專利名稱：一種移動(dòng)床式脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種移動(dòng)床式脫硫裝置技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及氣體分離與凈化領(lǐng)域，具體涉及到對(duì)氣體脫除硫化氫以及更換脫 硫劑的一種裝置。
背景技術(shù)：
在冶金煤氣如C0REX、高爐、焦?fàn)t或?qū)⒚簹饣敵龅拿簹獾扔米髦苯舆€原或 CCPP發(fā)電的氣源，必須預(yù)先將煤氣中的大部分硫脫出，達(dá)到用氣工藝設(shè)備的使用 要求。目前，國(guó)內(nèi)外常用的方法是固定床形式的脫硫裝置，該裝置在脫硫反應(yīng)器中 一般設(shè)置三層以上脫硫?qū)涌装?，每層孔板上鋪有一層脫硫劑，?dāng)需脫除硫化氫的 原料氣體從反應(yīng)器的底端上升，穿過(guò)爐腔中間設(shè)置的三層脫硫劑與脫硫劑接觸， 氣體中有害的硫化氫被脫硫劑吸附、清除，經(jīng)凈化的氣體從上端排氣口排出。但如此結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)。其一，當(dāng)脫硫劑工作一段時(shí)間后脫硫反應(yīng)器阻力逐漸升高，必須更換三層固 定床的脫硫劑才能正常運(yùn)行時(shí)，此時(shí)，必須有人員從專門(mén)開(kāi)設(shè)的人孔鉆入反應(yīng)器 內(nèi)部，從三層固定床上清理和取出廢脫硫劑、清潔脫硫反應(yīng)器內(nèi)部、然后加入新 脫硫劑，這樣操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度很大，對(duì)操作人員的健康影響較大，而且，如 此操作速度很慢、占用時(shí)間長(zhǎng)，降低了設(shè)備利用效率。其二，在人工進(jìn)入脫硫容器中清理更換脫硫劑時(shí)，設(shè)備須暫停作業(yè)，為了保 證整個(gè)系統(tǒng)不中斷正常供氣，必須設(shè)置復(fù)數(shù)的脫硫反應(yīng)器，當(dāng)一臺(tái)反應(yīng)器停機(jī)更 換脫硫劑時(shí)，將氣流切換至另外的脫硫反應(yīng)器中，幾臺(tái)設(shè)備交替運(yùn)行，才能確保 正常、不間斷作業(yè)，但此方式設(shè)備裝置投資費(fèi)用很高。其三，由于脫硫劑是固定放置在過(guò)濾篩板上的，為了減少更換脫硫劑的次數(shù)， 必須增加脫硫劑的充填量，加大過(guò)濾篩板的面積，也即加大脫硫反應(yīng)器的截面積， 由于脫硫反應(yīng)器本身就是一個(gè)龐然大物，擴(kuò)大其橫截面積，也即擴(kuò)大其占地面積， 對(duì)于不可再生的土地資源是一種較大的占有,特別是對(duì)于用地緊張的老企業(yè)環(huán)保 擴(kuò)能改造，采用體積龐大、占地面積很大的固定床脫硫裝置有時(shí)是難以實(shí)現(xiàn)的。其四，由于脫硫劑是固定放置在三層過(guò)濾篩板上的，每層之間在堆放了脫硫 劑后必須存有操作人員的工作空間，因此，脫硫劑在脫硫容器中占有的有效空間 并不高，容器的單位體積利用率不高，因此，為了達(dá)到一定的脫硫標(biāo)準(zhǔn)，脫硫容 器必須建造得較大，設(shè)備投入大。其五，由于需要由人工進(jìn)入容器內(nèi)清理、更換脫硫劑，每一層都需要開(kāi)設(shè)便 于人工進(jìn)出和操作的人孔設(shè)施，容器壁上增加了人孔門(mén)洞和機(jī)構(gòu)，整個(gè)裝置的密 閉難度大，不適宜處理高壓氣體。