專利名稱：一種氣體處理方法、裝置及應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣體的預處理，特別涉及含有硫化氫、焦油的氣體的處理方法、裝置以
及應用。
背景技術：
在鋼鐵、化工領域中，焦化是指將煤在煉焦爐內隔絕空氣加熱到100(TC左右，煤發(fā)
生焦化分解成氣態(tài)物質(焦爐氣)和固態(tài)物質(焦碳)，煉焦過程中析出的揮發(fā)性產(chǎn)物簡 稱粗煤氣。粗煤氣在經(jīng)過除焦油以及除氨脫苯萘后可得到焦爐煤氣，焦爐煤氣主要用于工
廠燃料，由于其中含有的H^在燃燒過程中會產(chǎn)生S(^，污染環(huán)境，所以需要對焦爐煤氣進 行脫硫處理，因此在焦爐煤氣脫硫塔后端設置H2S含量在線分析儀很有必要。脫硫后的焦 爐煤氣的主要組成為:02 :0-3%、 H2 :50-60%、 CH4 :22-26%、 CO :6_9%、 C2H2 :1_3%、 CnHm : 2-3X、微量的H2S(200ppm以下)、飽和水及部分焦油、苯、萘等。焦爐煤氣中的煤焦油的主要 組成為苯、萘及其同系物、稠環(huán)芳烴、吡啶系列物、喹啉系列物、酚類等物質。在這些物質中 既有酸性物質如酚類，也有堿性物質如吡啶系列物和喹啉系列物，并且還有中性物質芳烴。
在焦爐煤氣的在線分析中，其中的焦油以及苯、萘極易冷凝堵塞管路，并且還可能 對光譜分析儀的鏡片造成污染，嚴重影響在線分析過程，增大光譜儀的維護成本。因此在線 分析儀的預處理過程中，需將焦爐煤氣中的焦油、苯、萘除掉，以此來保證在線分析儀長期 運行穩(wěn)定。 傳統(tǒng)的除焦油方法是采用煤油、柴油、水等液體洗滌，但在使用過程中存在著環(huán)境 污染、洗液具有揮發(fā)性、操作不安全、使用周期短、硫化氫溶于水等問題，預處理的效果不理 想，分析儀無法長期穩(wěn)定的運行，測量失真大。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術中的上述不足，本發(fā)明提供了一種焦油去除效果好、對硫化氫 沒有影響的氣體處理方法，還提供了一種焦油去除效果好、對硫化氫沒有影響、結構簡單的 氣體處理裝置，還提供一種氣體處理裝置在冶金、化工領域中的應用。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明分別采用如下技術方案
—種氣體處理方法，特點是 將所述氣體通入磷酸溶液中，磷酸的濃度不低于80% ; 導出從磷酸溶液排出的氣體，該氣體中含有硫化氫，不含焦油。 進一步，氣體在經(jīng)過冷凝后再通入磷酸溶液，在冷凝過程中，氣體中的焦油凝結。
進一步，所述冷凝器的維護方式為使用吹掃氣體吹掃冷凝器的內部，從而清除冷
凝器內的凝結物。 作為優(yōu)選，所述吹掃氣體為氮氣或惰性氣體。
作為優(yōu)選，所述吹掃氣體的溫度不低于120°C。 更進一步，氣體在磷酸溶液中以氣泡的形式上升，在經(jīng)過磷酸溶液中的碎泡網(wǎng)后成為更小的氣泡，增大氣泡和磷酸溶液的接觸面積，更好地去除氣體中的焦油。 為了實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提出了這樣一種氣體處理裝置，特點是所述裝置包
括 密封的罐體，罐體內裝有磷酸溶液，磷酸的濃度不低于80% ;
進氣管，其一個開口端的位置低于磷酸溶液的液面；
排氣口 ，設置在所述罐體上。
所述氣體中包含硫化氫、焦油。 作為優(yōu)選，所述排氣口的位置高于磷酸溶液的液面。
進一步，所述進氣管的另一開口端連接冷凝裝置。 更進一步，冷凝裝置還通過氣體管路連接吹掃氣源，所述氣體管路和/或吹掃氣 源上設有加熱裝置。 更進一步，磷酸溶液中設置有碎泡網(wǎng)。 本發(fā)明還提出了一種氣體處理裝置在冶金、化工領域中的應用，用于去除硫化氫 氣體中的焦油，所述氣體處理裝置包括 密封的罐體，罐體內裝有磷酸溶液，磷酸的濃度不低于80% ;
