一种脱除气相中硫化氢的系统装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种脱除气相中硫化氢的系统装置，包括原料气入口，空气入口，分离器，双级旋转填充床吸收‑再生装置，除雾器，贫液罐，富液罐，沉降分离系统和硫磺回收系统。原料气入口与分离器的气体入口连接；分离器的气体出口、除雾器、贫液罐、富液罐、空气入口、尾气排放口、沉降分离系统分别与双级旋转填充床吸收‑再生装置连接；沉降分离系统的上层液体出口与贫液罐的液体入口连接；沉降分离系统与贫液罐之间设有旁路，经管路连接至富液罐液体入口；沉降分离系统的下层液体出口与硫磺回收系统连接。本发明专利技术将传统的吸收设备与再生设备结合在同一台设备中，减少了工业能耗和工业占地面积；采用定‑转子装置，极大强化了过程传质效率。

【技术实现步骤摘要】
一种脱除气相中硫化氢的系统装置及应用
本专利技术涉及气体净化
更具体地，涉及一种脱除气相中硫化氢的系统装置及应用。
技术介绍
无论在工业生产中还是工业尾气中，含硫化氢原料气很常见，如天然气、半水煤气、焦炉气、合成气等。含硫工业气体会引起设备腐蚀、催化剂中毒、设备腐蚀等，含硫废气的排放也会严重造成环境污染问题。大气中含有0.1％硫化氢都会使得人发生头疼、眩晕等症状，严重地影响居民的正常的生活安全。随着社会发展和人们对环保要求的日益增加，对脱硫要求也越来越高。迫切需求具有高效、低投入、资源化和无二次污染脱硫技术，对合理有效利用资源、促进环境保护具有重要意义。目前国内外处理H2S的方法很多，主要有干法、湿法和生物法三大类。在众多的脱除气体中硫化氢技术中，湿式氧化法因其脱硫彻底、不会造成二次污染、操作弹性较大而得到了较为广泛的应用。通常，湿式氧化法脱硫常用的吸收设备为填料塔、筛板塔等传统塔设备，在传统设备中通过脱硫液与含硫酸性气在吸收塔内部逆流接触，达到净化的目的。因受到常规重力场的限制，气体两相的相对速度很慢，气液更新速度也较慢，因而传质强度不大，吸收效率较低，操作弹性低，设备体积庞大、填料易堵塞，开停车难等缺点。超重力技术作为一项过程强化的平台技术，已在分离、反应和吸收等方面有很有的应用，而且具有传质效率高、设备体积小、开停车容易、操作简单等优点。中国专利200310101838.1报道了一种超重力旋转床和有机胺吸收脱除气体中硫化氢和粉尘的方法，但没有涉及后续有机胺的再生方法。中国专利200710101508.0报道了一种天然气超重力脱硫化氢的方法，该专利在传统有机胺吸收硫工艺的基础上，采用超重力旋转床填料床取代吸收塔，但再生时间长，硫磺的分离设备庞大。中国专利200910266168.6提出了一种适合于超重力脱硫的络合铁脱硫剂，具有饱和硫容大(可达0.6g/L)，吸收速率快且效率高，溶液性能稳定无降解，硫磺易回收，副反应少。中国专利技术专利201110076120.6采用超重力机取代了传统低传质效率反应器，在硫化氢氧化和催化剂再生中均采用超重力旋转填料床，该设备将富液槽合并为一台设备，即沉降槽，尽管如此，采用超重力旋转填料床作为络合铁脱硫的气液接触设备，脱硫过程中产生的硫磺容易富集在丝网填料中，造成转子外层的丝网填料堵塞，尤其是气相中硫化氢浓度较高时，堵塞较为严重。该工艺依然没有解决硫磺堵塞超重力机填料问题，而且再生工艺较为复杂。中国专利201310060031.1采用预氧化脱硫-超重力氧化脱硫-沉降硫磺-超重力再生的工艺路线也是采用超重力再生装置，再生过程中也会产生硫磺，堵塞超重力填料，并且在进入超重力再生装置前设有过滤膜，增加了工业成本，工艺较为复杂，耗能提高，得不偿失。因此，本专利技术提出了一种脱除气相中硫化氢的系统装置，将吸收和再生反应过程同时在同一台超重力机上进行，降低了工业能耗，减小占地面积。该装置脱硫效率高，占地面积小，脱硫液可再生一体化连续运行，并且在再生过程中采用定-转子结构，很大程度上解决了现有超重力法氧化脱硫-再生装置存在硫磺堵塞超重力装置填料问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种脱除气相中硫化氢的系统装置。