气或夹带的硫泡沫后、新水或脱硫液21成为洗涤液后下落、下落过程中经过洗涤液挡板19的分流后落在尾气再生后尾气洗涤单元20下部环状槽内；一部分洗涤液经过洗涤液出口A16、由洗涤液循环泵15经过管道再次送入尾气再生后尾气洗涤单元20内部上方、由洗涤液喷头23喷射后、再次对再生尾气18进行循环洗涤，另一部分洗涤液也可经过洗涤液出口B32、由管道送至再生单元38顶部的洗涤管入口27进入再生单元38进一步充分利用。

再生单元38由栅板11、液位调节器12、脱硫贫液出口13、消泡管14、塔顶富液总管17、新水或脱硫液21、富氧总管24、调节阀25、富氧气体26、洗涤管入口27、氧化再生喷射器28、溢流口29、硫泡沫出口30、硫泡沫再生槽31、洗涤管33、喷射器导引管37组成。

再生单元38主要是再生后的硫泡沫的浮选装置，其顶部扩大段为环形的硫泡沫再生槽31、并设置在再生单元38的内部上方，且与作为溶液槽的再生单元38的内部下方连通，连通处设有溢流口29，栅板11设置在作为溶液槽的再生单元38内部的中间部位和下方部位，栅板11具有使脱硫液与压缩空气、或使脱硫液与富氧气体26和再生尾气18的混合气体在再生单元38的横截面面上均匀分布的功能，与洗涤管入口27相连接的洗涤管33设置在硫泡沫再生槽31上方，再生单元38顶部设有消泡管14通入再生单元38内防止泡沫过高，再生单元38外部设有液位调节器12通过气相平衡管与再生单元38连通、调节再生单元38液位、促进气液进一步分离，再生后尾气洗涤单元20的洗涤液、或者新补进的新水或脱硫液21可通过洗涤管入口27和相连接的洗涤管33进入再生单元38进行硫泡沫再生槽31清洗。

再生单元38顶部设置有一套氧化再生喷射器28、分别与塔顶富液总管17、富氧总管24相连接，富氧总管24与管路上的调节阀25相连接、调节阀25可调节富氧气体26和再生尾气18的混合比，以充分利用再生尾气18及其残存的氧气进行脱硫液中的悬浮硫的鼓泡浮选与脱硫液的氧化再生，产生的硫泡沫从硫泡沫出口30送入下一工序。

脱硫后富液被富液循环泵49泵送至塔顶富液总管17后、经过管道送至氧化再生喷射器28，通过氧化再生喷射器28与空气接触、或与富氧气体26和再生尾气18的混合气体接触、然后通过喷射器导引管37喷射进再生单元38内进行氧化再生，喷射器导引管37一端与氧化再生喷射器28连接，另一端向下延伸至再生单元38内底部。

硫泡沫出口30设置在硫泡沫再生槽31的下部，再生后的脱硫贫液出口13设置在再生单元38中部外侧，再生尾气18的出口设置在再生单元38顶部中间位置，也即是再生后尾气洗涤单元20入口位置。

再生单元38的流程是这样的：

脱硫后富液被富液循环泵49经管线泵送至塔顶富液总管17后、经过管道送至氧化再生喷射器28，通过氧化再生喷射器28内部与空气接触形成负压，将富氧气体26和再生尾气18的混合气体引入氧化再生喷射器28内部，然后通过喷射器导引管37喷射进再生单元38内与底部溶液进行氧化再生，在脱硫液中硫泡沫鼓泡上升，浮于顶部扩大段，形成的硫泡沫经溢流口29溢出自流进入硫泡沫再生槽31，槽内设置有加热蒸汽盘管，硫泡沫在槽内加热澄清分离，分离后的清液、即再生后的脱硫贫液，由脱硫贫液出口13经管线送往脱硫单元40，硫泡沫从硫泡沫出口30、经泡沫泵送入下一工序。

脱硫单元40由煤气入口2、煤气分布器3、气液分布器4、填料支架5、脱硫贫液下入口及喷淋结构6、填料7、下喷嘴洗涤管8、脱硫贫液上入口及喷淋结构9、上喷嘴和扑雾洗涤管10、上喷嘴和扑雾洗涤管入口34、煤气出口35、扑雾装置36、下喷嘴洗涤管39、冷却器入口41、冷却器出口42、塔底板43组成。

