一種高效硫化氫氣體吸收裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效硫化氫氣體吸收裝置，主要解決工業(yè)氣體中硫化氫凈化問題。一種高效硫化氫氣體吸收裝置，包含旋流噴射吸附器、脫附—再生一體化裝置、循環(huán)液泵，所述旋流噴射吸附器為單級或多級連接，所述旋流噴射吸附器設(shè)有混合氣體入口、吸附液入口、凈化后氣體出口、吸附液出口，所述旋流噴射吸附器底部接有單向閥；所述脫附—再生一體化裝置設(shè)有空氣入口、硫單質(zhì)出口、吸附液出口、取樣口，吸附液出口與循環(huán)液泵相連；所述循環(huán)液泵將吸附液輸送至旋流噴射吸附器吸附液入口，管路中連接檢測儀表及單向閥。本發(fā)明提高了氣體中硫化氫吸收效率，增強(qiáng)了吸收裝置穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種高效硫化氫氣體吸收裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于石油化工與環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種硫化氫氣體吸收裝置，主要解決工業(yè)氣體中硫化氫凈化問題?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]H2S是一種無色刺激性氣體，具有強(qiáng)烈的臭雞蛋氣味，極性分子，相對分子質(zhì)量為 34.08，嗅覺閾值約為0.00041??111，相對密度為1.19(空氣密度為1)，熔點為-85.5°(:，沸點為-60.4°C，易溶于水和乙醇。
[0003]在我國石化行業(yè)天然氣凈化和石油煉制的過程中，伴生高濃度的硫化氫，硫化氫氣體泄漏導(dǎo)致的中毒事故在石油化工領(lǐng)域頻繁發(fā)生。一旦發(fā)生硫化氫泄漏將嚴(yán)重危及裝置生產(chǎn)安全和人員的生命安全，并且會嚴(yán)重污染附近空氣，破壞生態(tài)環(huán)境。硫化氫是毒性極大的大氣污染物之一，必須對其排放進(jìn)行嚴(yán)格控制?！稅撼粑廴疚锱欧艠?biāo)準(zhǔn)》GB14554-1993，將 H2S列為8種限制排放的惡臭污染物之一，對硫化氫的排放濃度作了明確限制。
[0004]在化學(xué)工業(yè)中，單質(zhì)硫被認(rèn)為是最主要的四種基本原料之一。傳統(tǒng)的單質(zhì)硫生產(chǎn)工藝主要是通過礦產(chǎn)轉(zhuǎn)化得到。隨著人類環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，含硫產(chǎn)品的回收與轉(zhuǎn)化過程，越來越受到人們的重視。一直以來，含硫產(chǎn)品的回收與轉(zhuǎn)化主要集中在硫化氫和二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)的過程上。
[0005]目前常用的硫化氫脫除回收方法主要有兩類:一類是濕法脫硫，包括物理吸收法、 化學(xué)吸收法等，另一類是干法脫硫，包括物理吸附法、氧化法等，大部分方法都存在一定問題和不足。專利CN94191218采用多層逆流接觸脫除硫化氫；專利CN201110060792采用加濕噴淋脫除硫化氫；專利CN201310402593將硫化氫和吸收液通入旋轉(zhuǎn)填料床吸收硫化氫氣體;如前述，目前未見到采用多級旋流器進(jìn)行硫化氫高效回收的研究報道。[〇〇〇6]目前工業(yè)使用的硫化氫吸收回收設(shè)備多為大型裝置，組成元件多，流程較復(fù)雜。