CN215585948U - 含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置 - Google Patents

含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置。所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置包括第一硫冷凝器(2)、第二硫冷凝器(3)、液硫存储罐(4)、硫磺成型槽(5)和吸收氧化塔(7),所述第一硫冷凝器(2)、所述第二硫冷凝器(3)、吸收氧化塔(7)沿待处理气体的输送方向依次连接,所述第一硫冷凝器(2)、所述第二硫冷凝器(3)还与液硫存储罐(4)连接,所述液硫存储罐(4)还与硫磺成型槽(5)连接。本实用新型提供的含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,操作和维护简便,能够实现高效的脱硫处理,实现反应炉尾气的达标排放,同时,还能够实现尾气中的硫磺回收,实现了尾气的资源化利用,增加了尾气处理的经济效益。

Description

含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种脱硫装置,特别涉及一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,属于脱硫技术领域。
背景技术
在锂电原材料生产过程的烧结炉产生的高温尾气中,含有大量的单质硫蒸气、硫化氢、氮气等气体,无论生产还是环保都需要对此尾气进行净化处理,包括凝结捕集其中的硫磺和吸收处理硫化氢组分等,但其处理方式存在困难,如:温度稍低时硫磺凝华会堵塞管道、硫化氢剧毒需要严格密封等困难。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,以克服现有技术中的不足。
为实现前述实用新型目的,本实用新型采用的技术方案包括:
本实用新型实施例提供了一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,包括至少一第一硫冷凝器 2、至少一第二硫冷凝器3、液硫存储罐4、硫磺成型槽5和吸收氧化塔7,所述第一硫冷凝器 2、所述第二硫冷凝器3、吸收氧化塔7沿待处理气体的输送方向依次连接,所述第一硫冷凝器 2、所述第二硫冷凝器3还与液硫存储罐4连接,所述液硫存储罐4还与硫磺成型槽5连接;
所述第一硫冷凝器2和第二硫冷凝器3至少用于对待处理气体进行冷凝处理,以使待处理气体中的硫蒸汽液化成液体硫,所述液硫存储罐4至少用于收集自第一硫冷凝器2和第二硫冷凝器3输出的液体硫,并将收集的液体硫输送至硫磺成型槽5;
所述吸收氧化塔7至少用于对脱除硫蒸汽的待处理气体进行进一步处理,并脱除待处理气体中的硫化氢气体。
与现有技术相比,本实用新型实施例提供的一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,结构简单,操作和维护简便,能够实现高效的脱硫处理,实现反应炉尾气的达标排放,同时,还能够实现尾气中的硫磺回收,进一步实现了尾气的资源化利用,增加了尾气处理的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一典型实施案例中实施例提供的一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置的结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足,本案发明人经长期研亢和大量实践,得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
为解决尾气的处理问题,本实用新型实施例提供了一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理工艺及装置。
本实用新型实施例提供了一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,包括至少一第一硫冷凝器 2、至少一第二硫冷凝器3、液硫存储罐4、硫磺成型槽5和吸收氧化塔7,所述第一硫冷凝器 2、所述第二硫冷凝器3、吸收氧化塔7沿待处理气体的输送方向依次连接,所述第一硫冷凝器 2、所述第二硫冷凝器3还与液硫存储罐4连接,所述液硫存储罐4还与硫磺成型槽5连接;
所述第一硫冷凝器2和第二硫冷凝器3至少用于对待处理气体进行冷凝处理,以使待处理气体中的硫蒸汽液化成液体硫,所述液硫存储罐4至少用于收集自第一硫冷凝器2和第二硫冷凝器3输出的液体硫,并将收集的液体硫输送至硫磺成型槽5;
