CN215506798U - 一种S-Zorb废吸附剂复活系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种S‑Zorb废吸附剂复活系统。该系统包括：原料储罐、酸反应釜、碱反应釜、防倒吸装置、尾气吸收装置、指示剂检测装置、硫化氢报警仪、清洗装置；原料储罐的原料出口与酸反应釜的浆液入口连接；酸反应釜的底部出口与碱反应釜的顶部原料入口连接，碱反应釜的底部出口与清洗装置连接；酸反应釜的顶部气体出口与防倒吸装置的入口连接，防倒吸装置的出口与尾气吸收装置的入口连接，尾气吸收装置的出口与指示剂检测装置的入口连接，指示剂检测装置的出口与硫化氢报警仪的入口连接，硫化氢报警的出口放空。该系统是一套合理可行的复活工艺系统，能够实现S‑Zorb废吸附剂复活过程的工业化。

Description

一种S-Zorb废吸附剂复活系统

技术领域

本实用新型涉及一种S-Zorb废吸附剂复活系统，属于固体废弃物资源化循环利用技术领域。

背景技术

随着环保法规的日益严格，我国对于汽油中的硫含量提出更高要求，要求汽油硫含量低于10ppm。S-Zorb工艺是国内外应用较广的汽油深度脱硫技术，该工艺在获得符合环保法规要求的清洁汽油的同时，也会产生大量的S-Zorb废吸附剂。但截止目前，对这些S-Zorb废吸附剂还未进行规模化循环利用。

S-Zorb废吸附剂最理想的处理方法是使将其复活，重返S-Zorb装置。如何实现S-Zorb废吸附剂复活过程的工业化是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种S-Zorb废吸附剂复活系统，该系统合理可行，能够很好地实现S-Zorb废吸附剂的复活。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种S-Zorb废吸附剂复活系统，其中，该系统包括：原料储罐、酸反应釜、碱反应釜、防倒吸装置、尾气吸收装置、指示剂检测装置、硫化氢报警仪、清洗装置；

其中，所述原料储罐设有原料入口和原料出口；所述酸反应釜设有浆液入口、底部出口、顶部气体出口；所述碱反应釜设有顶部原料入口、试剂入口、底部出口；

所述原料储罐的原料出口与所述酸反应釜的浆液入口连接；所述酸反应釜的底部出口与所述碱反应釜的顶部原料入口连接，所述碱反应釜的底部出口与所述清洗装置连接；

所述酸反应釜的顶部气体出口与所述防倒吸装置的入口连接，所述防倒吸装置的出口与所述尾气吸收装置的入口连接，所述尾气吸收装置的出口与所述指示剂检测装置的入口连接，所述指示剂检测装置的出口与所述硫化氢报警仪的入口连接，所述硫化氢报警的出口放空。

根据本实用新型的具体实施方案，原料储罐用于目标浓度复活试剂配制和废吸附剂浆液的配制，优选地，所述原料储罐的原料入口的管路上设有进料泵、第一流量计和第一截止阀。原料储罐可以采用工业常用的罐设备，进料泵可以采用工业离心泵。

根据本实用新型的具体实施方案，优选地，所述原料储罐的原料出口与所述酸反应釜的浆液入口之间的连接管路上依次设有出料泵、第二流量计、第二截止阀。该处理泵可以采用自吸泵。

根据本实用新型的具体实施方案，酸反应釜用于对废吸附剂进行酸处理，其具体结构、材质可以根据反应需要在现有反应釜中进行选择，优选地，所述酸反应釜设有蒸汽夹套以及蒸汽加热控温装置、压力连锁控制装置。其中，蒸汽夹套用于对酸反应釜进行升温和保温。蒸汽加热控温装置用于监控升温、保温过程：当反应釜温度低于设定值时，加大蒸汽的进入量以保证反应釜温度恒定升高；当反应釜温度高于设定值后，降低甚至停止蒸汽的进入，以保持反应釜温度恒定。压力连锁控制装置用于监控酸反应釜内的压力。