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)固定床脫硫裝置以上缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種移動(dòng)床式脫硫裝置， 在脫硫劑吸附能力達(dá)到飽和時(shí)可以不用人工進(jìn)行清理和更換脫硫劑，較快速地實(shí) 現(xiàn)機(jī)械、自動(dòng)化清理更換脫硫劑。本技術(shù)方案的目的由以下裝置結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。脫硫反應(yīng)器殼體為一個(gè)由鋼制的呈圓筒形密閉容器，在貫穿圓筒形脫硫反應(yīng) 器殼體中豎直設(shè)置一螺旋滑道，在殼體的上、下兩端分別有凈化氣體出氣管和脫 硫氣體進(jìn)氣管，脫硫氣體進(jìn)氣管在下端，凈化后氣體的出氣管在上端，在進(jìn)、出 氣管的管壁開(kāi)設(shè)氣孔。進(jìn)、出氣管可以位于殼體的軸心位置。在殼體的上、下端 還分別設(shè)置脫硫劑進(jìn)料口和脫硫劑排出口 ，并分別接到脫硫劑進(jìn)料儲(chǔ)槽和卸料儲(chǔ) 槽。脫硫劑排出口一般設(shè)置在位于脫硫反應(yīng)器殼體傾斜的底部殼體靠近殼壁處， 以便卸料時(shí)排空干凈。為了加強(qiáng)螺旋滑道的整體剛性和強(qiáng)度，在螺旋滑道的旋轉(zhuǎn) 中心，軸向設(shè)置一根通貫螺旋滑道的圓柱形滑道固定管，螺旋滑道纏繞固定在滑 道固定管上，當(dāng)螺旋滑道中充滿脫硫劑時(shí)，整個(gè)螺旋滑道仍有較堅(jiān)固的剛性。螺 旋滑道的螺旋角與脫硫劑的材料性質(zhì)、比重和形狀有關(guān)，當(dāng)比重較大、呈圓球狀 時(shí)，螺旋角可取大些，如75度，而呈條狀時(shí)，螺旋角可設(shè)計(jì)小些，如35度。使用時(shí)，移動(dòng)床式脫硫反應(yīng)器裝置應(yīng)預(yù)先通過(guò)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)后，安裝到 脫硫氣體管網(wǎng)中，使用前首先將脫硫劑排出口關(guān)閉，然后將具有一定粒度和硫容 量的脫硫劑從脫硫劑進(jìn)料管裝入脫硫反應(yīng)器裝置內(nèi)，直至充滿脫硫反應(yīng)器殼體， 此時(shí)將脫硫劑進(jìn)料管關(guān)閉，待脫硫的氣體從殼體下端脫硫氣體進(jìn)氣管的氣孔進(jìn)入 充滿脫硫劑的殼體內(nèi)，待脫硫的氣體沿著螺旋滑道盤(pán)旋上升，氣體在脫硫劑的縫 隙中漸行漸升，直至殼體的上端，氣體中的硫化氫成分被沿途的脫硫劑吸附，到 達(dá)殼體上端時(shí)已達(dá)到凈化標(biāo)準(zhǔn)了 。完成脫硫凈化后的氣體再由凈化氣體出氣管的氣孔，從出氣管排出后進(jìn)入使用單元的管網(wǎng)。當(dāng)脫硫劑工作到一定時(shí)段，如120天或180天，管網(wǎng)中其它設(shè)備也逢定期檢 修時(shí)，關(guān)閉脫硫反應(yīng)器上、下端的出氣口與進(jìn)氣口。如果需要對(duì)反應(yīng)器中的脫硫 劑進(jìn)行氮?dú)庵脫Q處理，去除脫硫反應(yīng)器中的可燃?xì)怏w時(shí)，可以從進(jìn)氣口通入氮?dú)?并從出氣口排出置換后的氣體，采用本裝置氣體螺旋方式上升，對(duì)氮?dú)庵脫Q處理 的效果也有所提高。更換脫硫劑時(shí)，可直接打開(kāi)殼體下端的脫硫劑排出口，使用 過(guò)的脫硫劑靠重力自動(dòng)落下流出殼體外，然后關(guān)閉脫硫劑排出口。繼而，如前所 述，再打開(kāi)上端的脫硫劑進(jìn)料管，使預(yù)先備好的新脫硫劑靠重力自動(dòng)流入并充滿 殼體內(nèi)，再關(guān)閉上端的脫硫劑進(jìn)料管，即可打開(kāi)上、下出進(jìn)氣口，按操作規(guī)程重 新開(kāi)始下一循環(huán)的氣體脫硫工作。