CN216654064U - 一种防堵塞脱硫处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防堵塞脱硫处理系统，包括脱硫塔，脱硫塔顶部设置有气体出口，气体出口下方设置有液体进口，液体进口下方设置有气体进口，气体进口下方设置有液体出口，液体出口与沉降分离装置相连通；脱硫塔内设置有若干个阶梯状筛板，相邻阶梯状筛板与脱硫塔之间形成凸字形脱硫腔，阶梯状筛板位于液体进口与气体进口之间。通过在脱硫塔内布置若干个阶梯状筛板，使得脱硫液从上层筛板淋入上筛板，部分脱硫液通过上筛板孔下降，部分从上筛板边缘淋下到下筛板后，再从下筛板中淋入下一层阶梯状筛板，含硫化氢气体从最底层阶梯状筛板向上升起，依次通过各层阶梯状筛板后与脱硫液充分中和吸附脱硫，避免了脱硫塔内出现堵塞。

Description

一种防堵塞脱硫处理系统

技术领域

本实用新型涉及焦化脱硫技术领域，特别是涉及一种防堵塞脱硫处理系统。

背景技术

含硫化氢气体主要有煤化工的煤气、焦化的焦炉气、石油化工的天然气及各种炼厂气等，正常情况下一般都采取液相脱除工艺。液相脱除工艺目前全部采用碱性条件下脱硫剂化学脱除法，根据脱硫剂的不同，主要有MSQ法、栲胶类法、钛氰钴类法和络合铁类法；主要流程基本为脱硫塔脱除硫化氢，再生塔脱硫剂得到再生，硫磺析出。

液相法脱硫选用的脱硫塔，主要为各类填料塔，在工业实践中，无论选用哪种填料，都存在硫磺颗粒在填料层的沉积问题，只是不同含硫化氢气体在使用不同脱硫剂时，产生的堵塞程度不同，有的可以保证一个生产周期的稳定运行（一般为每年停产检修清洗一次），有的则需要每年数次清洗。

由于焦化行业普遍的焦炉气高硫化氢，其脱硫塔堵塔问题十分普遍和突出：目前在焦化行业无论使用的脱硫剂是传统的栲胶类还是钛氰钴类，普遍存在脱硫塔填料堵塞问题多数企业无奈设置备用塔；特别是近年国家环保政策要求焦化企业必须用干熄焦代替湿熄焦，传统工艺中产生的脱硫废液无法消纳，使得部分企业开始使用不产生脱硫废液的络合铁脱硫剂，但确加剧了脱硫塔填料堵塞的速度和程度，企业被迫增加了清洗塔的频率，严重影响了企业生产的正常运行。

现有脱硫塔，全部采用金属制造（材质为不锈钢304、16mnR、Q235等），塔高40米，直径6米，气体进口位于塔中下部12米处，塔下部为10米液封段，塔中上部有三段各6米填料，填料型号主要有陶瓷50--125型填料环，气体出口在塔顶部，脱硫液进口在距塔顶3米的塔体，脱硫液出口在塔底部。在采用传统脱硫剂时，每年脱硫塔清洗次数在二次以上，改用络合铁脱硫剂后，至少增加一次。

在液相法处理含硫化氢气体时，绝大全部工艺采用的是填料型脱硫塔，普遍存在塔内填料经常被硫磺颗粒堵塞的问题，堵塞的填料发展到影响到脱硫效率时，就需要停塔、扒填料、清洗填料、再装填料，既会造成一定的人力、财力投入；大部分企业此时会停产检修，而不能停产的企业则会配置多脱硫塔，在一塔出现堵塞问题需要处理时，另一塔投入运行。