根据本实用新型的具体实施方案，优选地，所述酸反应釜的顶部设有酸反应釜循环回流入口；所述酸反应釜的底部出口设有一段酸反应釜输送管路，该酸反应釜输送管路上设有第一出料截止阀、第一循环泵，并且，所述酸反应釜输送管路的末端分别与所述酸反应釜循环回流入口、所述碱反应釜的顶部原料入口连接；其中，所述酸反应釜输送管路的末端与所述酸反应釜循环回流入口之间的管路上设有第一循环截止阀，所述酸反应釜输送管路的末端与所述碱反应釜的顶部原料入口之间的管路上设有第二出料截止阀。在酸反应釜输送管路上可以设置接样口，用于取样检测。

根据本实用新型的具体实施方案，碱反应釜用于对酸处理的产物进行碱液处理，优选地，所述碱反应釜的顶部设有碱反应釜循环回流入口；所述碱反应釜的底部出口设有一段碱反应釜输送管路，该碱反应釜输送管路上设有第三出料截止阀、第二循环泵，并且，所述碱反应釜输送管路的末端分别与所述碱反应釜循环回流入口、所述清洗装置连接；其中，所述碱反应釜输送管路的末端与所述碱反应釜循环回流入口之间的管路上设有第二循环截止阀，所述碱反应釜输送管路的末端与所述清洗装置之间的管路上设有第四出料截止阀。在碱反应釜输送管路上可以设置接样口，用于取样检测。

根据本实用新型的具体实施方案，优选地，所述清洗装置包括离心机或恒压过滤设备。清洗装置用于对经过处理的吸附剂进行回收、清洗。

根据本实用新型的具体实施方案，优选地，所述酸反应釜的顶部气体出口与所述防倒吸装置的入口之间的管路上设有换热器。

根据本实用新型的具体实施方案，尾气吸收装置用于对酸处理反应形成的尾气进行吸收净化，优选地，所述尾气吸收装置包括三个串联的尾气吸收装置。尾气吸收装置中装有碱性吸收液，用于吸收尾气中的有害成分，例如硫化氢。碱性吸收液的吸收介质为NaOH、KOH、Na₂CO₃及K₂CO₃中的一种或几种的组合，吸收液的质量浓度为20ωt.％-50ωt.％。

根据本实用新型的具体实施方案，优选地，所述尾气吸收装置的出口与硫化氢报警仪的入口之间的管路上设有真空泵。该真空泵连接在尾气吸收装置之后，能够保证处理体系的微负压状态，避免硫化氢泄漏危害人体健康。

根据本实用新型的具体实施方案，优选地，所述酸反应釜和所述碱反应釜分别设有搅拌装置，该搅拌装置具有双层桨叶结构，并且底层搅拌桨叶向上呈45°倾斜。采用该搅拌装置能够保证实现体系的均匀搅拌。

根据本实用新型的具体实施方案，优选地，该系统还包括干燥装置和焙烧装置，所述干燥装置的入口、出口分别与所述清洗装置、所述焙烧装置连接。

采用本实用新型的S-Zorb废吸附剂复活系统进行S-Zorb废吸附剂复活时可以按照以下流程进行，该流程包括预处理工段、酸处理工段、碱处理工段、尾气吸收工段、清洗工段、干燥工段和焙烧工段：

预处理工段，主要进行目标浓度复活试剂配制和废吸附剂浆液配制，具体是：将定量高浓度复活试剂母液经泵送入原料储罐，然后将定量去离子水经泵送入原料储罐中，经搅拌后形成浓度分布均匀的目标浓度复活试剂；将定量中水经泵送入酸反应釜中，然后将定量废吸附剂添加入酸反应釜中，经搅拌后形成体相分布均匀的废吸附剂浆液；

酸处理工段，目标浓度复活试剂经泵送入酸反应釜中，与釜内的废吸附剂浆液进行充分混合；反应釜通过蒸汽夹套保持温度在65-95℃之间，保持搅拌装置恒定转速搅拌处理2-3h。按照处理时间的不同进行采样分析，采样过程通过循环泵管线结构控制；处理过程结束后添加适量液碱中和处理体系pH值至中性(7.0-8.0)，通过泵送方式将处理体系固液混合物转运入碱反应釜；

尾气吸收工段，使酸处理工段产生的尾气进入尾气吸收工段进行处理，首先经石墨换热器冷凝，然后未冷凝的尾气在循环真空泵(设于指示剂检测装置之后的管路上，用于保持系统微负压，防止有毒气体泄漏)的作用下首先进入防倒吸装置，之后经过尾气吸收装置，最终经硫化氢浓度检测仪确认符合安全排放标准后排空；