在預(yù)先做好準(zhǔn)備工作條件下，上述更換脫硫劑到恢復(fù)生產(chǎn)的時(shí)間可控制在一 小時(shí)以內(nèi)，幾乎可以不影響正常的氣體處理程序。上述流出脫硫塔外的脫硫劑與空氣接觸幾小時(shí)后即可自動(dòng)得到再生，再生后 的脫硫劑經(jīng)篩除粉狀硫磺后妥善保管，下一次可通過(guò)提升裝置再裝入脫硫塔循環(huán) 使用。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在脫硫劑脫硫飽和需要更換時(shí)，不再必須由人工進(jìn) 入爐腔內(nèi)，人工清理更換了，減輕了人工的工作量，更換簡(jiǎn)便、干凈、徹底，根 本性地改變了現(xiàn)有人工更換的方式，此技術(shù)具有很強(qiáng)的創(chuàng)造性和優(yōu)越性。不必象固定式的脫硫裝置那樣，分層設(shè)置脫硫板，分層堆積脫硫劑，殼體內(nèi) 單位體積的脫硫劑量并不高，采用本技術(shù)方案，在螺旋滑道中充滿了脫硫劑，單 位體積的脫硫劑量較高，在達(dá)到同樣的脫硫效果和效率時(shí)，本技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)可 以做得更加緊湊，體積更小節(jié)省投資。同樣的原理，相同體積、容積的脫硫裝置， 采用本技術(shù)方案可以達(dá)到更高的脫硫效率。采用本技術(shù)方案，螺旋滑道對(duì)脫硫劑的下降、更換速度是很快的，經(jīng)試驗(yàn)， 一個(gè)處理100000 m7h氣體的一組脫硫反應(yīng)器更換一次脫硫劑約需一個(gè)小時(shí)，而 現(xiàn)有固定床技術(shù)，對(duì)處理同等容積氣體的反應(yīng)器的脫硫劑更換， 一般需要一至兩 天?，F(xiàn)有技術(shù)的脫硫反應(yīng)器，需要人工鉆入進(jìn)行清理、打掃、更換，需要開(kāi)設(shè)不 少人工進(jìn)出的人孔，這樣的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致整個(gè)裝置的氣密性難以提髙，不能承受較高 的氣體壓力， 一般僅為在0. 015-0. 3MPa。采用本技術(shù)方案，不需人工進(jìn)入作業(yè)， 不需設(shè)置人工作業(yè)的人孔，脫硫反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)氣密性大大提髙，可以擴(kuò)大處理氣體的壓力范圍，甚至達(dá)到0. 015~2. 5MPa，拓展了本技術(shù)方案處理氣體的使用范 圍。經(jīng)國(guó)內(nèi)外聯(lián)機(jī)檢索,未發(fā)現(xiàn)有相同或類似的工作原理和裝置結(jié)構(gòu)，綜上所述， 本技術(shù)方案的新穎性、創(chuàng)造性很強(qiáng)，對(duì)于新建或改造舊反應(yīng)器，均有應(yīng)用推廣價(jià) 值和實(shí)施市場(chǎng)。


圖1是本發(fā)明提出的一種移動(dòng)床式脫硫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)，固定床式脫硫裝置系統(tǒng)中部分脫硫裝置一組兩臺(tái)配置示意圖。圖中，1.脫硫氣體進(jìn)口， 2.脫硫劑排出口， 3.脫硫氣體進(jìn)氣管，4. 殼體，5.螺旋滑道，6.滑道固定管，7.凈化氣體出氣管，8.脫硫劑進(jìn)料管， a.螺旋滑道的螺旋角。
具體實(shí)施方式