所述吸收氧化塔7至少用于对脱除硫蒸汽的待处理气体进行进一步处理,并脱除待处理气体中的硫化氢气体。
进一步的,所述第一硫冷凝器2为管壳式换热器,所述第一硫冷凝器2的管程气体进口、管程气体出口分别与废气源1、第二硫冷凝器3连接,所述第一硫冷凝器2的管程冷凝液体出口与液硫存储罐4连接,所述第一硫冷凝器2的壳程流体进口、壳程流体出口与第一导热油供给机构连接。
进一步的,所述第一硫冷凝器2的管程气体进口、管程气体出口、管程冷凝液体出口上还套设有保温夹套。
进一步的,所述第二硫冷凝器3为夹套换热器,所述第二硫冷凝器3的内筒的气体进口、气体出口分别与第一硫冷凝器2、吸收氧化塔7连接,所述第二硫冷凝器3的内筒的冷凝液体出口与液硫存储罐4连接;所述第二硫冷凝器3的夹套的流体进口、流体出口分别与第二导热油供给机构连接。
进一步的,所述吸收氧化塔7具有第一腔室以及设置在第一腔室内部的第二腔室,所述第二腔室与所述第一腔室相连通,所述第一腔室的气体入口与第二硫冷凝器3连接,以及,所述第一腔室还与脱硫液供给机构连接。
更进一步的,所述第一腔室具有锥形底壁,所述第一腔室的气体入口设置在顶部,流体出口设置在第一腔室的锥形底壁上,所述第二腔室的流体入口设置在顶部;
所述第一腔室内部为脱气区,第二腔室内部为氧化区,以及,所述第一腔室的顶部还设置有脱硫液入口,所述脱硫液入口与脱硫液供给机构连接。
进一步的,所述第二腔室内部的氧化区还设置有气体喷头,所述气体喷头与用于泵入空气或氧气的第二压缩机连接。
进一步的,所述第一腔室内部还设置有至少一个空气吹扫环,所述空气吹扫环上设置有多个喷嘴,其中,所述空气吹扫环环绕所述流体出口设置,且所述空气吹扫环还与压缩空气供给机构连接。
进一步的,所述空气吹扫环设置在第一腔室的锥形底壁上。
更进一步的,所述吸收氧化塔7还与过滤器9连接,所述过滤器9至少用于对所述吸收氧化塔7中的硫浆进行过滤处理,以回收硫浆中的硫磺产品,并可以将过滤后得到的滤液输送回吸收氧化塔7。
更进一步的,所述吸收氧化塔7的第一腔室与过滤器9之间的连接管路上还设置有循环泵 8。
更进一步的,连接所述第二硫冷凝器3与吸收氧化塔7的输气管路上还设置有第一压缩机 6,所述第一压缩机6至少用于对脱除硫蒸汽的待处理气体进行加压,并将加压后的待处理气体输送至吸收氧化塔7,以及,使第二硫冷凝器3内部处于负压状态。
如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明,除非特别说明的之外,本实用新型实施例中的硫冷凝器、液硫存储罐、第一压缩机、循环泵、过滤器等均可以采用本领域技术人员已知的设备。
请参阅图1,一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,包括第一硫冷凝器2、第二硫冷凝器 3、液硫存储罐4、硫磺成型槽5、吸收氧化塔7和过滤器9,其中,所述第一硫冷凝器2与废气源(例如反应炉等)1的废气出口连接,且所述第一硫冷凝器2、所述第二硫冷凝器3、吸收氧化塔7沿待处理气体的输送方向依次连接,所述第一硫冷凝器2、所述第二硫冷凝器3还与液硫存储罐4连接,所述液硫存储罐4还与硫磺成型槽5连接,所述吸收氧化塔7还与过滤器 9连接,连接所述第二硫冷凝器3与吸收氧化塔7的输气管路上还设置有第一压缩机6,所述第一压缩机6至少用于对脱除硫蒸汽的待处理气体进行加压,并将加压后的待处理气体输送至吸收氧化塔7,以及,使第二硫冷凝器3内部处于负压状态。
具体的,所述第一硫冷凝器2和第二硫冷凝器3至少用于对待处理气体进行冷凝处理,以使待处理气体中的硫蒸汽液化成液体硫,所述液硫存储罐4至少用于收集自第一硫冷凝器2和第二硫冷凝器3输出的液体硫,并将收集的液体硫输送至硫磺成型槽5;所述吸收氧化塔7至少用于对脱除硫蒸汽的待处理气体进行进一步处理,并脱除待处理气体中的硫化氢气体。
在一些较为具体的实施方案中,所述第一硫冷凝器2可以为管壳式换热器,所述第一硫冷凝器2的管程气体进口、管程气体出口分别与废气源1、第二硫冷凝器3连接,所述第一硫冷凝器2的管程冷凝液体出口与液硫存储罐4连接,所述第一硫冷凝器2的壳程流体进口、壳程流体出口与第一导热油供给机构连接,并且,所述第一硫冷凝器2的管程气体进口、管程气体出口、管程冷凝液体出口上还套设有保温夹套,以防止待处理气体中的硫磺凝固。
具体的,所述第一硫冷凝器2可以为热油硫冷凝器,所述热油硫冷凝器还与导热油热油控温机组连接、第一压缩机以及循环泵连接,其至少用于使热油在热油硫冷凝器的壳程内循环流动。
在一些较为具体的实施方案中,所述第二硫冷凝器3为夹套换热器,所述第二硫冷凝器3 的内筒的气体进口、气体出口分别与第一硫冷凝器2、吸收氧化塔7连接,所述第二硫冷凝器3 的内筒的冷凝液体出口与液硫存储罐4连接;所述第二硫冷凝器3的夹套的流体进口、流体出口分别与第二导热油供给机构连接。
