CN204952631U - 一种湿法脱硫气升反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种湿法脱硫气升反应器，包括内筒和外筒，内筒的内部空腔为酸气吸收区，内筒与外筒之间形成的环隙区域为亚铁再生区，特点是内筒与外筒同轴安装且两者底部在同一水平面上，内筒的外壁设置有呈螺旋状的液体导流旋片，外筒的顶部设置有上锥壳，上锥壳上设置有尾气排放口和消泡喷头，外筒的底部设置有用于收集硫磺的下锥壳，酸气吸收区水平均布有酸气分布器，亚铁再生区靠近底部处水平均布有空气分布器，优点是氧气滞留时间长、布气效果好、再生效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种湿法脱硫反应器，尤其是涉及一种湿法脱硫气升反应器。
背景技术
基于铁基的湿法脱硫工艺具有流程简单，脱硫效率高，工艺经济合理等优点，广泛应用于天然气、石油化工等领域。
典型的铁基湿法脱硫系统可分为吸收和再生两大部分：
（吸收区）
（再生区）
为了控制和避免一些不利副反应的发生，吸收反应和再生反应需要在两个相对独立又能自由进行液体交换的区域进行。气升式反应器很好地满足了这个条件。
气升式反应器是一种在生物化工、环境保护、污水处理等领域应用较多的一种多相环流反应器，综合了鼓泡塔和搅拌釜的性能，具有结构简单、剪切力低、供气效率高、传质传热特性好等特点。它通常由四部分组成：上升区、下降区、底部连接区与气体分布器。
在湿法脱硫工艺中，一般将气升反应器的内筒（下降区）用作吸收区，内外筒环隙（上升区）用作再生区，经分离器预处理后的酸气，进入吸收区，溶解的H2S与催化剂溶液中Fe3+反应生成单质S，与此同时Fe3+被还原为Fe2+；空气由鼓风机鼓入再生区，Fe2+被O2氧化为Fe3+得到再生。在整个反应过程中，控制空气的空塔气速大于酸气的空塔气速，使再生区溶液的表观密度小于吸收区溶液的表观密度，在密度差的作用下，溶液将形成自循环流动。
O2在水溶液中的溶解度较低，Fe2+的氧化再生速度决定脱硫效率，是整个反应系统的控速步骤。对于现有的湿法脱硫气升反应器，为了能达到规定的处理效果，必须保证一定的氧化区面积或者提高氧化区高度，这在某种程度上造成了现有脱硫反应器过大，设备成本提高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有氧气滞留时间长、布气效果好、再生效率高的湿法脱硫气升反应器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种湿法脱硫气升反应器，包括内筒和外筒，所述的内筒的内部空腔为酸气吸收区，所述的内筒与所述的外筒之间形成的环隙区域为亚铁再生区，所述的内筒与所述的外筒同轴安装且两者底部在同一水平面上，所述的内筒的外壁设置有呈螺旋状的液体导流旋片，所述的外筒的顶部设置有上锥壳，所述的上锥壳上设置有尾气排放口和消泡喷头，所述的外筒的底部设置有用于收集硫磺的下锥壳，所述的酸气吸收区水平均布有酸气分布器，所述的亚铁再生区靠近底部处水平均布有空气分布器。
所述的液体导流旋片从上到下为顺时针螺旋向下。
所述的液体导流旋片的水平宽度与亚铁再生区的水平宽度的比值为0.2-0.5。
所述的内筒的直径与所述的外筒的直径比为0.4-0.6。
所述的下锥壳的锥角为30-60度。
所述的酸气分布器位于所述的酸气吸收区的中下方。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型一种湿法脱硫气升反应器，由于内筒外壁液体导流旋片的作用，使得氧化区流体在上升过程中径向运动加剧，延长了氧气在氧化区的滞留时间，提高了亚铁再生效率，进而降低氧化区面积或反应器高度，减少设备投资成本。该反应器可用于MDEA尾气、炼厂酸性气等非爆炸性含硫气体的硫磺回收，该反应器具有氧气滞留时间长、布气效果好、再生效率高等特点。
附图说明
图1为本实用新型的湿法脱硫气升反应器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
具体实施例
一种湿法脱硫气升反应器，如图1所示，包括内筒1和外筒2，内筒1的内部空腔为酸气吸收区3，内筒1与外筒2之间形成的环隙区域为亚铁再生区4，内筒1与外筒2同轴安装且两者底部在同一水平面上，内筒1的外壁设置有呈螺旋状的液体导流旋片5，外筒2的顶部设置有上锥壳6，上锥壳6上设置有尾气排放口7和消泡喷头8，外筒2的底部设置有用于收集硫磺的下锥壳9，酸气吸收区3水平均布有酸气分布器10，亚铁再生区4靠近底部处水平均布有空气分布器11。
在此具体实施例中，液体导流旋片5从上到下为顺时针螺旋向下；液体导流旋片5的水平宽度与亚铁再生区4的水平宽度的比值为0.2-0.5；内筒1的直径与外筒2的直径比为0.4-0.6；下锥壳9的锥角为30-60度；酸气分布器10位于酸气吸收区3的中下方。
其工作原理及工作过程如下：
经酸气分离器10预处理后的酸气由酸气喷嘴进入酸气吸收区3，溶解的H2S与溶液中的Fe3+反应，生成单质硫磺，Fe3+转换成Fe2+，硫磺沉入下锥壳9，富液由酸气吸收区3循环至亚铁再生区4；与此同时，鼓风机将空气由空气分布器11的空气喷嘴鼓入亚铁再生区4，空气中的O2将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+循环至酸气吸收区3与H2S继续反应。
由于控制空气的空塔气速大于酸气的空塔气速，亚铁再生区4溶液的气含率大于酸气吸收区3溶液的气含率，因此亚铁再生区4溶液的表观密度比酸气吸收区3溶液的表观密度大，溶液在密度差的作用下，催化剂溶液会形成自动循环。
反应生成的单质硫磺会在重力作用下沉降至下锥壳9内，待锥底硫磺达到一定质量分数时，将由硫磺浆泵输送至过滤机进行过滤。
上述实施例是对本实用新型的进一步说明，但本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (6)
1.一种湿法脱硫气升反应器，包括内筒和外筒，所述的内筒的内部空腔为酸气吸收区，所述的内筒与所述的外筒之间形成的环隙区域为亚铁再生区，其特征在于：所述的内筒与所述的外筒同轴安装且两者底部在同一水平面上，所述的内筒的外壁设置有呈螺旋状的液体导流旋片，所述的外筒的顶部设置有上锥壳，所述的上锥壳上设置有尾气排放口和消泡喷头，所述的外筒的底部设置有用于收集硫磺的下锥壳，所述的酸气吸收区水平均布有酸气分布器，所述的亚铁再生区靠近底部处水平均布有空气分布器。
2.根据权利要求1所述的一种湿法脱硫气升反应器，其特征在于：所述的液体导流旋片从上到下为顺时针螺旋向下。
3.根据权利要求2所述的一种湿法脱硫气升反应器，其特征在于：所述的液体导流旋片的水平宽度与亚铁再生区的水平宽度的比值为0.2-0.5。
4.根据权利要求2所述的一种湿法脱硫气升反应器，其特征在于：所述的内筒的直径与所述的外筒的直径比为0.4-0.6。
5.根据权利要求2所述的一种湿法脱硫气升反应器，其特征在于：所述的下锥壳的锥角为30-60度。
6.根据权利要求2所述的一种湿法脱硫气升反应器，其特征在于：所述的酸气分布器位于所述的酸气吸收区的中下方。
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