該技術(shù)方案的裝置結(jié)構(gòu)如下。脫硫反應(yīng)器殼體4為一個(gè)呈圓筒形，由鋼制的密閉容器，在貫穿圓筒形脫硫 反應(yīng)器殼體4中豎直設(shè)置一螺旋滑道5，在殼體4的上、下兩端分別有凈化氣體 出氣管7和脫硫氣體進(jìn)氣管3，脫硫氣體進(jìn)氣管3在下端，脫硫氣體進(jìn)氣管3下 端是脫硫氣體進(jìn)口 1，凈化氣體出氣管7在上端，在脫硫反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)、出氣管的 管壁開(kāi)設(shè)氣孔。進(jìn)、出氣管可以位于殼體4的軸線的兩端。在殼體4的上、下端 還分別設(shè)置脫硫劑進(jìn)料管8和脫硫劑排出口 2，并分別接到脫硫劑進(jìn)料槽和卸料 槽。脫硫劑排出口 2 —般設(shè)置在脫硫反應(yīng)器殼體4傾斜的底部殼體靠近殼壁處， 以便卸料干凈。為了加強(qiáng)螺旋滑道5的整體剛性和強(qiáng)度，在螺旋滑道5的旋轉(zhuǎn)中 心，設(shè)置一根通貫螺旋滑道5的滑道固定管6，螺旋滑道5纏繞固定在滑道固定 管6上，當(dāng)螺旋滑道5中充滿脫硫劑時(shí)，整個(gè)螺旋滑道5仍有較堅(jiān)固的剛性。螺 旋滑道5的螺旋角與脫硫劑的材料性質(zhì)、比重和形狀有關(guān)，當(dāng)比重較大、呈圓球 狀時(shí)，螺旋角可設(shè)計(jì)大些，如75度，而呈條狀時(shí)，螺旋角宜設(shè)計(jì)小些，如35度。使用時(shí)，移動(dòng)床式脫硫反應(yīng)器裝置應(yīng)預(yù)先通過(guò)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)后，安裝到 脫硫氣體管網(wǎng)中，使用前首先將脫硫劑排出口2關(guān)閉，然后將具有一定粒度和硫 容量的脫硫劑從脫硫劑進(jìn)料管8裝入脫硫反應(yīng)器裝置內(nèi)，直至充滿脫硫反應(yīng)器殼體4，此時(shí)將脫硫劑進(jìn)料管8關(guān)閉，待脫硫的氣體從殼體4下端脫硫氣體進(jìn)氣管 3的氣孔進(jìn)入充滿脫硫劑的殼體4內(nèi)，待脫硫的氣體沿著螺旋滑道5， 一邊旋轉(zhuǎn) 一邊上升，氣體在脫硫劑的縫隙中漸行漸升，直至殼體4的上端，氣體中的硫化 氫成分被沿途的脫硫劑吸附，到達(dá)殼體4上端時(shí)已凈化達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)了。凈化后的氣 體再由凈化氣體出氣管7的氣孔，從出氣管7排出后進(jìn)入使用單元的管網(wǎng)，完成 脫硫過(guò)程。當(dāng)脫硫劑工作到一定時(shí)段，如120天或180天左右，或管網(wǎng)中其它設(shè)備也逢 定期檢修時(shí)，關(guān)閉上、下端的出進(jìn)氣口。更換脫硫劑時(shí)，打開(kāi)殼體4下端的脫硫 劑排出口2，使用過(guò)的脫硫劑靠重力自動(dòng)落下流出殼體4外，然后關(guān)閉脫硫劑排 出口 2。繼而，如前所述，再打開(kāi)上端的脫硫劑進(jìn)料管8，使預(yù)先備好的新脫硫 劑靠重力自動(dòng)流入并充滿殼體4內(nèi)，再關(guān)閉上端的脫硫劑進(jìn)料管8，即可打開(kāi)上、 下進(jìn)出氣口，按操作規(guī)程重新開(kāi)始下一循環(huán)的氣體脫硫工作。上述流出脫硫容器的脫硫劑與空氣接觸幾小時(shí)后即可自動(dòng)得到再生，再生后 的脫硫劑經(jīng)篩除粉狀硫磺后妥善保管，下一次可通過(guò)提升裝置再裝入脫硫容器內(nèi) 循環(huán)使用。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，根本性地改變了現(xiàn)有人工更換的方式，此技術(shù)具有 很強(qiáng)的創(chuàng)造性和優(yōu)越性。