具体的,所述第二硫冷凝器3可以为冷油硫冷凝器,所述冷油硫冷凝器还与导热油冷油控温机组连接、第一压缩机以及循环泵连接,其至少用于使冷油在冷油硫冷凝器的夹套内循环流动。
需要说明的是,所述第一硫冷凝器2、第二硫冷凝器3可以设置有一个或多个,当设置多个第一硫冷凝器2和多个第二硫冷凝器3时,多个第一硫冷凝器2可以是依次串联,或者,多个第一硫冷凝器2可以是并联设置的,当然,多个第一硫冷凝器2也可以是以串并联组合的方式连接,多个第二硫冷凝器3可以是依次串联,或者,多个第二硫冷凝器3可以是并联设置的,当然,多个第二硫冷凝器3也可以是以串并联组合的方式连接。
具体的,所述吸收氧化塔7具有第一腔室71以及设置在第一腔室71内部的第二腔室72,所述第二腔室72与所述第一腔室71相连通,所述第一腔室71的气体入口与第二硫冷凝器3连接,以及,所述第一腔室71还与脱硫液供给机构连接。
具体的,所述第一腔室71具有锥形底壁,所述第一腔室71的气体入口设置在顶部,流体出口设置在第一腔室71的锥形底壁上,所述第二腔室72的流体入口设置在顶部;其中,所述第一腔室71内部为脱气区,第二腔室72内部为氧化区,所述氧化区位于靠近气体入口的区域,所述脱气区位于靠近流体出口的区域,其中,所述第一腔室71的顶部还设置有脱硫液入口,所述脱硫液入口与脱硫液供给机构连接,例如,所述脱硫液可以是螯合铁溶液等。
具体的,所述第二腔室72内部还设置有气体喷头,所述气体喷头与用于泵入空气或氧气的第二压缩机连接,以及,所述第一腔室71内部还设置有至少一个空气吹扫环,所述空气吹扫环上设置有多个喷嘴,其中,所述空气吹扫环环绕所述流体出口设置,且所述空气吹扫环还与压缩空气供给机构连接,所述空气吹扫环设置在第一腔室的锥形底壁上,定时输出压缩空气吹扫锥形底,以防止硫磺粘附。
例如,所述吸收氧化塔7可以是直径为1200mm,直筒高6100mm的常压锥底腔室,吸收氧化在第一腔室、第二腔室内交替进行。
需要说明的是,所述第一腔室71和第二腔室72可以是设置在同一容器内,当然,所述第一腔室71和第二腔室72也可以是分别设置在不同容器内,所述第一腔室71和第二腔室72可以是于四周和底部处联通。
具体的,所述吸收氧化塔7还与过滤器9连接,所述过滤器9至少用于对所述吸收氧化塔 7中的硫浆进行过滤处理,以回收硫浆中的硫磺产品,并将过滤后得到的滤液输送回吸收氧化塔7。
具体的,所述吸收氧化塔7与过滤器9之间的连接管路上还设置有循环管路上还设置有循环泵8,当所述过滤器9处于非过滤状态时,经所述过滤器9过滤后的滤液也可以被输送回吸收氧化塔7。
本实用新型实施例提供的一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置的工作过程至少包括:
将来自反应炉等废气源1的待处理气体(待处理气体为高温气体)通入第一硫冷凝器2 (热油硫冷凝器A/B)降温至150℃左右,以回收硫蒸汽,导热油的温度控制在120~140℃,使硫蒸汽以液体硫(可简称为液硫)形式排出至液硫存储罐4,同时要保证液硫不会在热油硫冷凝器内部凝固;
再经第二硫冷凝器(冷油硫冷凝器)3完全脱除硫蒸汽,控制冷油的温度在50℃左右,剩余的硫蒸汽凝固在冷油硫冷凝器3的内筒壁上,定期(具体周期和时间间隔可以根据具体情况进行调整)切换180℃的热导热油将冷油硫冷凝器中的固体硫磺熔化清除并排出至液硫存储罐 4,液硫存储罐4将收集的液硫定期排放至硫磺成型槽5;
除去硫蒸汽后的气体主要成分是N2、H2S,经第一压缩机(例如可以是水环第一压缩机组)6加压通入吸收氧化塔7脱除H2S,第一压缩机6的入口处可产生约-3kPa微负压,从而使前端设备处于负压状态,以保证硫化氢气体不外泄;
在吸收氧化塔7中采用螯合铁脱硫液进行脱硫和再生,尾气中的H2S与螯合铁溶液中铁离子反应,三价铁离子将H2S氧化为单质硫的同时被还原为亚铁离子;富含亚铁的溶液进入吸收氧化塔7的氧化区,来自系统管网的压缩空气通过喷头均匀分布在氧化区,将亚铁氧化为三价铁,同时,催化剂得到再生;再生后的溶液进入脱气区,溶液中硫磺在吸收氧化塔7的脱气区沉降入锥形底壁,锥形底壁设置有一系列的空气吹扫环,吹扫环上遍布喷嘴,定时用压缩空气吹扫锥形底,以防止硫磺粘附;其中,含有较高浓度硫磺的硫浆通过循环泵(硫浆泵)8送至过滤器(例如可以是滤袋式过滤器)9进行过滤,过滤后得到硫磺产品,过滤器9产生的滤液输送回吸收氧化塔7,进一步脱除H2S后,经排气管道在离地面15米处排放。
