CN209952579U - 用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔，该脱硫塔由底部至塔顶依次设有进气管(1)、用于承载填料(3)的填料支架(2)、填料(3)上方的布液盘(4)，以及进液管(5)；进液管(5)由塔身侧面伸入脱硫塔中，包括一条主管路和主管路上延伸出的多个树枝状支管路，伸入脱硫塔的进液管(5)的长度允许喷出的脱硫液到达脱硫塔的侧壁壁面；布液盘(4)横向固定在脱硫塔中，其上密布纵向透孔，对进液管(5)喷出的脱硫液进行分散，使下行的脱硫液能够覆盖整个脱硫塔横截面。本实用新型通过进液管‑填料支架/填料‑集液盘的设计组合，以及多功能单元的有序重复，能够将煤气中硫化氢完全脱除。

Description

用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔

技术领域

本实用新型属于焦炉荒煤气净化领域，涉及深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的设备，能够将煤气中硫化氢完全脱除，实现100％脱硫效率。

背景技术

焦炉荒煤气是煤在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉煤气中硫化氢的含量一般在4～10g/Nm³。未脱除硫化氢的焦炉荒煤气在输送过程中会腐蚀管道；燃烧后废气形成酸雨造成空气、水体、土壤污染；若用作合成原料气会造成催化剂中毒；用于冶炼优质钢会降低钢材品质。

目前，用于焦炉荒煤气中硫化氢脱除的装置的研究较少，且存在脱除硫化氢效率低的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔，通过进液管-填料支架/填料-集液盘的设计组合，以及多功能单元的有序重复，能够将煤气中硫化氢完全脱除，实现100％脱硫效率，从而完成本实用新型。

实用新型的目的在于提供以下技术方案：

(1)一种用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔，其特征在于，该脱硫塔由底部至塔顶依次设有进气管1、用于承载填料3的填料支架2、填料3上方的布液盘4，以及进液管5；

进液管5由塔身侧面伸入脱硫塔中，包括一条主管路和主管路上延伸出的多个树枝状支管路，伸入脱硫塔的进液管5的长度允许喷出的脱硫液到达脱硫塔的侧壁壁面；

布液盘4横向固定在脱硫塔中，其上密布纵向透孔，对进液管5喷出的脱硫液进行分散，使下行的脱硫液能够覆盖整个脱硫塔横截面；

带有硫化氢的焦炉荒煤气由进气管1输入脱硫塔底部，与喷淋下的脱硫液进行初步脱硫，在脱硫塔中上升分散进入填料支架2承载的填料3中，与堆叠的填料3中及填料3表面分布的脱硫液进行有效的脱硫反应，脱硫后的焦炉荒煤气由塔顶出气管8排出。

2、根据上述(1)所述的脱硫塔，其特征在于，将填料支架2、填料3、布液盘4和进液管5作为一个脱硫单元，脱硫塔中能够设置一个或多个脱硫单元；

脱硫塔中设置有多个脱硫单元时，脱硫单元之间横向固定有集液盘6，该集液盘6用于承接其上方的脱硫单元中流出的脱硫液，将脱硫液均匀的洒入下一脱硫单元；

所述集液盘6包括位于外围且能够限定集液盘6尺寸的固定环61、以及多个平行固定于固定环61内部且高度一致的Z型斜板62，相邻两个Z型斜板62无接触，在垂直方向上存在交叠部分；

其中，Z型斜板62包括斜面和斜面两端的上挡板和下挡板，上挡板将脱硫液导入位于其下方且与其具有重叠部分的另一Z型斜板62的斜面上，下挡板用于缓存斜面上流下的脱硫液；

沿固定环61的内边缘加工有设定高度的挡环63，挡环63内侧固定多条平行的支撑条64，Z型斜板62沿支撑条64长度方向与支撑条64结合且斜面倾斜向下；

固定环61的环面上开设一个或多个汇流通孔65，汇流通孔65下方接汇流管66，落在固定环61环面上的脱硫液经汇流通孔65和汇流管66流入下一脱硫单元。

根据本实用新型提供的一种用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔，具有以下有益效果：

(1)本实用新型中，进液管包括主管路和树枝状支管路，主管路和树枝状支管路的末端连接高压旋转喷头，高压旋转喷头在脱硫液压力的作用下能够进行全方位旋转，使脱硫液喷洒分布更为均匀；