如專利CN94191218硫化氫氣體吸收方法及設(shè)備為塔式設(shè)備;CN201110060792硫化氫氣體吸收系統(tǒng)包括沼氣池、除水裝置、引風(fēng)機(jī)、脫硫設(shè)備和儲氣罐等;CN201110239659硫化氫廢氣的收集凈化處理裝置包括收集罩、耐酸風(fēng)機(jī)、凈化塔、噴淋裝置、堿液接觸池、堿液栗、石墨加熱器和引風(fēng)槽等;CN201210075896酸性氣體中少量硫化氫脫除裝置及方法包括鼓泡吸收器、降膜吸收塔、第一離心栗、雙氧水高位槽、過濾器、儲罐、第二離心栗;CN201310140947— 種硫化氫循環(huán)再利用裝置及方法包含30多個設(shè)備;CN201310402593脫除工業(yè)氣體中硫化氫的裝置及工藝包括旋轉(zhuǎn)填料床、再生系統(tǒng)、貧液栗、貧液槽、富液槽、除霧器等； CN201510804233—種硫化氫凈化裝置包括吸收室、吸收液儲槽、反應(yīng)液儲槽、洗滌室、排放室、水儲槽、硫沫儲槽等。但這些現(xiàn)有技術(shù)在裝置組成、設(shè)備及流程上都存在較大差異，且存在設(shè)備大型，組成元件多，流程復(fù)雜，壓降大、能耗高、操作成本高等問題。
[0007]因此，迫切需要開發(fā)一種能夠降低成本，簡化系統(tǒng)，同時提高效果的高效硫化氫氣體吸收裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述問題，本發(fā)明提供了一種硫化氫氣體吸收裝置。
[0009]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:一種硫化氫氣體吸收裝置，內(nèi)部是旋流噴射吸附器，該吸附器的結(jié)構(gòu)包括:在該噴射吸附器的上部設(shè)有含硫氣體入口、強(qiáng)堿性吸附液的入口；該噴射吸附器的底部與收集吸附液的循環(huán)液槽管路連接;該噴射吸附器的頂部設(shè)有凈化后氣體出口；以及與循環(huán)液槽管路連接用于脫附單質(zhì)硫并回收的脫附、再生一體化裝置。
[0010]進(jìn)一步的，所述含硫氣體從吸附器頂部的入口是切向進(jìn)入。
[0011]進(jìn)一步的，所述強(qiáng)堿性吸附液的入口是從吸附器側(cè)壁小孔噴入。
[0012]進(jìn)一步的，所述旋流噴射吸附器底部接有單向閥;所述脫附、再生一體化裝置設(shè)有空氣入口、硫單質(zhì)出口、吸附液出口、取樣口；吸附液出口與循環(huán)液栗相連;所述循環(huán)液栗將吸附液輸送至旋流噴射吸附器吸附液入口，管路連接檢測儀表及單向閥。
[0013]優(yōu)選的，所述的旋流噴射吸附器可單級連接或多級串、并聯(lián)。
[0014]優(yōu)選的，所述的旋流噴射吸附器具有內(nèi)夾套、外夾套結(jié)構(gòu)。
[0015]優(yōu)選的，所述的旋流噴射吸附器內(nèi)、外夾套側(cè)壁小孔直徑為0.5?5_。
[0016]優(yōu)選的，所述的旋流噴射吸附器采用不同直徑，可處理不同風(fēng)量的工業(yè)氣體。
[0017]優(yōu)選的，所述的脫附一再生一體化裝置具有加熱吸附液、脫附出吸附液中單質(zhì)硫、 再生催化劑的功能。
[0018]優(yōu)選的，所述的脫附一再生一體化裝置中液體包含吸附堿液、金屬離子催化劑、多酚物質(zhì)。
[0019]優(yōu)選的，所述的脫附一再生一體化裝置中部有加熱盤管，可加熱裝置中液體。
[0020]優(yōu)選的，所述的脫附一再生一體化裝置底部設(shè)有過濾層，將硫單質(zhì)與吸附液分離。
[0021]本發(fā)明裝置的特點如下:(1)采用旋流噴射吸附器多級串聯(lián)和并聯(lián)，有效提高去除硫化氫效果，增加硫化氫氣體處理量。[〇〇22](2)旋流吸附器具有內(nèi)外夾套結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)氣液傳質(zhì)能力，提高去除硫化氫效果。[〇〇23](3)金屬離子催化劑脫硫效率高，再生完全，可長期循環(huán)使用。
[0024](4)金屬離子催化劑中含有離子型表面活性物質(zhì)，可以降低溶液的表面張力，使單質(zhì)硫易富集，易析出。[〇〇25](5 )單級旋流噴射吸附器的脫硫吸附效率在99%以上。
[0026](6)該裝置易集成，旋流噴射吸附器、脫附一再生一體化裝置體積小，減少裝置的總占地面積和總投資。【附圖說明】[〇〇27]圖1是高效硫化氫氣體吸收裝置圖。
