CN205590290U - 液硫储罐脱气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于减少液流储罐中逸出的H₂S排放环境保护领域，尤其涉及一种适用于处理大型液硫储罐逸出气体的装置。液硫储罐脱气装置，包括硫封罐，硫封罐上方出口连接水洗塔中部进口，水洗塔上部设置有喷淋蓬头，水洗塔下部设置有冷却管，水洗塔底部连接硫粉过滤器，硫粉过滤器的出口通过水循环泵连接喷淋蓬头，水洗塔顶部的出口连接脱硫反应器的废气进气管，脱硫反应器的废气出口通过液环真空泵连接放散管，脱硫反应器底部设有第一阀门并连接碱液泵，碱液泵通过管线连接碱液、新鲜水进口。本实用新型对逸出的硫蒸气进行回收，减少资源的浪费。

Description

液硫储罐脱气装置

技术领域

本实用新型属于减少液流储罐中逸出的H₂S排放环境保护领域，并对逸出的硫蒸气进行回收，减少资源的浪费，尤其涉及一种适用于处理大型液硫储罐逸出气体的装置。

背景技术

液硫储罐是硫磺回收单元的主要设备之一，一般采用常压储罐，且在罐顶设置多个排气口确保气体逸出，避免罐内超压。逸出的气体组成一般为H₂S和硫蒸气。H₂S主要来自中液硫生产中溶解的过程气和H₂S_X在高温下的分解，硫蒸气主要来源为H₂S_X在高温下的分解。

对大型液硫储罐而言，逸出的气体一般为300~500mg/m³，在装卸车过程中可能达到1000 mg/m³。一方面，在储罐周边下风向形成硫化氢和硫蒸气的污染区，对厂区环境空气造成污染，影响职工的身体健康；另一方面，硫蒸气随着气体一起逸出，造成了单质硫的浪费。因此，需对罐顶逸出的废气进行集中回收处理。

在已公开发表的文献或专利中未见对液硫储罐顶逸出气体处理的报道，在该领域还属于空白。在已公开发表的文献或专利中，主要是针对液硫池等液硫储存设施中溶解的H₂S的脱除，以避免在储存、运输中H₂S逸出而污染环境、损害操作人员健康。脱除工艺大多采用鼓泡脱气法和循环脱气法。两种脱气方法都是将废气抽送至尾气焚烧炉焚烧，气体中的硫元素最终以SO₂的形式排放至大气，对环境产生污染。国家对净化厂大气污染物排放标准中要求SO₂排放浓度小于500mg/m³，难以控制SO₂的排放浓度至标准以下。

CN1237474A公开了一种塔式脱硫装置，采用特制脱硫剂对含硫气体进行液相氧化法脱硫。脱硫塔下段为洗涤段，上段设喷淋脱硫液，气体脱硫后从上段出塔，脱硫富液在塔内氧化再生后循环使用，根据需要在同一段或分段进行气体洗涤脱硫与脱硫液的再生。该方法吸收剂选用弱碱性溶液，溶液中添加载氧体起催化作用。该方法存在的主要问题是催化剂易中毒，且吸收剂价格较贵。

CN 101343044A 公开了一种改良液硫脱气工艺，该工艺需额外注入液氨，虽脱气效果好，但会影响硫磺质量，有时会产生固体沉淀甚至造成堵塞。

CN 2813585Y 公开了一种液硫脱气装置，该装置为一套橇装密闭设备，直接在液硫中鼓入空气，但未设空气加热设施，会造成设备内局部液硫冷凝，从而堵塞鼓泡器。

CN 102381685A 公开了一种液硫脱气工艺，引入经预热的空气与H₂S在容器内件中发生直接氧化反应，大部分的H₂S氧化生成单质S（蒸气）和水（蒸汽），气提出的H₂S经蒸汽抽空器抽出至尾气焚烧炉或酸性气燃烧炉。该方法会直接造成烟气中SO₂排放浓度超标，同时浪费了资源。

CN103112831A 公开了一种液硫脱气装置及方法，在液硫池中设置气提设备，在气提设备的作用下空气连续注入液硫池液硫中，气提出液硫中溶解的H₂S。气提出的H₂S进入吸收塔内，与可再生的碱性溶液接触并被吸收液吸收。吸收塔的顶部逸出气体中H₂S含量小于10ppm，进一步被送入焚烧系统焚烧后由烟囱高空排放。吸收H₂S的溶液采用氨液再生，再生后碱性溶剂重新投入吸收塔内，H₂S送回硫磺回收装置作为酸性原料，减少硫化物的外排。该方法未回收硫，且H₂S送回硫磺回收装置会造成装置负荷的增加，装置的稳定性受到影响。

