CN205055809U - 一种干法常温脱硫实验装置 - Google Patents

Abstract

一种干法常温脱硫实验装置，由模拟燃气配制、脱硫及硫化氢检测、尾气净化三部分构成。本装置采用氮气、硫化氢气体的混合气作为模拟燃气，以装有常温氧化铁脱硫剂的有机玻璃管为脱硫柱，以锌氨络合液作为脱硫柱穿透指示剂，以三通阀控制气体走向，使得装置简单，脱硫、再生过程脱硫剂颜色变化明显，能实现脱硫-备用-再生以及脱硫柱串联、并联、混联等多种脱硫工艺，可满足于教学要求，也可用于常温脱硫剂的性能检测。

Description

一种干法常温脱硫实验装置

技术领域

本实用新型属于燃气净化技术领域，具体涉及一种干法常温脱除燃气中硫化氢的实验教学装置。

背景技术

煤气、天然气等燃气中含有硫化氢，会引起设备及管路腐蚀、催化剂中毒和产品质量下降等问题，其燃烧产物SO₂将污染环境。干法脱硫是利用含有水合氧化铁、氧化锌等有效成分的脱硫剂直接脱除燃气中硫化氢的气体净化方法，其工艺简单，脱硫精度高，应用广泛，是获取低硫燃气的主要技术。

干法脱硫是煤化工工艺学等课程的教学内容之一，但该部分实验教学开展的极少，主要原因一是实验室通常没有硫化氢浓度较高的燃气，用煤气发生装置在实验室产生煤气，无论从设备投资、运行条件以及消防安全诸方面，均受到一定限制；二是缺乏直接表现工艺流程、过程变化的技术手段。

发明内容

本专利提供了一种干法脱硫实验装置，该装置以氮气、硫化氢混合气作为模拟燃气，利用常温氧化铁脱硫剂和有机玻璃柱作为脱硫柱，能直观、简便的实现脱硫、再生等工艺过程，也能用于检测脱硫剂性能。

本实用新型采用的技术方案如下：

实验装置由以下几个部分组成：模拟燃气的配制装置、脱硫部分、硫化氢检测部分及尾气净化部分。

模拟燃气的配置部分包括瓶装硫化氢气体、氮气、减压表、流量计及调节阀以及气体混合器，完成硫化氢浓度不同的模拟燃气的配制。脱硫部分由多个有机玻璃脱硫柱、常温氧化铁脱硫剂、三通阀及管道组成，变换三通阀位置，可以实现脱硫-备用-再生常用脱硫工艺，以及由各脱硫柱间并联、串联及混联形成的其它脱硫工艺；脱硫剂与模拟燃气接触时，颜色由橙黄变为黑色，为脱硫状态，当脱硫柱经三通阀仅与空气连通时，脱硫剂由黑色逐渐转为橙黄色，为再生状态。硫化氢的检测部分及尾气净化部分，采用锌氨络合液作为指示剂，当指示剂突现白色沉淀时，表明气体中的硫化氢高于要求值，脱硫剂已处于穿透状态，尾气应将其导入盛装氢氧化钠溶液的洗气瓶净化、排空。

模拟燃气配制装置包括：氮气钢瓶(8)，与氮气钢瓶(8)连接的第一减压表(9)，与第一减压表(9)连接的第一流量调节阀(10)，与第一流量调节阀(10)连接的第一流量计(11)，硫化氢气体钢瓶(7)，与硫化氢气体钢瓶(7)连接的第二减压表，与第二减压表连接的第二流量调节阀，与第二流量调节阀连接的第二流量计(12)，以及与第一流量计(11)和第二流量计(12)连接的气体混合器(1)；脱硫部分包括：脱硫柱(2，3，4)为竖向平行排布、内盛脱硫剂的有机玻璃管，脱硫柱底部分别经三通阀(22，32，42)与含有三通阀(24，34)的底部进气管连接，脱硫柱顶部分别经三通阀(21，31，41)与含有三通阀(23，33)的顶部排气管连接，底部进气管的三通阀与顶部排气管的三通阀之间设有旁路通道；模拟燃气配制装置通过气体混合器(1)与脱硫部分的底部进气管的始端连接；在气体混合器(1)混合后得到硫化氢浓度不同的模拟燃气，提供给实验装置中的脱硫部分；硫化氢检测部分以及尾气净化部分包括：硫化氢检测装置(5)经第一二通阀(43)、尾气净化装置(6)经第二二通阀(44)与脱硫部分的顶部排气管的末端并行连接；尾气净化装置进行尾气的净化，用氢氧化钠溶液吸收硫化氢，可根据模拟燃气流量的大小，选择不同容积的洗气瓶进行尾气净化。实验装置采用模拟燃气，在技术上更容易实现，更安全；采用常温氧化铁脱硫剂，配合有机玻璃脱硫柱，实验现象明显；装置简单，能实现多种脱硫工艺。

附图说明

图1实验装置示意图

图2脱硫一备用一再生脱硫工艺示意图。

图3并联脱硫工艺示意图。

图4串联脱硫工艺示意图。

其中：1、气体混合器，2～4、脱硫柱，5、硫化氢检测器，6、尾气净化装置，7、硫化氢钢瓶，8、氮气钢瓶，9、第一减压表，10、第一流量调节阀，11、第一流量计，12、第二流量计，21～24、31～34、41～42、三通阀，43、第一二通阀，44、第二二通阀