本专利技术提出了一种脱硫效率高，占地面积小，脱硫液可再生一体化连续运行的硫化氢脱除装置，采用双级旋转填充床，将吸收过程和再生过程同时在同一台超重力机上进行，降低了工业能耗，并且现有超重力法氧化脱硫-再生装置存在硫磺堵塞超重力装置填料问题，本专利技术采用再生装置的转子采用定-转子结构，在很大程度上解决了超重力填料堵塞硫磺的问题。本专利技术的另一个目的在于提供一种脱除气相中硫化氢的系统装置的应用。为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种脱除气相中硫化氢的系统装置，所述系统装置包括原料气入口，空气入口，分离器，双级旋转填充床吸收-再生装置，除雾器，贫液罐，富液罐，尾气排放口，沉降分离系统和硫磺回收系统；所述双级旋转填充床吸收-再生装置包括底座、电机、联轴器、双级旋转填充床、第一级气体入口、第一级气体出口、第一级液体入口、第一级液体出口、第二级气体出口、第二级液体入口、第二级气体入口和第二级液体出口；所述双级旋转填充床包括第一级转子和第二级转子；所述原料气入口与分离器的气体入口连接；所述分离器的气体出口与第一级气体入口连接；所述第一级气体出口与除雾器连接；所述第一级液体入口与贫液罐的液体出口连接；所述第一级液体出口与富液罐的液体入口连接；所述富液罐的液体出口与第二级液体入口连接；所述空气入口与第二级气体入口连接；所述第二级气体出口与尾气排放口连接；所述第二级液体出口与沉降分离系统的液体入口连接；所述沉降分离系统的上层液体出口与贫液罐的液体入口连接；所述沉降分离系统与贫液罐之间设有旁路，经管路连接至富液罐液体入口；所述沉降分离系统的下层液体出口与硫磺回收系统连接。优选地，所述双级旋转填充床吸收-再生装置为立式安装；所述电机外部设有底座，电机的输出轴与联轴器固定连接，联轴器的输出轴穿过轴承座与双级旋转填充床的旋转轴同轴固定连接；所述第一级转子和第二级转子之间设有分隔板；所述双级转子的每一级内缘处设有液体分布器；所述第一级转子上方的壳体设有第一级气体入口、第一级气体出口和第一级液体入口；所述第一级转子下方一侧的壳体设有第一级液体出口；所述第二级转子上方两侧的壳体设有第二级气体出口和第二级液体入口；所述第二级转子一侧的壳体设有第二级气体入口；所述第二级转子下方的壳体设有第二级液体出口。优选地，所述第一级转子由转子和填料组成；所述填料选自金属丝网填料、聚四氟填料、陶瓷填料、结构化填料或规整填料。优选地，所述第二级转子由定-转子组成。所述第二级转子的定-转子由定子和转子构成；所述定子和转子同为同心环结构；所述定子固定在端盖上，转子固定在转子座上，由电机转动带动旋转；所述定子和转子上的同心环在圆周上的通道为直槽、后弯槽或前弯槽，或者为圆孔或长圆孔，或者为柱销；所述柱销的形状为圆形、椭圆形、正方形、长方形、三角形或菱形；所述定子上的多层同心环与转子上的多层同心环的直径不等，交叉安装在一起。优选地，所述系统装置还包括第一阀门，第一鼓风机，第二鼓风机，第一离心泵，流量计，第二离心泵，第三离心泵，第二阀门，第三阀门，第四离心泵，第三鼓风机和第四阀门。优选地，所述原料气入口依次通过第一阀门和第一鼓风机与分离器气体入口连接；所述空气入口通过第二鼓风机与第二级气体入口连接；所述贫液罐的液体出口依次通过第一离心泵和流量计与第一级液体入口连接；所述富液罐液体出口通过第二离心泵与第二级液体入口连接；所述沉降分离系统的上层液体出口依次通过第三离心泵和第二阀门与贫液罐入口连接；第三离心泵和第二阀门之间设有旁路，旁路通过第三阀门与富液罐液体入口连接；所述沉降分离系统的下层液体出口通过第四离心泵与硫磺回收系统入口连接；所述硫磺回收系统连接有第三鼓风机和第四阀门。