由于大型脱硫塔一般装填有数百至上千立方米的填料，填料类型也有塑料、陶瓷和不锈钢规整，扒、装和清洗的难度和成本对企业是很棘手的问题。

实用新型内容

目前在传统脱硫过程中（脱硫剂为栲胶类和钛氰钴类），被脱硫剂吸收反应的硫化氢，会在脱硫剂再生时产生胶质硫磺，即胶质硫磺是在再生塔内产生且被分离出去；再生器中少部分没有被分离的胶质硫磺（各企业分离效率有差异）就会被循环的脱硫液带入脱硫塔后而沉积在填料层；随着运行时间的增长，堵塞程度就会增加；一般情况各企业每年进行一至二次填料清理就可以维持生产的运行，在改换用络合铁脱硫剂后，由于胶质硫磺的产生是在脱硫塔内完成的，这就造成通过脱硫塔填料层的脱硫液中胶质硫磺的含量很高，使得填料层被堵塞的速率大大加快，三个月的周期已经是很好的运行情况。

并且出脱硫塔含胶质硫磺颗粒的脱硫液进入缓冲槽后，就会大量沉积，严重时会占用大量的缓冲槽空间，并影响脱硫液泵的正常运行。

针对上述问题，本申请提出了一种防堵塞脱硫处理系统，通过在脱硫塔内部布置多个阶梯状筛板，其表面积非常小，就极大的消除了胶质硫磺粘接的问题，同时采用的是部分筛板，不存在塔体通道被固体堵塞的可能，保证了气液的正常流动，同时设置的筛板又是非常有效率的传质原件，极好保证了脱硫吸收反应的高效率进行；同塔径脱硫塔的能力有所提高，脱硫工艺指标保证度优秀； 对采用络合铁脱硫剂后的脱硫，在脱硫塔采用部分筛板结构后，由于出脱硫塔脱硫液胶质硫磺颗粒的高含量，也必须在脱硫塔后配置沉降分离器，以保证脱硫富液中的胶质硫磺在进入再生或缓冲前得到分离，不在后续设备中堆积。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本申请公开了一种防堵塞脱硫处理系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔顶部设置有气体出口，所述气体出口下方设置有液体进口，所述液体进口下方设置有气体进口，所述气体进口下方设置有液体出口，所述液体出口与沉降分离装置相连通；所述脱硫塔内设置有若干个阶梯状筛板，相邻所述阶梯状筛板与所述脱硫塔之间形成凸字形脱硫腔，所述阶梯状筛板位于所述液体进口与所述气体进口之间。

本申请通过在脱硫塔内布置若干个阶梯状筛板，使得脱硫液从上层筛板淋入上筛板，部分脱硫液通过上筛板孔下降，部分从上筛板边缘淋下到下筛板后，再从下筛板中淋入下一层阶梯状筛板，含硫化氢气体从最底层阶梯状筛板向上升起，依次通过各层阶梯状筛板后与脱硫液充分中和吸附脱硫，保证了气液的正常流动，同时设置的筛板又是非常有效率的传质原件，极好保证了脱硫吸收反应的高效率进行，避免了脱硫塔内出现堵塞；同时出脱硫塔脱硫液胶质硫磺颗粒通过在沉降分离装置中分离，保证脱硫液中胶质硫磺在进入再生或缓冲前得到分离，不在后续设备中堆积。

优选地，若干个所述阶梯状筛板均匀设置在所述液体进口和所述气体进口之间。

优选地，若干个所述阶梯状筛板之间的设置间距沿所述脱硫塔竖直方向自上而下依次增大或依次减少。

优选地，所述阶梯状筛板包括上筛板、支撑筋和下筛板，所述上筛板通过所述支撑筋与所述下筛板固定连接，所述上筛板与所述支撑筋整体纵截面形状为U字形。

优选地，所述阶梯状筛板的纵截面长度为D1，相邻所述下筛板之间的间距为D2，所述上筛板的纵截面长度为D3，D1＞D3＞D2。

优选地，所述支撑筋与所述下筛板之间形成导流阶梯。

优选地，所述沉降分离装置包括沉降分离罐，所述沉降分离罐上部与所述液体出口相连通，所述沉降分离罐一侧设置有再生液溢流口，所述沉降分离罐底部设置有悬浮液出口。

优选地，所述沉降分离罐的纵截面形状为Y字形。

与现有技术相比，有益效果在于：

本申请通过在脱硫塔内布置若干个阶梯状筛板，使得脱硫液从上层筛板淋入上筛板，部分脱硫液通过上筛板孔下降，部分从上筛板边缘淋下到下筛板后，再从下筛板中淋入下一层阶梯状筛板，含硫化氢气体从最底层阶梯状筛板向上升起，依次通过各层阶梯状筛板后与脱硫液充分中和吸附脱硫，保证了气液的正常流动，同时设置的筛板又是非常有效率的传质原件，极好保证了脱硫吸收反应的高效率进行，避免了脱硫塔内出现堵塞；同时出脱硫塔脱硫液胶质硫磺颗粒通过在沉降分离装置中分离，保证脱硫液中胶质硫磺在进入再生或缓冲前得到分离，不在后续设备中堆积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请中脱硫塔的结构示意图。