(2)本实用新型中，采用填料取代传统脱硫设备中的钢铁网塔盘，降低了原脱硫设备的加工难度，通过灵活调整填料高度、规格和选型，利于脱硫效率的提高；

(3)本实用新型中，将填料支架、填料、布液盘和进液管作为一个脱硫单元，则脱硫塔中可以设置多个脱硫单元，此时，脱硫塔中分多层进液，一方面，延长了焦炉荒煤气的净化路程，加强了对硫化氢的吸收能力，净化效率得到提升；另一方面，在增加进入脱硫塔的脱硫液用量的同时，可以提高进塔的焦炉荒煤气的体积，使得净化效率和增加脱硫液/增高脱硫塔而导致的成本上升之间得到平衡；

(4)本实用新型中，脱硫单元之间横向固定有集液盘，集液盘或集液盘上的Z型斜板的设置，一方面，能够缓冲上一脱硫单元中流下的液体，液体打到Z型斜板的斜面上，再进一步被下挡板缓存，不会直接流入下一脱硫单元，提高了气液反应的时间；另一方面，由下方通入的空气在经过集液盘时，接触Z型斜板的斜面，被均匀分配后进入上方脱硫单元中，上方的脱硫单元中流出的脱硫液接触Z型斜板被均匀分配到下方脱硫单元中，很明显，这对脱硫液和焦炉荒煤气均起到了均质的作用。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔的结构示意图，其中该脱硫塔包括一个脱硫单元；

图2示出根据本实用新型另一种优选实施方式的用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔的结构示意图，其中该脱硫塔包括三个脱硫单元；

图3示出根据本实用新型中一种优选实施方式的集液盘6的结构示意图。

附图标号说明：

1-进气管；

2-填料支架；

3-填料；

4-布液盘；

5-进液管；

6-集液盘；

61-固定环；

62-Z型斜板；

63-挡环；

64-支撑条；

65-汇流通孔；

66-汇流管；

7-捕雾层；

8-出气管。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其他实施例。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔，该脱硫塔由底部至塔顶依次设有进气管1、用于承载填料3的填料支架2、填料3上方的布液盘4，以及进液管5；

进液管5由塔身侧面伸入脱硫塔中，包括一条主管路和主管路上延伸出的多个树枝状支管路，伸入脱硫塔的进液管5的长度允许喷出的脱硫液到达脱硫塔的侧壁壁面；

布液盘4横向固定在脱硫塔中，其上密布纵向透孔，对进液管5喷出的脱硫液进行分散，使得下行的脱硫液能够覆盖整个脱硫塔横截面；

带有硫化氢的焦炉荒煤气由进气管1输入脱硫塔底部，与喷淋下脱硫液进行初步脱硫，在脱硫塔中上升分散进入填料支架2承载的填料3中，与堆叠的填料3中及填料3表面分布的脱硫液进行有效的脱硫反应，脱硫后的焦炉荒煤气由塔顶出气管8排出。

在本实用新型中，脱硫塔底部的进气管1与其上方的填料支架2之间具有设定距离，用于缓存流下的脱硫液，并形成硫化氢与脱硫液进行气液交换的空间。

在本实用新型中，填料支架2横向固定在脱硫塔中，其为带有纵向透孔的薄板，能够支撑填料且不影响脱硫液的向下流动。

填料区间为脱硫的主反应场所，通过调节填料3的高度，可以平衡硫化氢的脱除效率以及填料的使用成本。

为了便于填料支架2的固定和填料高度的调整，在填料3填充区域对应的不同高度的脱硫塔内壁上，设置多层凸起或环绕脱硫塔内壁的凸环，每层凸起或凸环的上支撑面位于同一水平高度，使得其支撑的填料支架2水平或近水平，避免填料支架2发生较大倾斜。

在本实用新型中，填料3可以选用环状填料，如鲍尔环或拉西环填料，经过本发明人的试验，优选为对现有的鲍尔环进行重新结构设计，如增加鲍尔环侧壁上的开孔数，使其具有通量大、阻力小、分离效率高及操作弹性大等优点，其环壁上开了许多窗孔，使得填料塔内的气体和液体能够从窗孔自由通过，所以填料层内的气体和液体分布情况更为均匀，填料环内表面容易被液体润湿，使得内表面得以充分利用。