[0028]圖2是本發(fā)明的單夾套旋流噴射吸附器裝置圖。
[0029]圖3是本發(fā)明的雙夾套旋流噴射吸附器裝置圖。
[0030] 符號說明:1過濾層;2閥門；3循環(huán)栗;4加熱盤管;5脫附一再生一體化裝置；6采樣口； 7單向閥;8旋流噴射吸附器;9液體流量計；10液體壓力計；11單夾套旋流噴射吸附器;12雙夾套旋流噴射吸附器?！揪唧w實施方式】[〇〇31]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思如下:如圖1、2和3所示，煉化工廠排放的含硫化氫混合氣體進(jìn)入單夾套旋流噴射吸附器11和雙夾套旋流噴射吸附器12中，同時將脫附一再生一體化裝置5中盤管加熱后的強(qiáng)堿性吸附液由循環(huán)栗3輸送至單夾套旋流噴射吸附器11和雙夾套旋流噴射吸附器12中，吸附液與混合氣體在單夾套旋流噴射吸附器11和雙夾套旋流噴射吸附器12中進(jìn)行吸附反應(yīng);反應(yīng)后凈化氣體由旋流噴射吸附器8頂部出口流出；單夾套旋流噴射吸附器11和雙夾套旋流噴射吸附器12中含硫化物吸附液由底部出口流出，流入脫附一再生一體化裝置5中，在催化劑作用下進(jìn)行脫附一再生反應(yīng);脫附一再生一體化裝置5產(chǎn)生的硫磺單質(zhì)經(jīng)過濾聚集后輸送至后續(xù)設(shè)備進(jìn)行回收處理;脫附一再生一體化裝置5中多酚物質(zhì)與空氣中氧生成醌，醌將脫附一再生一體化裝置5中被還原的金屬離子催化劑氧化復(fù)活，使其恢復(fù)氧化脫硫能力，完成吸附一脫硫一再生的循環(huán)。
[0032]本發(fā)明提供了一種高效硫化氫氣體吸收裝置，該裝置包括:單級或多級旋流噴射吸附器，用于高效吸附硫化氫；與旋流噴射吸附器連接的脫附一再生一體化裝置，脫附單質(zhì)硫并回收、金屬離子催化劑再生；脫附一再生一體化裝置中有加熱盤管，用于加熱裝置中的液體；脫附一再生一體化裝置中有過濾層，用于分離硫單質(zhì)與液體；在本發(fā)明中，單級旋流噴射吸附器的脫硫吸附效率在99%以上。[〇〇33]本發(fā)明工藝和裝置的優(yōu)點在于:采用旋流噴射吸附器多級串聯(lián)和并聯(lián)，有效提高去除硫化氫效果，增加硫化氫氣體處理量;旋流吸附器具有內(nèi)外夾套結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)氣液傳質(zhì)能力，提高去除硫化氫效果;金屬離子催化劑脫硫效率高，再生完全，可長期循環(huán)使用;金屬離子催化劑中含有離子型表面活性物質(zhì)，可以降低溶液的表面張力，使單質(zhì)硫易富集，易析出；單級旋流噴射吸附器的脫硫吸附效率在99%以上；該裝置易集成，旋流噴射吸附器、脫附一再生一體化裝置體積小，減少裝置的總占地面積和總投資。
[0034]以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實施例并不限制本發(fā)明的范圍。實施例1:對工業(yè)中煤氣的硫化氫進(jìn)行脫除:工藝待處理煤氣氣量為15000m3/h，硫化氫含量為 1600mg/m3,配制脫硫吸附液140 m3。
[0035]開啟該裝置，待裝置穩(wěn)定后(約5分鐘)，開啟循環(huán)栗，調(diào)節(jié)液量至100m3/h，待液相運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，開啟氣相，通過調(diào)節(jié)閥逐步達(dá)到15000m3/h。氣液在該裝置中高湍動、強(qiáng)混合、界面極速更新的情況下進(jìn)行吸收，待整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，即可對氣體進(jìn)出口進(jìn)行硫化氫含量的檢測。