進氣管，進氣管的一個開口端的位置低于磷酸溶液的液面；
排氣口 ，設置在所述罐體上。 作為優(yōu)選，所述排氣口的位置高于磷酸溶液的液面。
進一步，所述進氣管的另 一開口端連接冷凝裝置。 更進一步，冷凝裝置還通過氣體管路連接吹掃氣源，所述氣體管路和/或吹掃氣 源上設有加熱裝置。 更進一步，磷酸溶液中設置有碎泡網(wǎng)。 與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明有如下有益效果 采用濃磷酸(濃度不低于80% )與焦油的反應而有效地去除氣體中的焦油，同時 濃磷酸對氣體中硫化氫沒有吸收，濃磷酸也沒有揮發(fā)性，這些都有利于后續(xù)氣體的測量，如 硫化氫的測量。 在磷酸溶液中還設置有碎泡網(wǎng)，進一步提高了焦油去除效果。 待處理氣體在通入磷酸之前還經(jīng)過冷凝器，從而使待處理氣體中的焦油凝結，增 強了焦油的去除效果。為了防止凝結的焦油堵塞冷凝器，還設置了吹掃氣源，吹掃氣體(不 含水、且不會和硫化氫反應)經(jīng)過加熱后去吹掃冷凝器內的焦油凝結物，有效地保證了冷 凝器的正常工作。


圖1是本發(fā)明實施例1中氣體處理裝置的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例2中氣體處理裝置的結構示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例3中氣體處理裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步詳細說明。
實施例1 : 如圖1所示，一種氣體處理裝置，應用在煤化工中，具體是處理焦爐煤氣，從而能 在線分析焦爐煤氣內H2S的含量，焦爐煤氣中含有焦油、硫化氫。所述氣體處理裝置包括
密封的罐體11，采用玻璃，罐體內裝有磷酸溶液，磷酸濃度是80% ;
進氣管12，其一個開口端的位置低于磷酸溶液的液面；進氣管12采用對硫化氫沒 有吸附的材料，如特氟隆。焦爐煤氣通過進氣管12進入磷酸溶液中，并以氣泡的形式上升， 在上升過程中，高濃度的磷酸與氣體中的焦油反應，從而去除氣體中焦油；同時，濃磷酸與 硫化氫間不發(fā)生反應，罐體也不吸附硫化氫，從而保證了去除焦油前后硫化氫含量的一致 性。 排氣口 13，設置在所述罐體上，排氣口 13的位置高于磷酸溶液的液面，用于導出 排出磷酸溶液液面的氣體。 —種氣體處理方法，應用在煤化工中，具體是處理焦爐煤氣，從而能在線分析焦爐 煤氣內H2S的含量，焦爐煤氣中含有焦油、硫化氫，所述處理方法具體為
將焦爐煤氣通入磷酸溶液中，焦爐煤氣內的焦油與磷酸溶液作用，從而去除氣體 中的焦油，同時保留了氣體中的硫化氫； 焦爐煤氣進入磷酸溶液(磷酸濃度為80%)中，并以氣泡的形式上升，在上升過程 中，磷酸與氣體中的焦油反應，從而去除氣體中焦油；同時，磷酸與硫化氫間不發(fā)生反應，罐 體也不吸附硫化氫，從而保證了去除焦油前后硫化氫含量的一致性。
導出從磷酸溶液排出的氣體。
實施例2 : 如圖2所示， 一種氣體處理裝置，應用在煤化工中，具體是處理焦爐煤氣，從而能 在線分析焦爐煤氣內H2S的含量，焦爐煤氣中含有焦油、硫化氫。與實施例1不同的是
1、磷酸的濃度為85%; 2、進氣管12的一端連接裝有磷酸溶液的罐體11，另一端通過閥門66連接冷凝裝 置62，冷凝裝置62通過氣體管路65、閥門63連接吹掃氣源61，吹掃氣源提供不會與硫化 氫、磷酸作用的氣體，如氮氣，氣體管路65上設置有加熱裝置；冷凝裝置62內的物質通過管 路排出，該管路上設置有閥門67。焦爐煤氣在通過冷凝裝置62的過程中，氣體中的焦油凝 結； 3、在磷酸溶液內設置有碎泡網(wǎng)14，碎泡網(wǎng)14的材料為特氟隆。焦爐煤氣在磷酸溶 液中以氣泡的形式上升，在經(jīng)過碎泡網(wǎng)14后成為更小的氣泡，增大焦油和磷酸溶液的接觸 面積，更好地去除氣體中的焦油。 —種氣體處理方法，應用在煤化工中，具體是處理焦爐煤氣，從而能在線分析焦爐 煤氣內H2S的含量，焦爐煤氣中含有焦油、硫化氫，所述處理方法具體為