本实用新型采用填料取代传统脱硫设备中的钢铁网塔盘，降低了原脱硫设备的加工难度，通过灵活调整填料高度、规格和选型，利于脱硫效率的提高。

在一种优选的实施方式中，填料堆叠的方式可以为规整堆叠方式或散堆方式，优选为散堆方式。

在本实用新型中，布液盘4的横截面与脱硫塔的横截面吻合，以更加充分的分散进入填料中的脱硫液。

在一种优选的实施方式中，布液盘4与其下方的填料3相接或相近，在分散液体的同时起到填料压板的作用，对填料3的运动空间进行限定，使得脱硫效率稳定。

在本实用新型中，进液管5的主管路和树枝状支管路的管壁上开设通孔，或者在主管路和树枝状支管路的末端连接高压旋转喷头，这两种方式均能使得脱硫液分散喷出。优选地，选用高压旋转喷头的方式喷出脱硫液，高压旋转喷头在脱硫液压力的作用下能够进行全方位旋转，使脱硫液喷洒分布更为均匀。高压旋转喷头可以为市售高压旋转喷头，如北京德高洁清洁设备有限公司的小型高压清洗机旋转喷头。

在本实用新型中，如图2所示，将填料支架2、填料3、布液盘4和进液管5作为一个脱硫单元，则脱硫塔中可以设置一个或多个脱硫单元，在操作加工允许的范围内，脱硫单元的数目没有上限，优选为2至10个，如3个。

此时，脱硫塔中设置多个脱硫单元，进行分多层进液，一方面，延长了焦炉荒煤气的净化路程，加强了对硫化氢的吸收能力，净化效率得到提升；另一方面，在增加进入脱硫塔的脱硫液用量的同时，可以提高进塔的焦炉荒煤气的体积，使得净化效率和增加脱硫液/增高脱硫塔而导致的成本上升之间得到平衡。

在本实用新型中，脱硫单元之间(即位于下方的脱硫单元的进液管5与位于上方的脱硫单元的填料支架2之间)横向固定有集液盘6，该集液盘6用于承接其上方的脱硫单元中流出的脱硫液，将脱硫液均匀的洒入下一脱硫单元。

在一种优选的实施方式中，如图3所示，集液盘6包括位于外围且能够限定集液盘6尺寸的固定环61、以及多个平行固定于固定环61内部且高度一致的Z型斜板62，相邻两个Z型斜板62无接触，在垂直方向上存在交叠部分。这样，通过固定环61内部区域进入下一脱硫单元的脱硫液必然是经过Z型斜板62分配的。通过调节Z型斜板62的安装密度，脱硫液的分布性可调。其中，Z型斜板62包括斜面和斜面两端的上挡板和下挡板，上挡板将脱硫液导入位于其下方且与其具有重叠部分的另一Z型斜板62的斜面上，下挡板用于缓存斜面上流下的脱硫液。

本实用新型中，集液盘6或其Z型斜板62的设置，一方面，能够缓冲上一脱硫单元中流下的液体，液体打到Z型斜板62的斜面上，再进一步被下挡板缓存，不会直接流入下一脱硫单元，提高了气液反应的时间；另一方面，由下方通入的空气在经过集液盘6时，接触Z型斜板62的斜面，被均匀分配后进入上方脱硫单元中，上方的脱硫单元中流出的脱硫液被均匀分配到下方脱硫单元中，很明显，这对脱硫液和焦炉荒煤气均起到了均质的作用。

在一种优选的实施方式中，沿固定环61的内边缘加工有设定高度的挡环63，挡环63内侧固定多条平行的支撑条64，Z型斜板62沿支撑条64长度方向与支撑条64结合且斜面倾斜向下。

本实用新型中，固定环61的环面上开设一个或多个汇流通孔65，汇流通孔65下方接汇流管66，落在固定环61环面上的脱硫液经汇流通孔65和汇流管66流入下一脱硫单元。