脱硫单元40自下而上依次设置为塔底板43、煤气入口2、煤气分布器3、气液分布器4、填料支架5、冷却器出口42、冷却器入口41、填料7、气液分布器4、填料支架5、冷却器出口42、冷却器入口41、填料7、脱硫贫液下入口及喷淋结构6、下喷嘴洗涤管8、下喷嘴洗涤管入口39、气液分布器4、填料支架5、冷却器出口42、冷却器入口41、填料7、气液分布器4、填料支架5、冷却器出口42、冷却器入口41、填料7、脱硫贫液上入口及喷淋结构9、上喷嘴和扑雾洗涤管10、扑雾装置36、煤气出口35、上喷嘴和扑雾洗涤管入口34。

脱硫贫液下入口及喷淋结构6是设置在脱硫单元中部的喷淋结构，脱硫贫液上入口及喷淋结构9是设置在脱硫单元上部的喷淋结构，喷淋结构由脱硫贫液上、下入口和呈不同半径多层环状布置的高压雾化喷枪组成，脱硫贫液上入口及喷淋结构9和脱硫贫液下入口及喷淋结构6中的各个喷嘴在上、下空间错开布置，并保证脱硫贫液重叠覆盖率至少达到170%-250%，即喷嘴顶端下0.9m的锥形喷雾覆盖的面积乘以每层的喷嘴数，应等于能覆盖170%-250%的脱硫再生塔横截面的面积，并保证每个喷嘴的喷雾区域具有相同的喷雾密度，以避免喷淋死角，用于保证合适的喷淋密度和液气比，喷枪呈倒宝塔状，喷嘴是平均喷雾颗粒尺寸约为100μm，从而更好地将脱硫液雾化小液滴，使其与逆流上升的煤气充分接触更好地进行传热与传质，而一般的脱硫喷嘴的喷雾颗粒尺寸约为1000—5000μm，细雾单位喷淋液的比表面积是后者的400倍以上；脱硫贫液上入口及喷淋结构9的上方及扑雾装置36后侧设置有有共用的上喷嘴和扑雾洗涤管10用于脱硫贫液上入口及喷淋结构9及扑雾装置36的清洗，脱硫贫液下入口及喷淋结构6的上方设置有下喷嘴洗涤管8用于脱硫贫液下入口及喷淋结构6。

脱硫单元40下部外侧设置有煤气入口2，上部另一侧的外侧设置有煤气出口35，内部的填料7通常设置为4层，其目的是避免壁流效应造成的气、液两相在填料层中分布不均，导致使传质吸收效率下降。在4层填料层支架中设置安装有相应的盘管式循环再冷却装置，冷却液通过冷却器入口41、冷却器出口42用于脱硫放热过程的热量循环冷却，利用煤气分布器3实现煤气在整个脱硫单元40内均匀分布，通过4层填料7层和具有再分布功能的气液分布器4与从脱硫贫液上入口及喷淋结构9和脱硫贫液下入口及喷淋结构6的喷淋进行逆流混合接触，充分吸收煤气中的硫化氢后，脱硫液变成为脱硫后富液、经过塔底板43中间部位的倒锥形圆孔流入脱硫后富液存储反应单元44，煤气顺序上行经过4层填料7层和具有再分布功能的气液分布器4的多级脱硫后，经过扑雾装置36脱除煤气中的水雾后由煤气出口35送入下一工序。

气液分布器4是为了保证良好的气液分布和避免脱硫单元40填料塔的壁流效应，上层填料流下的液体经气液分布器4，重新分布后喷淋到下层填料上，即克服液体的不良分布现象，同时保证具有较小的煤气阻力，即保证煤气和脱硫液良好的传质效果；填料7选用具有足够的填料比表面积的全瓷填料或轻瓷填料、在保证良好的液体初始分布外，要求填料高度一般不超过6M。而且填料的作用是造成气、液两相充分接触从而实现相间热、质传递的主要构件。脱硫贫液由喷淋结构喷淋后分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下，焦化煤气则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔底部一端流向塔顶另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，气、液两相间的传质吸收过程通常是在填料表面的液体和气体间的相界面上进行的。

