本發明專利技術所述的一種利用氣體輸送管道脫除氣體中硫化氫的裝置,包括:氣體輸送管道,所述氣體輸送管道基本水平設置,所述氣體輸送管道的直徑大于或者等于0.3m,長徑比大于或等于10,所述氣體輸送管道內的氣體流速為3-10m/s,在所述氣體輸送管道上設置有出液口;沿氣體的輸送方向,在所述氣體輸送管道的末端設置有出氣口;在所述氣體輸送管道內,沿氣體的輸送方向依次設置有多個用于噴射脫硫液或脫硫漿液的霧化噴嘴。本發明專利技術所述的利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置,采用氣體的氣體輸送管道作為脫硫H2S的場所,與現有技術中的脫硫塔或者其它脫硫反應器相比,不需要額外建造脫硫裝置,有效降低了設備的建造成本。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于氣體凈化領域,具體涉及一種利用氣體輸送管道脫除氣體中硫化氫的>J-U ρ α裝直。
技術介紹
H2S是一種廣泛存在于焦爐煤氣、水煤氣、天然氣、沼氣、粗合成氣等氣體中的有毒、有害的強腐蝕性雜質,含H2S的上述氣體用作燃料時,其中的H2S和其燃燒生成的產物SO2均為有毒物質,會造成環境的污染,因此上述氣體在作為燃料使用之前必須要經過脫硫凈化處理。·為了保證脫硫的效果,現有技術中用于脫除H2S的脫硫裝置中通常都設置有填料或者其它脫硫構件,如中國科技文獻《粗合成氣凈化系統脫硫塔的結構改進及應用》(2007年8月,大氮肥,第30卷第4期)中公開了一種用于脫除以渣油為原料造氣的粗合成氣中H2S的脫硫塔,該脫硫塔的塔高39m,內徑2. 2m,在所述脫硫塔的上部填充有2層泡罩結構,下部采用空塔噴淋;在脫硫塔的頂部設置有一個淋灑噴頭,中部和下部分別設置了 2層霧化噴頭,每層包括5個直徑為65_的霧化噴頭;該脫硫塔在實際運行時,粗合成氣從塔底通入,與塔上噴淋的蒽醌二磺酸鈉溶液接觸,達到脫除H2S的效果。上述脫硫塔通過設置泡罩結構有效提高了氣液的接觸,具有較高的脫硫效率,經上述脫硫塔處理后,粗合成氣中的H2S含量由800-1000mg/m3降到2mg/m3以下,但是在上述脫硫塔中,由于脫硫塔內填充有泡罩結構,一方面,導致脫硫塔的系統阻力增大,運行能耗較高;另一方面,長期的使用容易導致泡罩結構處發生結垢,從而堵塞脫硫塔。為了克服這一技術問題,降低運行能耗,現有技術中,噴淋空塔逐漸得到了更為廣泛的應用,噴淋空塔簡化了塔內的構件設置,通過霧化噴頭,在塔的中上部將脫硫液強力、高密度霧化,形成大量的微顆粒球體,微顆粒球體與從塔下部進入的工藝氣體接觸,總體呈氣上液下逆向流動的撞擊式接觸。其典型特點是氣液兩相混合的均勻度高、微顆粒球體接觸界面大、傳質效率高、脫硫液的利用率高、系統負荷小、運行能耗較小、且不會發生堵塔的問題。上述噴淋空塔雖然具有較低的塔系阻力和系統負荷,有效減少了脫硫裝置的運行能耗,但是上述噴淋空塔并不適用于處理H2S濃度較高的氣體,當氣體中H2S含量較高時,上述噴淋空塔通常難以滿足高凈化度的要求。因此,在現有技術中,當氣體中H2S含量較高時,為了達到較高的脫硫效率,通常會將多個噴淋空塔串聯設置,或者將噴淋空塔與填料塔先后串聯設置,這樣一來,就又增加了設備的建造成本和運行能耗;而如何在保持低的設備成本和運行能耗的同時,還能夠保證脫硫裝置的脫H2S效率,是現有技術尚未解決的難題。
技術實現思路
為了解決現有技術中用于脫除高硫濃度氣體的脫硫裝置,其設備的建造成本和運行能耗較高的問題,提供了一種建造成本低廉、運行能耗低且具有較高脫硫效率的利用氣體的氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置。本專利技術所述的利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置的技術方案為 一種利用氣體輸送管道脫除氣體中硫化氫的裝置,包括 氣體輸送管道,所述氣體輸送管道基本水平設置,所述氣體輸送管道的直徑大于或者等于O. 3m,長徑比大于或等于10,所述氣體輸送管道內的氣體流速為3-lOm/s,在所述氣體輸送管道上設置有一個或者多個出液口 ; 沿氣體的輸送方向,在所述氣體輸送管道的末端設置有出氣口 ; 在所述氣體輸送管道內,沿氣體的輸送方向依次設置有多個用于噴射脫硫液或脫硫漿液的霧化噴嘴。所述霧化噴嘴沿所述氣體輸送管道的軸線設置。所述霧化噴嘴的噴射方向與所述氣體輸送管道中的氣體的輸送方向相同?!に鰵怏w輸送管道的直徑為O. 5-3. 6m。氣體輸送管道的長徑比為10-30。氣體輸送管道的長徑比為20。每兩個相鄰的所述霧化噴嘴間的間距為O. 2_2m。所述脫硫漿液為羥基氧化鐵漿液。