碱处理工段，保持室温条件，将定量液碱加入碱反应釜中，并保持搅拌装置恒定转速搅拌处理2～3h，处理结束后将混合浆液转运至清洗装置进行清洗操作；

清洗工段，碱处理结束后的混合浆液转运至清洗装置，在离心机或恒压过滤设备作用下固相颗粒聚集形成滤饼，经过中水清洗至清洗液呈中性，离心废液排放至废液储罐或储水池，固相样品收集储存；

干燥工段，使收集的固相样品在干燥装置中于恒定高温环境下干燥一段时间，完成后收集干燥样品至焙烧工段；

焙烧工段，收集的干燥的固相样品在焙烧装置(例如高温炉)中进行焙烧处理，结束后将复活样品收集备用，复活流程至此结束。

本实用新型提供的S-Zorb废吸附剂复活系统综合考虑了设备运转可行性、安全性以及复活流程一致性，在反应釜中进行酸碱耦合处理过程，使废吸附剂表面活性组分结构重构，恢复其脱硫活性；设置尾气吸收装置，保证废气吸收效果。在生产过程中，无有毒有害气体外排，清洗废液中不含重金属离子，生产过程绿色环保。本实用新型提供的S-Zorb废吸附剂复活系统是一套合理可行的复活工艺系统，能够实现S-Zorb废吸附剂复活过程的工业化。

附图说明

图1为原料储罐部分的示意图。

图2为S-Zorb废吸附剂复活系统除原料储罐部分之外的其他部分的示意图。

主要附图标号说明：

1、进料泵；2、第一流量计；3、第一截止阀；4、出料泵；5、第二流量计；6、第二截止阀；7、原料储罐；8、酸反应釜；9、换热器；10、防倒吸装置；11-1、一级尾气吸收装置；11-2、二级尾气吸收装置；11-3、三级尾气吸收装置；12、指示剂检测装置；13、真空泵；14、硫化氢报警仪；15、第一出料截止阀；16、第一循环泵；17、第一循环截止阀；18、压力连锁控制装置；19、蒸汽加热控温装置；20、第一接样口；21、第二出料截止阀；22、碱反应釜；23、第三出料截止阀；24、第二循环泵；25、第二接样口；26、第二循环截止阀；27、第四出料截止阀；28、离心机。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种S-Zorb废吸附剂复活系统，其结构如图1和图2所示，该系统包括原料储罐7、酸反应釜8、碱反应釜22、防倒吸装置10、一级尾气吸收装置11-1、二级尾气吸收装置11-2、三级尾气吸收装置11-3、指示剂检测装置12、硫化氢报警仪14、离心机28、干燥装置、焙烧装置；

原料储罐7设有原料入口和原料出口；

酸反应釜8设有浆液入口、底部出口、顶部气体出口、酸反应釜循环回流入口；酸反应釜8还设有蒸汽夹套、蒸汽加热控温装置19、压力连锁控制装置18和搅拌设备；

碱反应釜22设有顶部原料入口、试剂入口、底部出口、碱反应釜循环回流入口；

原料储罐7的原料入口的连接管线上设有进料泵1、第一流量计2、第一截止阀3；

原料储罐7的原料出口与酸反应釜8的浆液入口连接，二者的连接管路上设有出料泵4、第二流量计5、第二截止阀6；

酸反应釜8的底部出口设有一段酸反应釜输送管路，该酸反应釜输送管路上设有第一出料截止阀15、第一循环泵16，并且，酸反应釜输送管路的末端分别与酸反应釜循环回流入口、碱反应釜22的顶部原料入口连接；其中，酸反应釜输送管路的末端与酸反应釜循环回流入口之间的管路上设有第一循环截止阀17，酸反应釜输送管路的末端与碱反应釜22的顶部原料入口之间的管路上设有第二出料截止阀21；酸反应釜输送管路上设有第一接样口20；

碱反应釜22的顶部设有碱反应釜循环回流入口；所述碱反应釜22的底部出口设有一段碱反应釜输送管路，该碱反应釜输送管路上设有第三出料截止阀23、第二循环泵24，并且，所述碱反应釜输送管路的末端分别与所述碱反应釜循环回流入口、所述清洗装置连接；其中，所述碱反应釜输送管路的末端与所述碱反应釜循环回流入口之间的管路上设有第二循环截止阀26，所述碱反应釜输送管路的末端与所述清洗装置之间的管路上设有第四出料截止阀27；碱反应釜输送管路上设有第二接样口25；