脱硫单元40的流程是这样的：

焦化煤气通过煤气入口2进入脱硫单元40，利用煤气分布器3实现煤气在整个脱硫单元40内均匀分布，通过2层填料7层和具有再分布功能的气液分布器4、与脱硫贫液下入口及喷淋结构6喷淋的雾化的脱硫液进行第一次传热和传质的逆流混合接触洗涤，在催化剂的作用下将煤气中的硫化氢等吸收在脱硫液中，焦化煤气上行再次通过2层填料7层和具有再分布功能的气液分布器4、与从脱硫贫液上入口及喷淋结构9喷淋的雾化的脱硫液进行第二次传热和传质的逆流混合接触洗涤，在催化剂的作用下继续将煤气中的硫化氢等吸收在脱硫液中，使得脱硫更加彻底，脱硫液变成为脱硫后富液后经过塔底43中间部位的倒锥形圆孔流入脱硫后富液存储反应单元44，煤气顺序上行经过4层填料7层和具有再分布功能的气液分布器4的多级脱硫后，经过扑雾装置36脱除煤气中的水雾后由煤气出口35送入下一工序。

脱硫后富液存储反应单元44由脱硫富液出口1、环状液封45、消沫催化剂喷头46、旋流喷射管47、富液存储反应槽48、富液循环泵49组成。

脱硫后富液存储反应单元44是基于利用脱硫再生塔直径大的特点、由塔底裙座部分设计而成的具有反应槽功能的富液存储反应槽，其相互连接关系是通过环状液封45将脱硫单元40的塔底板43和脱硫再生塔基础底板连接起来，并隔离脱硫单元40、避免煤气进入富液存储反应单元44，富液存储反应单元44外侧上部设置有消沫催化剂喷头46、外侧下部设置有旋流喷射管47，消沫催化剂喷头46将促进化学吸收反应的催化剂连续补加少量到脱硫后富液中，并同时具有消除泡沫的作用，旋流喷射管47具有旋流混合和剪切稀释使其脱硫后富液眷水化便于富液循环泵49的泵送。

脱硫后富液存储反应单元44的流程是这样的：

脱硫单元40中经过脱硫后的脱硫后富液经过塔底43中间部位的倒锥形圆孔后、通过环状液封45自流入脱硫后富液存储反应单元44，消沫催化剂喷头46将促进化学吸收反应的催化剂加入到脱硫后富液中，然后再用富液循环泵49将在塔底的富液存储反应槽48中的脱硫后富液溶液、在旋流喷射管47的助力下、泵送到安置在塔顶的富液总管17中后再送至各个自吸式氧化再生喷射器28中，如此循环运行实现了焦化煤气的一体塔式脱硫再生工作。