所述羥基氧化鐵漿液的濃度為5-30被%;所述羥基氧化鐵的粒徑范圍為5—500 μ mD在所述氣體輸送管道的下方設置有再生槽,在所述再生槽中設置有曝氣裝置; 與所述氣體輸送管道上的每個出液口連通設置有出液管,所述出液管延伸至所述再生槽的內部,所述出液管通過其自身的液體出口與所述再生槽的內部相連通,脫硫液完成脫硫后形成的脫硫廢液由所述出液管流入所述再生槽,所述出液管中的脫硫廢液形成液封。在所述再生槽的底部設置有循環泵,所述循環泵的出口與所述霧化噴嘴相連通。在所述再生槽的上部設置有溢流口。本專利技術所述的利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置的優點在于 (O本專利技術所述的利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置,采用氣體的氣體輸送管道作為脫硫H2S的場所,與現有技術中的脫硫塔或者其它脫硫反應器相比,不需要額外建造脫硫裝置,有效降低了設備的建造成本。此外,本專利技術限定所述氣體輸送管道的直徑大于O. 3m,長徑比大于等于10,所述氣體輸送管道內的氣體流速為3-lOm/s ;現有技術中,用于脫除H2S的脫硫塔中的氣體線速度通常是在lm/s左右,而氣體輸送管道中的氣體則具有較高的流速,并且所述氣體輸送管道為基本中空設置,內部不設其它構件,使得所述氣體輸送管道的壓降極低,這就使得所述氣體輸送管道的長徑比可以設置的較長,氣體輸送管道中的氣體在沿管道輸送的過程中,依次與各個霧化噴嘴噴出的氣體發生接觸,有效提高了氣液傳質面積,從而保證了利用氣體輸送管道脫硫具有較高的脫硫效率。作為優選的實施方式,本專利技術還設置氣體輸送管道的長徑比為10-30。由于實際應用中氣體輸送管道的長度通常較長,因此本專利技術利用利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S,在降低建設成本的同時,還有效保證了脫硫效率。(2)本專利技術所述的利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置,設置所述脫硫液為羥基氧化鐵漿液,原因在于,羥基氧化鐵漿液能夠與H2S快速發生反應,將其迅速除去。作為優選的實施方式,為了進一步提高裝置的脫硫效率,本專利技術還限定所述羥基氧化鐵漿液的濃度為5-30wt% ;所述羥基氧化鐵的顆粒粒徑為5-500 μ m。(3)本專利技術所述的利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置,設置所述霧化噴嘴靠近所述氣體輸送管道的中心設置,由于本專利技術中的氣體輸送管道直徑較小,從而就使得從所述霧化噴嘴噴出的液體微粒能夠充滿氣體輸送管道的整個截面,有效增加了氣液接觸面積。(4)本專利技術所述的利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置,設置所述霧化噴嘴的噴射方向與所述氣體輸送管道中的氣體的輸送方向相同,相比于噴霧方向與氣體輸送方向逆流設置,這樣設置的優點在于從所述霧化噴嘴中噴出的液體微粒能夠推動氣體進行輸送,從而使得氣體在輸送過程中不產生壓降,相比于現有技術中噴淋空塔中氣上液下的逆流設置方式,進一步降低了運行的能耗。(5)本專利技術所述的利用氣體輸送管道脫除氣體中H2S的裝置,在所述氣體輸送管道的下方設置有再生槽,在所述再生槽中設置有曝氣裝置;與所述氣體輸送管道上的出液口 連通設置有出液管,所述出液管的液體出口設置在所述再生槽的內部,脫硫液完成脫硫后形成的脫硫廢液由所述出液管流入所述再生槽,所述出液管中的脫硫廢液形成液封。本專利技術通過設置出液管中的脫硫廢液形成液封,使得曝氣裝置輸出的空氣不會通過所述出液管溢流至所述氣體輸送管道,不會對氣體輸送管道內的氣體流動產生影響。本專利技術設置所述再生槽位于所述氣體輸送管道的下方,使得脫硫廢液在重力的作用下可以由所述出液管自流入所述再生槽,本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用氣體輸送管道脫除氣體中硫化氫的裝置,包括:氣體輸送管道,所述氣體輸送管道基本水平設置,所述氣體輸送管道的直徑大于或者等于0.3m,長徑比大于或等于10,所述氣體輸送管道內的氣體流速為3?10m/s,在所述氣體輸送管道上設置有一個或者多個出液口;沿氣體的輸送方向,在所述氣體輸送管道的末端設置有出氣口;其特征在于,在所述氣體輸送管道內,沿氣體的輸送方向依次設置有多個用于噴射脫硫液或脫硫漿液的霧化噴嘴。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:林科,張旭之,
申請(專利權)人:北京三聚環保新材料股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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