发明内容

本实用新型针对大型液硫储罐罐顶废气治理领域存在的空白，目的在于提供一种大型液硫储罐脱气装置及工艺，以减少储罐装置内大量含H₂S和硫蒸气的废气直接对空排放，造成环境污染、浪费资源和安全隐患。

本实用新型提供的技术方案是：

液硫储罐脱气装置，包括硫封罐，硫封罐上方出口连接水洗塔中部进口，水洗塔上部设置有喷淋蓬头，水洗塔下部设置有冷却管，水洗塔底部连接硫粉过滤器，硫粉过滤器的出口通过水循环泵连接喷淋蓬头，水洗塔顶部的出口连接脱硫反应器的废气进气管，脱硫反应器的废气出口通过液环真空泵连接放散管，脱硫反应器底部设碱液出口。

具体的，脱硫反应器底部的碱液出口处设有第一阀门并连接碱液泵，碱液泵通过管线连接碱液、新鲜水进口，碱液装车管线与碱液、新鲜水进口之间通过阀门连接，碱液罐底部通过第二阀门连接碱液泵，碱渣罐底部通过第三阀门连接碱液泵，碱液装车管线通过阀门连接碱液罐顶部的入口，碱液装车管线通过阀门连接碱渣罐顶部的入口，碱液罐、碱渣罐顶部分别连接氮气管线。

具体的，碱液泵的入口处设置有碱液管。

具体的，水洗塔设置有进入管，水洗塔上设置有液位仪，液位仪与进入管上的自动阀连接。

具体的，脱硫反应器包括外筒，外筒安装在底板上，外筒内设置有内筒体，内筒体底部设置有填料支撑格栅，填料支撑格栅下方设置有废气进气管连通于外筒外部，填料支撑格栅下方的废气进气管部分设置有进气孔，内筒体内填料支撑格栅上方设有填料,内筒体上端设置有填料压紧格栅，外筒下部设置有碱液出口和蒸汽口，外筒上部高于内筒体的位置设置有碱液、新鲜水进口，外筒上端盖上设置有除沫器，除沫器上方设有顶盖，外筒上端盖上位于除沫器的上方位置还设置有废气出口。

优选的，外筒上低于内筒体的位置设置有排油口。

本实用新型解决了国内液硫储罐顶废气直接对空排放的现状。采用本实用新型装置后，排放气体符合国家标准，大大降低了大气环境污染；罐顶自燃事件不再发生，系统安全问题得到保障；回收液硫储罐中逸出的硫蒸气，减少了资源的浪费。

附图说明

图1是本实用新型所述结构示意图。

图2是所述脱硫反应器的结构示意图。

1硫封罐 2水洗塔 3硫粉过滤器 4水循环泵 5脱硫反应器

6碱液罐 7碱渣罐 8液环真空泵 9碱液泵 10放散管

11喷淋蓬头 12冷却管 13碱液管 14底板 15外筒

16废气进气管 17观察孔 18进气孔 19填料支撑格栅

20内筒体 21碱液出口 22蒸汽口 26排油口 27碱液、新鲜水进口

29填料压紧格栅 30除沫器 32顶盖 33废气出口。

具体实施方式

液硫储罐脱气装置，包括硫封罐，硫封罐上方出口连接水洗塔中部进口，水洗塔上部设置有喷淋蓬头，水洗塔下部设置有冷却管，水洗塔底部连接硫粉过滤器，硫粉过滤器的出口通过水循环泵连接喷淋蓬头，水洗塔顶部的出口连接脱硫反应器的废气进气管，脱硫反应器的废气出口通过液环真空泵连接放散管，脱硫反应器底部的碱液出口处设有第一阀门并连接碱液泵，碱液泵通过管线连接碱液、新鲜水进口，碱液装车管线与碱液、新鲜水进口之间通过阀门连接，碱液罐底部通过第二阀门连接碱液泵，碱渣罐底部通过第三阀门连接碱液泵，碱液装车管线通过阀门连接碱液罐顶部的入口，碱液装车管线通过阀门连接碱渣罐顶部的入口，碱液罐、碱渣罐顶部分别连接氮气管线。

碱液泵的入口处设置有碱液管。

水洗塔设置有进入管，水洗塔上设置有液位仪，液位仪与进入管上的自动阀连接。

脱硫反应器包括外筒，外筒安装在底板上，外筒内设置有内筒体，内筒体底部设置有填料支撑格栅，填料支撑格栅下方设置有废气进气管连通于外筒外部，填料支撑格栅下方的废气进气管部分设置有进气孔，内筒体内填料支撑格栅上方设有填料,内筒体上端设置有填料压紧格栅，外筒下部设置有碱液出口和蒸汽口，外筒上部高于内筒体的位置设置有碱液、新鲜水进口，外筒上端盖上设置有除沫器，除沫器上方设有顶盖，外筒上端盖上位于除沫器的上方位置还设置有废气出口。