閥門64、66打開，閥門63、67關閉，焦爐煤氣通過閥門64進入冷凝裝置62，氣體中 的焦油在低溫下凝結； 排出冷凝裝置62的氣體通過閥門66、進氣管12進入磷酸溶液(磷酸濃度為80%) 中，并以氣泡的形式上升，在上升過程中，磷酸與氣體中的焦油反應，從而去除氣體中焦油； 上升的氣泡在經(jīng)過碎泡網(wǎng)14后成為更小的氣泡，增大氣泡和磷酸溶液的接觸面積，更好地 去除氣體中的焦油。從磷酸排出的氣體通過排氣口 13排出；
在上述去除焦油的過程中，磷酸與硫化氫、碎泡網(wǎng)14間不發(fā)生反應，罐體11、碎泡
網(wǎng)14也不吸附硫化氫，保證了去除焦油前后硫化氫含量的一致性； 工作一段時間后，需要清除冷凝裝置62內的凝結物，具體方式為 關閉閥門64、66，打開閥門63、67以及吹掃氣體管路上的加熱裝置，吹掃氣源61
提供的吹掃氣體(不含水、且不能與硫化氫反應的氣體，如氮氣)通過氣體管路時被加熱到
12(TC，冷凝裝置62內凝結的焦油在吹掃氣體作用下部分汽化，汽化的焦油通過管路排出。 實施例3 : 如圖3所示，一種氣體處理裝置，應用在鋼鐵領域中，具體是處理焦爐煤氣，從而 能在線分析焦爐煤氣內H2S的含量，焦爐煤氣中含有焦油、硫化氫。與實施例2不同的是
1、罐體11內磷酸的濃度為88% ; 2、氣源61上也設置加熱裝置，閥門63下游的氣體管路分為兩部分，一部分連接閥
門64和冷凝裝置62間的管路，另一部分連接閥門66和冷凝裝置62間的管路； 3、還設置了第二罐體21，該罐體上設有進氣管22和排氣口 23，罐體21內設置碎
泡網(wǎng)24，罐體21內磷酸的濃度為94%，罐體11的排氣口 13連通罐體21上的進氣管22。 —種氣體處理方法，應用在鋼鐵中，具體是處理焦爐煤氣，從而能在線分析焦爐煤
氣內H2S的含量，焦爐煤氣中含有焦油、硫化氫，所述處理方法具體為 閥門64、66打開，閥門63、67關閉，焦爐煤氣通過閥門64進入冷凝裝置62，氣體中
的焦油在低溫下凝結； 排出冷凝裝置62的氣體通過閥門66、進氣管12進入第一罐體11內的磷酸溶液 (磷酸濃度為88%)中，并以氣泡的形式上升，在上升過程中，磷酸與氣體中的焦油反應，從 而去除氣體中焦油；上升的氣泡在經(jīng)過碎泡網(wǎng)14后成為更小的氣泡，增大焦油和磷酸溶液 的接觸面積，更好地去除氣體中的焦油； 從第一罐體11排出的氣體通過進氣管22進入第二罐體21內的磷酸溶液(磷酸
濃度為94% )中，并以氣泡的形式上升，在上升過程中，磷酸與氣體中的焦油反應，從而去
除氣體中焦油；上升的氣泡在經(jīng)過碎泡網(wǎng)24后成為更小的氣泡，增大氣泡和磷酸溶液的接
觸面積，更好地去除氣體中的焦油；從磷酸排出的氣體通過排氣口 23排出； 在上述去除焦油的過程中，磷酸與硫化氫、碎泡網(wǎng)間不發(fā)生反應，罐體、碎泡網(wǎng)也
不吸附硫化氫，保證了去除焦油前后硫化氫含量的一致性； 工作一段時間后，需要清除冷凝裝置62內的凝結物，具體方式為 關閉閥門64、66，打開閥門63、67以及氣源和吹掃氣體管路上的加熱裝置，吹掃氣
源61提供吹掃氣體(不含水、且不能與硫化氫反應的氣體，如氬氣)被加熱到超過12(TC，
如20(TC (溫度越高，對焦油的汽化效果越好)，冷凝裝置62內凝結的焦油在吹掃氣體作用