具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔的实施工作流程是这样的：

如图1箭头所示，焦化煤气通过煤气入口2进入脱硫单元40，利用煤气分布器3实现煤气在整个脱硫单元40内均匀分布，通过2层填料7层和具有再分布功能的气液分布器4、与脱硫贫液下入口及喷淋结构6喷淋的雾化的脱硫液进行第一次传热和传质的逆流混合接触洗涤，在催化剂的作用下将煤气中的硫化氢等吸收在脱硫液中，焦化煤气继续上行再次通过2层填料7层和具有再分布功能的气液分布器4、与从脱硫贫液上入口及喷淋结构9喷淋的雾化的脱硫液进行第二次传热和传质的逆流混合接触洗涤，在催化剂的作用下继续将煤气中的硫化氢等吸收在脱硫液中，使得脱硫更加彻底，脱硫液变成为脱硫后富液后经过塔底43中间部位的倒锥形圆孔流入脱硫后富液存储反应单元44，煤气顺序上行经过4层填料7层和具有再分布功能的气液分布器4的多级脱硫后，经过扑雾装置36脱除煤气中的水雾后由煤气出口35送入下一工序。脱硫单元40中经过脱硫后的脱硫后富液经过塔底43中间部位的倒锥形圆孔后、通过环状液封45自流入脱硫后富液存储反应单元44，消沫催化剂喷头46将促进化学吸收反应的催化剂加入到脱硫后富液中，然后再用富液循环泵49将在塔底的富液存储反应槽48中的脱硫后富液溶液、在旋流喷射管47的助力下、泵送到安置在塔顶的富液总管17中后再送至各个自吸式氧化再生喷射器28中，通过氧化再生喷射器28内部与空气接触形成负压，将富氧气体26和再生尾气18的混合气体引入氧化再生喷射器28内部，然后通过喷射器导引管37喷射进再生单元38内与底部溶液进行氧化再生，在脱硫液中硫泡沫鼓泡上升，浮于顶部扩大段，形成的硫泡沫经溢流口29溢出自流进入硫泡沫再生槽31，槽内设置有加热蒸汽盘管，硫泡沫在槽内加热澄清分离，分离后的清液、即再生后的脱硫贫液，由脱硫贫液出口13经管线送往脱硫单元40，而且硫泡沫从硫泡沫出口30、经泡沫泵送入下一工序。再生尾气18进入到再生后尾气洗涤单元20后、与经过管道送入尾气再生后尾气洗涤单元20内部上方、由新水或脱硫液喷头22喷射的满足循环水平衡的新水或脱硫液21逆流相遇，再生尾气18中的氨或夹带的硫泡沫，被新水或脱硫液21洗涤吸收，吸收了氨气或夹带的硫泡沫后、新水或脱硫液21成为洗涤液后下落、下落过程中经过洗涤液挡板19的分流后落在尾气再生后尾气洗涤单元20下部环状槽内；一部分洗涤液经过洗涤液出口A16、由洗涤液循环泵15经过管道再次送入尾气再生后尾气洗涤单元20内部上方、由洗涤液喷头23喷射后、再次对再生尾气18进行循环洗涤，另一部分洗涤液也可经过洗涤液出口B32、由管道送至再生单元38顶部的洗涤管入口27进入再生单元38进一步充分利用，如此循环运行实现了焦化煤气的一体塔式脱硫再生工作。

Claims (6)

1.具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其特征在于，该塔结构采用立式一体塔式结构，从上至下依次设置为再生后尾气洗涤单元（20）、再生单元（38）、脱硫单元（40）、脱硫后富液存储反应单元（44）优化设计成一个整体，其连接关系为内部结构通过内部塔底板（43）分割脱硫后富液存储反应单元（44）与脱硫单元（40），通过内部椭圆形封头分割脱硫单元（40）与再生单元（38），外部结构是在再生单元（38）顶部安装有再生后尾气洗涤单元（20）。

2.根据权利要求1所述的具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其特征在于：在再生单元（38）上部连接有再生后尾气洗涤单元（20），再生后尾气的排放口即为再生后尾气洗涤单元（20）的入口，再生后尾气经排放口进入再生后尾气洗涤单元（20）进行尾气洗涤脱硫。

3.根据权利要求1所述的具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其特征在于：在脱硫单元（40）上部位置设置有脱硫贫液上入口及喷淋结构（9）和中部位置设置有脱硫贫液下入口及喷淋结构（6）两层的喷淋结构，而且上、下两层的喷淋结构均可以设置成一层或多层喷淋结构的形式。

4.根据权利要求1所述的具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其特征在于：在脱硫单元（40）内部用于支撑填料（7）的填料支架（5）中设置安装有相应的盘管式循环再冷却装置，用于脱硫过程中放热过程的热量循环冷却。

5.根据权利要求2所述的具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其特征在于：再生后尾气洗涤单元（20）的尾气洗涤过程包括两部分：一是满足整个脱硫工艺系统循环水平衡的新水或脱硫液（21）经过管道送入再生后尾气洗涤单元（20）内部上方、由高压雾化喷枪喷射新水或脱硫液（21）进行尾气脱硫洗涤；二是喷射的新水或脱硫液（21）进行尾气脱硫洗涤后成为洗涤液，然后洗涤液由洗涤液循环泵（15）和管道再次送入再生后尾气洗涤单元（20）内部上方、由高压雾化喷枪喷射洗涤液进行再次尾气脱硫洗涤。

6.根据权利要求3所述的具有多层喷淋结构的焦化煤气脱硫再生一体塔，其特征在于：脱硫单元（40）的脱硫贫液上入口及喷淋结构（9）和脱硫贫液下入口及喷淋结构（6）中的各个喷嘴在上、下空间错开布置。