图2是本申请中筛板的结构示意图。

图3是本申请中沉降分离装置的结构示意图。

附图标记说明如下：

1为脱硫塔，11为气体进口，12为液体出口，13为筛板，131为上筛板，132为支撑筋，133为下筛板，14为液体进口，15为气体出口，2为沉降分离罐，21为脱硫液进口，22为再生液溢流口，23为悬浮液出口。

具体实施方式

本申请提出了一种防堵塞脱硫处理系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔顶部设置有气体出口，所述气体出口下方设置有液体进口，所述液体进口下方设置有气体进口，所述气体进口下方设置有液体出口，所述液体出口与沉降分离装置相连通；所述脱硫塔内设置有若干个阶梯状筛板，相邻所述阶梯状筛板与所述脱硫塔之间形成凸字形脱硫腔，所述阶梯状筛板位于所述液体进口与所述气体进口之间。

本申请通过在脱硫塔内布置若干个阶梯状筛板，使得脱硫液从上层筛板淋入上筛板，部分脱硫液通过上筛板孔下降，部分从上筛板边缘淋下到下筛板后，再从下筛板中淋入下一层阶梯状筛板，含硫化氢气体从最底层阶梯状筛板向上升起，依次通过各层阶梯状筛板后与脱硫液充分中和吸附脱硫，保证了气液的正常流动，同时设置的筛板又是非常有效率的传质原件，极好保证了脱硫吸收反应的高效率进行，避免了脱硫塔内出现堵塞；同时出脱硫塔脱硫液胶质硫磺颗粒通过在沉降分离装置中分离，保证脱硫液中胶质硫磺在进入再生或缓冲前得到分离，不在后续设备中堆积。

以下结合附图1-3，对本实用新型的技术方案作进一步阐释：

如图1-图3所示，本申请公开了一种防堵塞脱硫处理系统，包括脱硫塔1，所述脱硫塔1顶部设置有气体出口15，所述气体出口15下方设置有液体进口14，所述液体进口14下方设置有气体进口11，所述气体进口11下方设置有液体出口12，所述液体出口12与沉降分离装置相连通。也就是说，在脱硫塔的上部液体进口通入脱硫液，在脱硫塔的下部通入含硫化氢气体，含硫化氢气体上升与下降的脱硫液充分混合脱硫后从脱硫塔下部的液体出口流入到沉降分离装置内对固体颗粒沉降分离，脱硫后的气体通过气体出口向外排出。

所述脱硫塔1内设置有若干个阶梯状筛板13，相邻所述阶梯状筛板13与所述脱硫塔1之间形成凸字形脱硫腔，所述阶梯状筛板13位于所述液体进口14与所述气体进口11之间。也就是说，在脱硫塔内沿脱硫塔竖直方向布置有多个呈阶梯状筛板，相邻的筛板之间形成的凸字形脱硫腔，可提高脱硫液与含硫化氢气体的接触反应面积，提高脱硫效果，同时由于筛板其表面积非常小，极大的消除了胶质硫磺粘接的问题，同时采用的是部分筛板，不存在塔体通道被固体堵塞的可能，保证了气液的正常流动。

在一些实施例中，若干个所述阶梯状筛板13均匀设置在所述液体进口14和所述气体进口11之间。也就是说，在脱硫塔内沿脱硫塔竖直方向按照等间距布置方式均匀布置多个阶梯状筛板，利用等间距布置的多个筛板可实现脱硫过程更加平稳高效。