下汽化，汽化的焦油通過管路排出。 上述實施方式不應理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。本發(fā)明的關鍵是利用磷酸 (濃度不低于80%)去除氣體中的焦油，而所述濃磷酸不會吸收氣體中的硫化氫。在不脫離 本發(fā)明精神的情況下，對本發(fā)明做出的任何形式的改變均應落入本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種氣體處理方法，其特征在于將氣體通入磷酸溶液中，磷酸的濃度不低于80％；；導出從磷酸溶液排出的氣體，該氣體中含有硫化氫，不含焦油。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于氣體在經(jīng)過冷凝器后再通入磷酸溶液，在 冷凝過程中，氣體中的焦油凝結。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述冷凝器的維護方式為使用吹掃氣體 吹掃冷凝器的內部，從而清除冷凝器內的凝結物。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于所述吹掃氣體為氮氣或惰性氣體。
5. 根據(jù)權利要求3或4所述的方法，其特征在于所述吹掃氣體的溫度不低于12(TC。
6. 根據(jù)權利要求1或5任一所述的方法，其特征在于在磷酸溶液中設置碎泡網(wǎng)。
7. —種氣體處理裝置，其特征在于所述裝置包括 密封的罐體，罐體內裝有磷酸溶液，磷酸的濃度不低于80% ;;進氣管，其一個開口端的位置低于磷酸溶液的液面；排氣口，設置在所述罐體上。
8. 根據(jù)權利要求7所述的氣體處理裝置，其特征在于所述氣體中包含硫化氫、焦油。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的氣體處理裝置，其特征在于所述排氣口的位置高于磷酸溶液的液面。
10. 根據(jù)權利要求7或8所述的氣體處理裝置，其特征在于所述進氣管的另一開口端連接冷凝裝置。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的氣體處理裝置，其特征在于冷凝裝置還通過氣體管路連 接吹掃氣源，所述氣體管路和/或吹掃氣源上設有加熱裝置。
12. 根據(jù)權利要求7或8所述的氣體處理裝置，其特征在于在磷酸溶液中設置有碎泡網(wǎng)。
13. —種氣體處理裝置在冶金、化工領域中的應用，用于去除硫化氫氣體中的焦油，所述氣體處理裝置包括密封的罐體，罐體內裝有磷酸溶液，磷酸的濃度不低于80% ; 進氣管，進氣管的一個開口端的位置低于磷酸溶液的液面；排氣口，設置在所述罐體上。
14. 根據(jù)權利要求13所述的應用，其特征在于所述排氣口的位置高于磷酸溶液的液面。
15. 根據(jù)權利要求13所述的應用，其特征在于所述進氣管的另一開口端連接冷凝裝
16. 根據(jù)權利要求15所述的應用，其特征在于冷凝裝置還通過氣體管路連接吹掃氣源，所述氣體管路和/或吹掃氣源上設有加熱裝置。
17. 根據(jù)權利要求13所述的應用，其特征在于在磷酸溶液中設置碎泡網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體處理方法，具體為將氣體通入磷酸溶液中，磷酸的濃度不低于80％；所述氣體與磷酸溶液作用，從而去除氣體中的焦油，同時保留了氣體中的硫化氫；導出從磷酸溶液排出的氣體。本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)上述方法的氣體處理裝置。本發(fā)明具有焦油去除效率高、結構簡單、對氣體中硫化氫沒有影響等優(yōu)點，應用于冶金、化工等領域中。
文檔編號C10K1/04GK101775317SQ20091015663
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權日2009年12月29日
發(fā)明者李鷹, 王健, 蒲保全, 郭健平, 陳生龍 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司