外筒上低于内筒体的位置设置有排油口。

采用液环正空泵经由脱硫反应器、水洗塔、硫封罐将液硫储罐的中的废气引出。为了避免液硫储罐内超压，设硫封罐，当液硫储罐超压后硫封罐破封使废气逸出，起到保护液硫储罐的作用。

引出的废气进入水洗塔的中部，塔顶设三段喷淋蓬头，喷淋液主要为水。废气在水洗塔内与喷淋水接触后迅速形成絮状的硫晶体后悬浮在水洗塔下部的溶液中，处理完的废气从水洗塔的顶部逸出，含有硫粉的酸性溶液从水洗塔塔底流出进入硫粉过滤器。

水洗塔底部含有硫粉的酸性溶液经硫粉过滤器进行捕集溶液中的硫粉。捕集完硫粉的酸性水溶液通过水循环泵打入到水洗塔的顶部作为喷淋液，实现喷淋液的循环操作。同时根据需要，通过进入管间歇的加入一定的碱液以中和水中溶解的微量H2S，生成的碱渣与硫粉一同排出。

捕集的硫粉大部分沉积在硫粉过滤器滤芯的表面，一定时间后需对硫粉过滤器中的硫粉进行收集。收集过程中切换至备用的硫粉过滤器，以保证装置的不停产。

为了避免水温的升高，造成后续碱液吸收中水的蒸发，在水洗塔的下部设冷却管，控制塔内温度。同时对水洗塔的下部设液位控制，通过进入管通入新鲜水，确保冷却盘管浸没在液体中。

经水洗塔处理后的废气主要含硫化氢，在脱硫反应器中采用过量的10%碱液吸收。废气经脱硫反应器底部引入，反应后合格的废气（含10mgH₂S/m³）由液环真空泵经脱硫反应器顶部抽出，引至放散管排放。10%的碱液由槽车经装车泵9打入碱液储罐6内。在脱硫反应器中生成的碱渣（主要含Na₂S）经碱液泵打入碱渣储罐储存，一定时间采用氮气压送至碱液装车管线排出。

采用此装置与工艺废气中H₂S和硫蒸气的浓度可降至10mg/m³。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.液硫储罐脱气装置，其特征在于，包括硫封罐，硫封罐上方出口连接水洗塔中部进口，水洗塔上部设置有喷淋蓬头，水洗塔下部设置有冷却管，水洗塔底部连接硫粉过滤器，硫粉过滤器的出口通过水循环泵连接喷淋蓬头，水洗塔顶部的出口连接脱硫反应器的废气进气管，脱硫反应器的废气出口通过液环真空泵连接放散管，脱硫反应器底部设碱液出口。

2.根据权利要求1所述液硫储罐脱气装置，其特征在于，脱硫反应器底部的碱液出口处设有第一阀门并连接碱液泵，碱液泵通过管线连接碱液、新鲜水进口，碱液装车管线与碱液、新鲜水进口之间通过阀门连接，碱液罐底部通过第二阀门连接碱液泵，碱渣罐底部通过第三阀门连接碱液泵，碱液装车管线通过阀门连接碱液罐顶部的入口，碱液装车管线通过阀门连接碱渣罐顶部的入口，碱液罐、碱渣罐顶部分别连接氮气管线。

3.根据权利要求1所述液硫储罐脱气装置，其特征在于，碱液泵的入口处设置有碱液管。

4.根据权利要求1所述液硫储罐脱气装置，其特征在于，水洗塔设置有进入管，水洗塔上设置有液位仪，液位仪与进入管上的自动阀连接。

5.根据权利要求1所述液硫储罐脱气装置，其特征在于，脱硫反应器包括外筒，外筒安装在底板上，外筒内设置有内筒体，内筒体底部设置有填料支撑格栅，填料支撑格栅下方设置有废气进气管连通于外筒外部，填料支撑格栅下方的废气进气管部分设置有进气孔，内筒体内填料支撑格栅上方设有填料,内筒体上端设置有填料压紧格栅，外筒下部设置有碱液出口和蒸汽口，外筒上部高于内筒体的位置设置有碱液、新鲜水进口，外筒上端盖上设置有除沫器，除沫器上方设有顶盖，外筒上端盖上位于除沫器的上方位置还设置有废气出口。

6.根据权利要求1所述液硫储罐脱气装置，其特征在于，外筒上低于内筒体的位置设置有排油口。