在一种优选的实施方式中，汇流管66为弯管，汇流管66的下端朝向脱硫塔的中心弯曲，使得脱硫液有效参与脱硫反应而不会由于沿塔壁面流下降低脱硫效率。

在一种优选的实施方式中，固定环61的形状与脱硫塔的横截面形状吻合。

在本实用新型中，脱硫塔顶部，出气管8下方设定距离处，还固定有捕雾层7，用于脱除处理后的焦炉荒煤气中携带的脱硫液。

在一种优选的实施方式中，所述捕雾层7为带有允许气体流通通路的装置，其可为具有蜂窝状通孔且通孔规则或不规则连通的厚板；或者，由多个纵截面为相同曲线走势的薄板固定而成，两相邻薄板之间形成允许气体流通的通路；或者，还可以为填料和填料支架2构成，此时，填料起到截留液滴的作用，该填料与上文中用作脱硫液载体的填料可以相同或不同。

在本实用新型中，脱硫液种类体可以是碱液、氨水等硫化氢吸收液，或者能够与硫化氢反应脱除硫化氢的的有机相离子液。

实施例

实施例1

如图1所示，一种用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔，该脱硫塔由底部至塔顶依次设有进气管1、用于承载填料3的填料支架2、填料3上方的布液盘4、进液管5，以及脱硫塔顶部出气管8下方设定距离处的捕雾层7；

填料支架2为带有纵向透孔的薄钢板，通过焊接在塔壁的凸起使填料支架2水平固定在脱硫塔中；填料支架2上承载鲍尔环填料；

布液盘4横向固定在脱硫塔中，其上密布纵向透孔，对进液管5喷出的脱硫液进行分散，使得下行的脱硫液能够覆盖整个脱硫塔横截面；布液盘4与其下方的填料3相接，同时起到填料压板的作用；

进液管5由塔身侧面伸入脱硫塔中，包括一条主管路和主管路上延伸出的多个树枝状支管路，主管路和树枝状支管路的末端连接高压旋转喷头，伸入脱硫塔的进液管5的长度允许喷出的脱硫液到达脱硫塔的侧壁壁面。

带有硫化氢的焦炉荒煤气由进气管1输入脱硫塔底部，与喷淋下脱硫液进行初步脱硫，在脱硫塔中上升分散进入填料支架2承载的填料3中，与堆叠的填料3中及填料3表面分布的脱硫液进行有效的脱硫反应，脱硫后的焦炉荒煤气经捕雾层7除液，由塔顶出气管8排出。其中，捕雾层7为带有允许气体流通通路的装置，其可为具有蜂窝状通孔且通孔规则或不规则连通的厚板。

实施例2

如图2所示，一种用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔，该脱硫塔包括三个脱硫单元，每个脱硫单元由下至上包括用于承载填料3的填料支架2、填料3上方的布液盘4、以及进液管5；

填料支架2为带有纵向透孔的薄钢板，通过焊接在塔壁的凸起使填料支架2水平固定在脱硫塔中；填料支架2上承载鲍尔环填料；

布液盘4横向固定在脱硫塔中，其上密布纵向透孔，对进液管5喷出的脱硫液进行分散，使得下行的脱硫液能够覆盖整个脱硫塔横截面；布液盘4与其下方的填料3相接，同时起到填料压板的作用；

进液管5由塔身侧面伸入脱硫塔中，包括一条主管路和主管路上延伸出的多个树枝状支管路，主管路和树枝状支管路的末端连接高压旋转喷头，伸入脱硫塔的进液管5的长度允许喷出的脱硫液到达脱硫塔的侧壁壁面。

脱硫单元之间，即位于下方的脱硫单元的进液管5与位于上方的脱硫单元的填料支架2之间，横向固定有集液盘6，该集液盘6用于承接其上方的脱硫单元中流出的脱硫液，将脱硫液均匀的洒入下一脱硫单元。

如图3所示，集液盘6包括固定环61、以及多个平行固定于固定环61内部且高度一致的Z型斜板62，相邻两个Z型斜板62无接触，在垂直方向上存在交叠部分。其中，Z型斜板62包括斜面和斜面两端的上挡板和下挡板，上挡板将脱硫液导入位于其下方且与其具有重叠部分的另一Z型斜板62的斜面上，下挡板用于缓存斜面上流下的脱硫液。沿固定环61的内边缘加工有设定高度的挡环63，挡环63内侧固定多条平行的支撑条64，Z型斜板62沿支撑条64长度方向与支撑条64结合且斜面倾斜向下。