在一些实施例中，若干个所述阶梯状筛板13之间的设置间距沿所述脱硫塔1竖直方向自上而下依次增大或依次减少。也就是说，在脱硫塔内沿脱硫塔竖直方向可按照自上而下设置间距依次减小，亦或是沿脱硫塔竖直方向按照自上而下设置间距依次增大。

具体地，所述阶梯状筛板13包括上筛板131、支撑筋132和下筛板133，所述上筛板131通过所述支撑筋132与所述下筛板133固定连接，支撑筋132与所述下筛板133之间形成导流阶梯，所述上筛板131与所述支撑筋132整体纵截面形状为U字形。也就是说，液相从最上层筛板淋入上筛板，部分通过上筛板孔下降，部分从上筛板边缘淋下到下筛板，后再从下筛板中空淋入下层筛板；气体从最下层筛板上升，部分通过下筛板筛孔上升，部分通过底筛板中空上升至上筛板后分散到无板区上升至上层筛板。脱硫的吸收反应在两次气体收缩、扩散的过程中，与液体充分接触后完成。

在一些实施例中，所述阶梯状筛板13的纵截面长度为D1，相邻所述下筛板133之间的间距为D2，所述上筛板131的纵截面长度为D3，支撑筋132的高度为H，D1＞D3＞D2。也就是说，阶梯状筛板的整体长度大于上筛板的长度，上筛板的长度大于相邻下筛板之间的设置间距。需要注意的是，D1/D2=2~4，D3/D2=4/3，D3/H=2,筛板开孔密度30％。

所述沉降分离装置包括沉降分离罐2，沉降分离罐2的纵截面形状为Y字形，所述沉降分离罐2上部与所述液体出口12相连通，所述沉降分离罐2一侧设置有再生液溢流口22，所述沉降分离罐2底部设置有悬浮液出口23。也就是说，来自脱硫塔富含胶质硫磺颗粒的脱硫液，从中心管进入沉降分离器的顶部，在脱硫液下降后再上升的过程中，固体颗粒沉降分离，清液从侧面的溢流口流出后进入其它设备，固液比较高的底部沉降液通过底部悬浮液出口被泵入板框过滤机，分离固体后的过滤液与溢流液混合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (8)

1.一种防堵塞脱硫处理系统，包括脱硫塔，其特征在于，所述脱硫塔顶部设置有气体出口，所述气体出口下方设置有液体进口，所述液体进口下方设置有气体进口，所述气体进口下方设置有液体出口，所述液体出口与沉降分离装置相连通；所述脱硫塔内设置有若干个阶梯状筛板，相邻所述阶梯状筛板与所述脱硫塔之间形成凸字形脱硫腔，所述阶梯状筛板位于所述液体进口与所述气体进口之间。

2.如权利要求1所述的防堵塞脱硫处理系统，其特征在于，若干个所述阶梯状筛板均匀设置在所述液体进口和所述气体进口之间。

3.如权利要求1所述的防堵塞脱硫处理系统，其特征在于，若干个所述阶梯状筛板之间的设置间距沿所述脱硫塔竖直方向自上而下依次增大或依次减少。

4.如权利要求1-3任意一项所述的防堵塞脱硫处理系统，其特征在于，所述阶梯状筛板包括上筛板、支撑筋和下筛板，所述上筛板通过所述支撑筋与所述下筛板固定连接，所述上筛板与所述支撑筋整体纵截面形状为U字形。

5.如权利要求4所述的防堵塞脱硫处理系统，其特征在于，所述阶梯状筛板的纵截面长度为D1，相邻所述下筛板之间的间距为D2，所述上筛板的纵截面长度为D3，D1＞D3＞D2。

6.如权利要求4所述的防堵塞脱硫处理系统，其特征在于，所述支撑筋与所述下筛板之间形成导流阶梯。

7.如权利要求1所述的防堵塞脱硫处理系统，其特征在于，所述沉降分离装置包括沉降分离罐，所述沉降分离罐上部与所述液体出口相连通，所述沉降分离罐一侧设置有再生液溢流口，所述沉降分离罐底部设置有悬浮液出口。

8.如权利要求7所述的防堵塞脱硫处理系统，其特征在于，所述沉降分离罐的纵截面形状为Y字形。

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