具体实施方式

结合附图，对本实用新型进一步说明。

如图1所示，脱硫装置包括模拟燃气的配制部分、脱硫部分及硫化氢检测、尾气净化部分三部分。

模拟燃气配制装置包括：氮气钢瓶(8)，与氮气钢瓶(8)连接的第一减压表(9)，与第一减压表(9)连接的第一流量调节阀(10)，与第一流量调节阀(10)连接的第一流量计(11)，硫化氢气体钢瓶(7)，与硫化氢气体钢瓶(7)连接的第二减压表，与第二减压表连接的第二流量调节阀，与第二流量调节阀连接的第二流量计(12)，以及与第一流量计(11)和第二流量计(12)连接的气体混合器(1)，在混合器(1)混合后得到硫化氢浓度不同的模拟燃气，提供给实验装置中的脱硫部分。

硫化氢检测：将适量锌氨络合液转入检测器(5)，当脱硫柱内大部分脱硫剂转为黑色时，调节二通阀(43)，使少量尾气进入检测器(5)，溶液突现明显的白色沉淀时，表明脱硫剂穿透。

尾气净化：尾气净化装置(6)采用氢氧化钠溶液吸收硫化氢，可根据模拟燃气流量的大小，选择不同容积的洗气瓶或将其串联使用。

脱硫部分：由三个脱硫柱(2、3、4)组成，变换三通阀(21～24、31～34、41～42)，可以成形不同的脱硫工艺，以下以三个脱硫柱为例，说明不同工艺的实现方法。

硫化氢检测器(5)采用0.02mol/L的锌氨络合液位指示剂，内盛2mol/L氢氧化钠溶液的洗气瓶作为尾气净化装置(6)。

图2为脱硫-备用-再生脱硫工艺。该工艺中脱硫柱(2)处于脱硫状态，脱硫柱(3)备用，脱硫柱(4)处于再生状态。模拟燃气由脱硫柱(2)下端的三通阀(22)进入，从脱硫柱上端三通阀(21)经三通阀(23、33)及管道进入尾气净化装置(6)或硫化氢检测器(5)，进行脱硫过程；空气分别从三通阀(41、42)进入到脱硫柱(4)，完成Fe₂S₃.xH₂O+O₂→Fe₂O₃.xH₂O+S的再生过程。

图3为并联脱硫工艺。三个脱硫柱同步进行脱硫，调节三通阀(24、34)及三通阀(23、33)仅使管道水平方向联通，使模拟燃气从柱(2、3、4)下端三通阀(22、32、42)进入，从柱(2、3、4)上端三通阀(21、31、41)汇入管道，进入尾气净化装置(6)或硫化氢检测器(5)。

图4为串联脱硫工艺。模拟燃气首先通过三通阀(22、21)之间的脱硫柱(2)，经过三通阀(23、24)间管道及三通阀(32、31)之间的脱硫柱(3)，再经过(33、34)间管道及三通阀(42、41)之间的脱硫柱(4)，进入尾气净化装置(6)或硫化氢检测器(5)。

利用现有的或增加脱硫柱，可以实现多种形式的混联工艺。

Claims (6)

1.一种干法常温脱硫实验装置，由模拟燃气配制装置、脱硫部分、硫化氢检测部分以及尾气净化部分组成，其中：

模拟燃气配制装置包括：氮气钢瓶(8)，与氮气钢瓶(8)连接的第一减压表(9)，与第一减压表(9)连接的第一流量调节阀(10)，与第一流量调节阀(10)连接的第一流量计(11)，硫化氢气体钢瓶(7)，与硫化氢气体钢瓶(7)连接的第二减压表，与第二减压表连接的第二流量调节阀，与第二流量调节阀连接的第二流量计(12)，以及与第一流量计(11)和第二流量计(12)连接的气体混合器(1)；

脱硫部分包括：脱硫柱(2，3，4)为竖向平行排布、内盛脱硫剂的有机玻璃管，脱硫柱底部分别经三通阀(22，32，42)与含有三通阀(24，34)的底部进气管连接，脱硫柱顶部分别经三通阀(21，31，41)与含有三通阀(23，33)的顶部排气管连接，底部进气管的三通阀与顶部排气管的三通阀之间设有旁路通道；

模拟燃气配制装置通过气体混合器(1)与脱硫部分的底部进气管的始端连接；在气体混合器(1)混合后得到硫化氢浓度不同的模拟燃气，提供给实验装置中的脱硫部分；

硫化氢检测部分以及尾气净化部分包括：硫化氢检测装置(5)经第一二通阀(43)、尾气净化装置(6)经第二二通阀(44)与脱硫部分的顶部排气管的末端并行连接；

尾气净化装置进行尾气的净化，用氢氧化钠溶液吸收硫化氢，可根据模拟燃气流量的大小，选择不同容积的洗气瓶进行尾气净化。

2.根据权利要求1所述的一种干法常温脱硫实验装置，其特征是：模拟燃气由氮气、硫化氢气体构成，由第一流量计(11)和第二流量计(12)调节各自流量，由气体混合器(1)混合。

3.根据权利要求1所述的一种干法常温脱硫实验装置，其特征是：脱硫部分至少包括三个脱硫柱(2，3，4)组成，柱内脱硫剂分层布置，装入常温氧化铁脱硫剂。

4.根据权利要求1所述的一种干法常温脱硫实验装置，其特征是：硫化氢检测器(5)采用0.02mol/L的锌氨络合液为指示剂，内盛2mol/L氢氧化钠溶液的洗气瓶作为尾气净化装置(6)。

5.如权利要求4所述的一种干法常温脱硫实验装置，其特征是：所述洗气瓶可为多个且串联设置。

6.如权利要求1所述的一种干法常温脱硫实验装置，其特征是：将不同容积的洗气瓶进行串联设置。