本实用新型实施例提供的一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,结构简单,操作和维护简便,能够实现高效的脱硫处理,实现反应炉尾气的达标排放,同时,还能够实现尾气中的硫磺回收,进一步实现了尾气的资源化利用,增加了尾气处理的经济效益。
应当理解,上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于包括至少一第一硫冷凝器(2)、至少一第二硫冷凝器(3)、液硫存储罐(4)、硫磺成型槽(5)和吸收氧化塔(7),所述第一硫冷凝器(2)、所述第二硫冷凝器(3)、吸收氧化塔(7)沿待处理气体的输送方向依次连接,所述第一硫冷凝器(2)、所述第二硫冷凝器(3)还与液硫存储罐(4)连接,所述液硫存储罐(4)还与硫磺成型槽(5)连接;
所述第一硫冷凝器(2)和第二硫冷凝器(3)至少用于对待处理气体进行冷凝处理,以使待处理气体中的硫蒸汽液化成液体硫,所述液硫存储罐(4)至少用于收集自第一硫冷凝器(2)和第二硫冷凝器(3)输出的液体硫,并将收集的液体硫输送至硫磺成型槽(5);
所述吸收氧化塔(7)至少用于对脱除硫蒸汽的待处理气体进行进一步处理,并脱除待处理气体中的硫化氢气体。
2.根据权利要求1所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:所述第一硫冷凝器(2)为管壳式换热器,所述第一硫冷凝器(2)的管程气体进口、管程气体出口分别与废气源(1)、第二硫冷凝器(3)连接,所述第一硫冷凝器(2)的管程冷凝液体出口与液硫存储罐(4)连接,所述第一硫冷凝器(2)的壳程流体进口、壳程流体出口与第一导热油供给机构连接。
3.根据权利要求2所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:所述第一硫冷凝器(2)的管程气体进口、管程气体出口、管程冷凝液体出口上还套设有保温夹套。
4.根据权利要求1所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:所述第二硫冷凝器(3)为夹套换热器,所述第二硫冷凝器(3)的内筒的气体进口、气体出口分别与第一硫冷凝器(2)、吸收氧化塔(7)连接,所述第二硫冷凝器(3)的内筒的冷凝液体出口与液硫存储罐(4)连接;所述第二硫冷凝器(3)的夹套的流体进口、流体出口分别与第二导热油供给机构连接。
5.根据权利要求1所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:所述吸收氧化塔(7)具有第一腔室以及设置在第一腔室内部的第二腔室,所述第二腔室与所述第一腔室相连通,所述第一腔室的气体入口与第二硫冷凝器(3)连接,以及,所述第一腔室还与脱硫液供给机构连接。
6.根据权利要求5所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:所述第一腔室具有锥形底壁,所述第一腔室的气体入口设置在顶部,流体出口设置在锥形底壁上,所述第二腔室的流体入口设置在顶部;
其中,所述第一腔室内部为脱气区,第二腔室内部为氧化区,以及,所述第一腔室的顶部还设置有脱硫液入口,所述脱硫液入口与脱硫液供给机构连接。
7.根据权利要求6所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:所述第二腔室内还设置有气体喷头,所述气体喷头与用于泵入空气或氧气的第二压缩机连接;
和/或,所述第一腔室内部还设置有至少一个空气吹扫环,所述空气吹扫环上设置有多个喷嘴,其中,所述空气吹扫环环绕所述流体出口设置,且所述空气吹扫环还与压缩空气供给机构连接;
和/或,所述空气吹扫环设置在第一腔室的锥形底壁上。
8.根据权利要求5所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:所述吸收氧化塔(7)还与过滤器(9)连接,所述过滤器(9)至少用于对所述吸收氧化塔(7)中的形成的硫浆进行过滤处理,以回收硫浆中的硫磺产品。
9.根据权利要求8所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:所述吸收氧化塔(7)的第一腔室与过滤器(9)之间的连接管路上还设置有循环泵(8)。
10.根据权利要求1所述含硫蒸汽及硫化氢气体处理装置,其特征在于:连接所述第二硫冷凝器(3)与吸收氧化塔(7)的输气管路上还设置有第一压缩机(6),所述第一压缩机(6)至少用于对脱除硫蒸汽的待处理气体进行加压,并将加压后的待处理气体输送至吸收氧化塔(7),以及,使第二硫冷凝器(3)内部处于负压状态。
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