在螺旋滑道中充滿了脫硫劑，單位體積的脫硫劑量較高， 在達(dá)到同樣的脫硫效果和效率時(shí)，本技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)可以做得更加緊湊，體積更 小節(jié)省投資。同樣的原理，相同體積、容積的脫硫裝置，采用本技術(shù)方案可以達(dá) 到更高的脫硫效率。螺旋滑道對(duì)脫硫劑的下降、更換速度是很快。脫硫反應(yīng)器整 體結(jié)構(gòu)氣密性大大提高，可以擴(kuò)大處理氣體的壓力范圍。本技術(shù)方案的新穎性、 創(chuàng)造性很強(qiáng)，對(duì)于新建或改造舊反應(yīng)器，均有應(yīng)用推廣價(jià)值和實(shí)施市場(chǎng)。
權(quán)利要求1. 一種移動(dòng)床式脫硫裝置，包括脫硫反應(yīng)器殼體(4)，脫硫反應(yīng)器殼體(4)為一個(gè)呈圓筒形，鋼制的密閉容器，其特征在于，貫穿殼體(4)內(nèi)豎直軸向設(shè)置一螺旋滑道(5)，螺旋滑道(5)的直徑與殼體(4)內(nèi)徑相同，在殼體(4)的上端開(kāi)設(shè)凈化氣體出氣管(7)、在殼體(4)的下端開(kāi)設(shè)脫硫氣體進(jìn)氣管(3)，在殼體(4)的上端設(shè)置脫硫劑進(jìn)料管(8)、在殼體(4)的下端設(shè)置脫硫劑排出口(2)，并分別接通脫硫劑進(jìn)料槽和卸料槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種移動(dòng)床式脫硫裝置，其特征在于，在螺旋 滑道(5)的旋轉(zhuǎn)中心，設(shè)置一根通貫螺旋滑道(5)圓柱形的滑道固定管(6)，螺旋 滑道(5)圍繞固定在滑道固定管(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 -種移動(dòng)床式脫硫裝置，其特征在于，在凈化 氣體出氣管(7)和脫硫氣體進(jìn)氣管(3)的管壁開(kāi)設(shè)氣孔。
專利摘要本實(shí)用新型系對(duì)氣體脫除硫化氫以及更換脫硫劑的一種裝置。脫硫反應(yīng)器殼體(4)為一個(gè)呈圓筒形鋼制密閉容器，其特征在于，貫穿殼體(4)豎直軸向設(shè)置一螺旋滑道(5)，在殼體(4)的上、下兩端分別有凈化氣體出氣管(7)和脫硫氣體進(jìn)氣管(3)，還分別設(shè)有脫硫劑進(jìn)料管(8)和脫硫劑排出口(2)，并分別接通脫硫劑進(jìn)料槽和卸料槽。在螺旋滑道(5)的旋轉(zhuǎn)中心，設(shè)置一根通貫螺旋滑道(5)圓柱形的滑道固定管(6)。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，不必由人工進(jìn)入爐腔內(nèi)清理更換脫硫劑，減輕了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化自動(dòng)化，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，節(jié)省投資。更換速度快，提高工作效率。氣密性強(qiáng)，可以處理高壓氣體，對(duì)于新建或改造舊反應(yīng)器，有很大的應(yīng)用推廣價(jià)值和實(shí)施市場(chǎng)。
文檔編號(hào)C10K1/30GK201125236SQ20072006655
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者周渝生, 張友平, 軻 曾, 肖九高, 力 趙, 陳光祥 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司;成都華西化工研究所