固定环61的环面上开设一个或多个汇流通孔65，汇流通孔65下方接汇流管66，落在固定环61环面上的脱硫液经汇流通孔65和汇流管66流入下一脱硫单元。汇流管66为弯管，汇流管66的下端朝向脱硫塔的中心弯曲，使得脱硫液有效参与脱硫反应而不会由于沿塔壁面流下降低脱硫效率。

带有硫化氢的焦炉荒煤气由进气管1输入脱硫塔底部，与喷淋下脱硫液进行初步脱硫，在脱硫塔中上升分散进入第一脱硫单元，与第一脱硫单元中填料支架2承载的填料3中及填料3表面分布的脱硫液进行有效的脱硫反应，然后经第一脱硫单元和第二脱硫单元之间集液盘6的分散作用，进入第二脱硫单元，重复脱硫后进入第三脱硫单元，脱硫后的焦炉荒煤气经捕雾层7除液，由塔顶出气管8排出。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于深度脱除焦炉荒煤气中硫化氢的脱硫塔，其特征在于，该脱硫塔由底部至塔顶依次设有进气管(1)、用于承载填料(3)的填料支架(2)、填料(3)上方的布液盘(4)，以及进液管(5)；

进液管(5)由塔身侧面伸入脱硫塔中，包括一条主管路和主管路上延伸出的多个树枝状支管路，伸入脱硫塔的进液管(5)的长度允许喷出的脱硫液到达脱硫塔的侧壁壁面；

布液盘(4)横向固定在脱硫塔中，其上密布纵向透孔，对进液管(5)喷出的脱硫液进行分散，使下行的脱硫液能够覆盖整个脱硫塔横截面；

带有硫化氢的焦炉荒煤气由进气管(1)输入脱硫塔底部，与喷淋下的脱硫液进行初步脱硫，在脱硫塔中上升分散进入填料支架(2)承载的填料(3)中，与堆叠的填料(3)中及填料(3)表面分布的脱硫液进行有效的脱硫反应，脱硫后的焦炉荒煤气由塔顶出气管(8)排出。

2.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，填料支架(2)横向固定在脱硫塔中，其为带有纵向透孔的薄板。

3.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，在填料(3)填充区域对应的不同高度的脱硫塔内壁上，设置多层凸起或环绕脱硫塔内壁的凸环，每层凸起或凸环的上支撑面位于同一水平高度，使其支撑的填料支架(2)水平或近水平。

4.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，进液管(5)的主管路和树枝状支管路的末端连接高压旋转喷头。

5.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，将填料支架(2)、填料(3)、布液盘(4)和进液管(5)作为一个脱硫单元，脱硫塔中能够设置一个或多个脱硫单元。

6.根据权利要求5所述的脱硫塔，其特征在于，脱硫塔中设置有多个脱硫单元时，脱硫单元之间横向固定有集液盘(6)，该集液盘(6)用于承接其上方的脱硫单元中流出的脱硫液，将脱硫液均匀的洒入下一脱硫单元。

7.根据权利要求6所述的脱硫塔，其特征在于，所述集液盘(6)包括位于外围且能够限定集液盘(6)尺寸的固定环(61)、以及多个平行固定于固定环(61)内部且高度一致的Z型斜板(62)，相邻两个Z型斜板(62)无接触，在垂直方向上存在交叠部分；

其中，Z型斜板(62)包括斜面和斜面两端的上挡板和下挡板，上挡板将脱硫液导入位于其下方且与其具有重叠部分的另一Z型斜板(62)的斜面上，下挡板用于缓存斜面上流下的脱硫液。

8.根据权利要求7所述的脱硫塔，其特征在于，沿固定环(61)的内边缘加工有设定高度的挡环(63)，挡环(63)内侧固定多条平行的支撑条(64)，Z型斜板(62)沿支撑条(64)长度方向与支撑条(64)结合且斜面倾斜向下。

9.根据权利要求7所述的脱硫塔，其特征在于，固定环(61)的环面上开设一个或多个汇流通孔(65)，汇流通孔(65)下方接汇流管(66)，落在固定环(61)环面上的脱硫液经汇流通孔(65)和汇流管(66)流入下一脱硫单元。

10.根据权利要求9所述的脱硫塔，其特征在于，汇流管(66)为弯管，汇流管(66)的下端朝向脱硫塔的中心弯曲；

固定环(61)的形状与脱硫塔的横截面形状吻合。

Images