[0036]技術(shù)效果:由于采用旋流噴射吸附器回收硫化氫，每級效率在99%以上，總體效率在95%以上，大大提高了硫化氫去除效果與處理量。采用可再生循環(huán)的金屬離子催化劑，使硫磺單質(zhì)回收率極大提高。和其他工藝及裝置相比，本發(fā)明的工藝及裝置簡化了系統(tǒng)，節(jié)省了成本，能產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。[〇〇37] 實施例2:對天然氣中的硫化氫進(jìn)行脫除，天然氣氣量為15000m3/h，硫化氫濃度為2400mg/m3。 [〇〇38]技術(shù)效果:操作流程如實施例1，待體系穩(wěn)定后，硫化氫脫除率可達(dá)97%以上，硫化氫的出口濃度低于50mg/m3,本工藝與傳統(tǒng)濕法相比，設(shè)備體積不及塔設(shè)備的1/10,液體循環(huán)量降低60%， 實施例3:對工業(yè)合成氣中酸性體系中的硫化氫進(jìn)行選擇性吸收(C〇2體積含量占96.6%，硫化氫體積含量占0.78%，濃度為10.68/1113)，工藝待處理氣量為280001113/11，硫化氫含量為 10200mg/m3。首先配制脫硫吸附液，液量為300 m3/h。根據(jù)旋流吸附器停留時間短的特點， 脫硫吸附液對硫化氫的吸收在瞬間完成，從而提高了吸收的選擇性，減少了副反應(yīng)，降低了堿耗;待體系穩(wěn)定后，硫化氫脫除率可達(dá)94 %以上，C02濃度進(jìn)出口變化不足0.3 %以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，內(nèi)部是旋流噴射吸附器，該吸附器的結(jié)構(gòu)包 括:在該噴射吸附器的上部設(shè)有含硫氣體入口、強(qiáng)堿性吸附液的入口；該噴射吸附器的底部 與收集吸附液的循環(huán)液槽管路連接;該噴射吸附器的頂部設(shè)有凈化后氣體出口；以及與循環(huán)液槽管路連接用于脫附單質(zhì)硫并回收的脫附、再生一體化裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，所述含硫氣體從吸附 器頂部的入口是切向進(jìn)入。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，所述強(qiáng)堿性吸附液的 入口是從吸附器側(cè)壁小孔噴入。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，所述旋流噴射吸附器 底部接有單向閥;所述脫附、再生一體化裝置設(shè)有空氣入口、硫單質(zhì)出口、吸附液出口、取樣 口；吸附液出口與循環(huán)液栗相連;所述循環(huán)液栗將吸附液輸送至旋流噴射吸附器吸附液入 口，管路連接檢測儀表及單向閥。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，所述的旋流噴射吸附 器是單級連接或多級串、并聯(lián)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，所述的旋流噴射吸附器具有內(nèi)夾套、外夾套結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，所述的旋流噴射吸附 器內(nèi)、外夾套側(cè)壁小孔直徑為0.5?5mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，所述的脫附一再生一 體化裝置中液體包含吸附堿液、金屬離子催化劑、多酚物質(zhì)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，述的脫附一再生一體 化裝置中部有加熱盤管，可加熱裝置中液體。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化氫氣體吸收裝置，其特征在于，所述的脫附一再生 一體化裝置底部設(shè)有過濾層，將硫單質(zhì)與吸附液分離。
【文檔編號】B01D53/52GK105944542SQ201610494578
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】王依謀, 馬良, 陳劍, 張革松, 李兵, 劉安林, 何夢雅
【申請人】華東理工大學(xué)