酸反应釜8的顶部气体出口与防倒吸装置10的入口连接，二者的连接管路上设有换热器9；一级尾气吸收装置11-1、二级尾气吸收装置11-2、三级尾气吸收装置11-3相互串联，防倒吸装置10的出口与一级尾气吸收装置11-1的入口连接，三级尾气吸收装置11-3的出口与指示剂检测装置12的入口连接，指示剂检测装置12的出口与硫化氢报警仪14的入口连接(二者的连接管路上设有真空泵13)，硫化氢报警的出口放空；

离心机28设有废液出口(与储罐连接)、滤饼出口，其中，离心机28的滤饼出口与干燥装置(图中未显示)、焙烧装置(图中未显示)依次连接。

采用本实施例的S-Zorb废吸附剂复活系统进行S-Zorb废吸附剂的复活时，按照以下步骤进行：

预处理工段，包括目标浓度复活试剂配制和废吸附剂浆液配制：首先将固定量的去离子水经进料泵1转运至原料储罐7，此过程中第一流量计2和第一截止阀3起流量控制和进料保护作用，防止进料过程中发生泄漏等情况；同时开启原料储罐7中的混合搅拌，保持恒定转速，然后将固定量的高浓度复活试剂经进料泵1转运至原料储罐7，物料转运完毕后搅拌至溶液混合均匀，此过程中通过红外测温仪检测原料储罐7中溶液的温度；待体系温度降至室温并保持恒定后，通过出料泵4转运物料至酸反应釜8，物料转运过程中流量计2和截止阀3起流量控制和进料保护作用，防止物料转运过程中发生泄漏等情况。

酸处理工段，主要进行废吸附剂的酸处理：如图2所示，首先向酸反应釜8中注入定量中水，同时开启搅拌装置，向酸反应釜8中加入废剂搅拌成浆液，此时密封酸反应釜8检查气密性；开启蒸汽加热控温装置19，同时令复活试剂经出料泵4转运进酸反应釜8，开启第一出料截止阀15、第一循环泵16，此时第一循环截止阀17处于开通状态、第二出料截止阀21处于关闭状态，使物料可以通过循环管线返回酸反应釜8中，在物料转运过程中通过第一接样口20进行间隔取样；用定量中水清洗净原料储罐7后将清洗液经出料泵4一并转运进酸反应釜8，待体系升温至预定温度后恒温处理一段时间，此过程中，通过压力连锁控制装置18检测体系压力变化。

尾气吸收工段，主要进行酸处理阶段的尾气吸收：酸反应釜8中处理产生的气相首先沿管线经换热器9冷凝后部分回流(回流采用常规方式进行，图中未显示)，不可冷凝的废气经过防倒吸装置10后，依次进入一级尾气吸收装置11-1、二级尾气吸收装置11-2、三级尾气吸收装置11-3进行吸收处理；一级尾气吸收装置11-1、二级尾气吸收装置11-2、三级尾气吸收装置11-3分别由储罐、盘管和吸收液组成，吸收液选用质量分数为32wt.％的NaOH溶液，用量根据酸处理工段处理量计算调整，盘管没入液面以下部分开小孔，储罐内填充塑料鲍尔环等填料；经吸收处理后的尾气进入指示剂检测装置12后，经真空泵13抽出最后经过硫化氢检测仪14测试后排出。

碱处理工段，主要终止废吸附剂酸处理和进行废吸附剂碱处理：酸处理结束后将部分液碱(来自系统外部，系统中有可能存在致害的毒性气体，在酸处理结束后，保持酸反应釜7的密闭状态，通过进料泵1从外部向其中引入液碱，以终止反应，保证安全)经出料泵4转运至酸反应釜8中调节pH至中性，然后开启第二出料截止阀21并关闭第一循环截止阀17，物料经第一循环泵16转运至碱反应釜22，清洗酸反应釜8中残存物料一并转运至碱反应釜22；开启碱反应釜22的机械搅拌装置，同时将全部液碱注入反应釜内，保持恒定转速处理一段时间，开启第三出料截止阀23和第二循环泵24，此时第二循环截止阀26处于开通状态、第四出料截止阀27处于关闭状态，使物料可以通过循环管线返回碱反应釜22中，在物料转运过程中通过第二接样口25进行间隔取样。

清洗工段，主要进行物料的清洗：碱处理结束后，物料经第二循环泵24转运至离心机28中，进行离心清洗；清洗过程收集部分离心母液留存，然后用中水洗涤至离心液显中性(pH＝7-8)；离心结束后收集固相样品封存。

干燥工段，主要进行收集固相样品的干燥：将离心清洗后收集的固相样品在恒定高温(80-150℃)环境下干燥8-12h，干燥完成后收集干燥样品备用。

焙烧工段，主要进行固相样品的焙烧：在焙烧工段，将收集的干燥的固相样品在高温环境(400-600℃)中焙烧处理2-4h，结束后将复活样品收集备用，复活流程至此结束。

采用本实施例的S-Zorb废吸附剂复活系统能实现较大规模的废吸附剂复活，经过较小规模(总处理体积为10L，总处理废剂量为1.4kg)的实际测试结果，复活后可实现90％左右的回收率，并能大幅度提升处理效果，实现油品的超深度脱硫。

Claims (10)

1.一种S-Zorb废吸附剂复活系统，其特征在于，该系统包括：原料储罐、酸反应釜、碱反应釜、防倒吸装置、尾气吸收装置、指示剂检测装置、硫化氢报警仪、清洗装置；

其中，所述原料储罐设有原料入口和原料出口；所述酸反应釜设有浆液入口、底部出口、顶部气体出口；所述碱反应釜设有顶部原料入口、试剂入口、底部出口；

所述原料储罐的原料出口与所述酸反应釜的浆液入口连接；所述酸反应釜的底部出口与所述碱反应釜的顶部原料入口连接，所述碱反应釜的底部出口与所述清洗装置连接；

所述酸反应釜的顶部气体出口与所述防倒吸装置的入口连接，所述防倒吸装置的出口与所述尾气吸收装置的入口连接，所述尾气吸收装置的出口与所述指示剂检测装置的入口连接，所述指示剂检测装置的出口与所述硫化氢报警仪的入口连接，所述硫化氢报警的出口放空。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述原料储罐的原料入口的管路上设有进料泵、第一流量计和第一截止阀；

所述原料储罐的原料出口与所述酸反应釜的浆液入口之间的连接管路上依次设有出料泵、第二流量计、第二截止阀。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述酸反应釜设有蒸汽夹套以及蒸汽加热控温装置、压力连锁控制装置。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述酸反应釜的顶部设有酸反应釜循环回流入口；

所述酸反应釜的底部出口设有一段酸反应釜输送管路，该酸反应釜输送管路上设有第一出料截止阀、第一循环泵，并且，所述酸反应釜输送管路的末端分别与所述酸反应釜循环回流入口、所述碱反应釜的顶部原料入口连接；其中，所述酸反应釜输送管路的末端与所述酸反应釜循环回流入口之间的管路上设有第一循环截止阀，所述酸反应釜输送管路的末端与所述碱反应釜的顶部原料入口之间的管路上设有第二出料截止阀。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碱反应釜的顶部设有碱反应釜循环回流入口；

所述碱反应釜的底部出口设有一段碱反应釜输送管路，该碱反应釜输送管路上设有第三出料截止阀、第二循环泵，并且，所述碱反应釜输送管路的末端分别与所述碱反应釜循环回流入口、所述清洗装置连接；其中，所述碱反应釜输送管路的末端与所述碱反应釜循环回流入口之间的管路上设有第二循环截止阀，所述碱反应釜输送管路的末端与所述清洗装置之间的管路上设有第四出料截止阀。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清洗装置包括离心机或恒压过滤设备。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述酸反应釜的顶部气体出口与所述防倒吸装置的入口之间的管路上设有换热器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尾气吸收装置包括三个串联的尾气吸收装置。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述酸反应釜和所述碱反应釜分别设有搅拌装置，该搅拌装置具有双层桨叶结构，并且底层搅拌桨叶向上呈45°倾斜。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括干燥装置和焙烧装置，所述干燥装置的入口、出口分别与所述清洗装置、所述焙烧装置连接。

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