优选地，在沉降分离系统上设有pH监测点，所述pH监测点与第二阀门和第三阀门相互关联，当pH值在8.15～8.5之间时，第二阀门打开，同时第三阀门关闭，将再生的富液送回到贫液罐中，反之pH值不在上述区间内，第二阀门关闭，同时第三阀门打开，将再生的富液送到富本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱除气相中硫化氢的系统装置，其特征在于，所述系统装置包括原料气入口(1)，空气入口(14)，分离器(4)，双级旋转填充床吸收‑再生装置(5)，除雾器(6)，贫液罐(9)，富液罐(12)，尾气排放口(16)，沉降分离系统(17)和硫磺回收系统(22)；所述双级旋转填充床吸收‑再生装置(5)包括底座(501)、电机(502)、联轴器(503)、双级旋转填充床、第一级气体入口(506)、第一级气体出口(507)、第一级液体入口(508)、第一级液体出口(509)、第二级气体出口(510)、第二级液体入口(511)、第二级气体入口(512)和第二级液体出口(513)；所述双级旋转填充床包括第一级转子(504)和第二级转子(505)；所述原料气入口(1)与分离器(4)的气体入口连接；所述分离器(4)的气体出口与第一级气体入口(506)连接；所述第一级气体出口(507)与除雾器(6)连接；所述第一级液体入口(508)与贫液罐(9)的液体出口连接；所述第一级液体出口(509)与富液罐(12)的液体入口连接；所述富液罐(12)的液体出口与第二级液体入口(511)连接；所述空气入口(14)与第二级气体入口(512)连接；所述第二级气体出口(510)与尾气排放口(16)连接；所述第二级液体出口(513)与沉降分离系统(17)的液体入口连接；所述沉降分离系统(17)的上层液体出口与贫液罐(9)的液体入口连接；所述沉降分离系统(17)与贫液罐(9)之间设有旁路，经管路连接至富液罐(12)液体入口；所述沉降分离系统(17)的下层液体出口与硫磺回收系统(22)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种脱除气相中硫化氢的系统装置，其特征在于，所述系统装置包括原料气入口(1)，空气入口(14)，分离器(4)，双级旋转填充床吸收-再生装置(5)，除雾器(6)，贫液罐(9)，富液罐(12)，尾气排放口(16)，沉降分离系统(17)和硫磺回收系统(22)；所述双级旋转填充床吸收-再生装置(5)包括底座(501)、电机(502)、联轴器(503)、双级旋转填充床、第一级气体入口(506)、第一级气体出口(507)、第一级液体入口(508)、第一级液体出口(509)、第二级气体出口(510)、第二级液体入口(511)、第二级气体入口(512)和第二级液体出口(513)；所述双级旋转填充床包括第一级转子(504)和第二级转子(505)；所述原料气入口(1)与分离器(4)的气体入口连接；所述分离器(4)的气体出口与第一级气体入口(506)连接；所述第一级气体出口(507)与除雾器(6)连接；所述第一级液体入口(508)与贫液罐(9)的液体出口连接；所述第一级液体出口(509)与富液罐(12)的液体入口连接；所述富液罐(12)的液体出口与第二级液体入口(511)连接；所述空气入口(14)与第二级气体入口(512)连接；所述第二级气体出口(510)与尾气排放口(16)连接；所述第二级液体出口(513)与沉降分离系统(17)的液体入口连接；所述沉降分离系统(17)的上层液体出口与贫液罐(9)的液体入口连接；所述沉降分离系统(17)与贫液罐(9)之间设有旁路，经管路连接至富液罐(12)液体入口；所述沉降分离系统(17)的下层液体出口与硫磺回收系统(22)连接。2.根据权利要求1所述的一种脱除气相中硫化氢的系统装置，其特征在于，所述双级旋转填充床吸收-再生装置(5)为立式安装；所述电机(502)外部设有底座(501)，电机(502)的输出轴与联轴器(503)固定连接，联轴器(503)的输出轴穿过轴承座与双级旋转填充床的旋转轴同轴固定连接；所述第一级转子(504)和第二级转子(505)之间设有分隔板；所述双级转子的每一级内缘处设有液体分布器；所述第一级转子(504)上方的壳体设有第一级气体入口(506)、第一级气体出口(507)和第一级液体入口(508)；所述第一级转子(504)下方一侧的壳体设有第一级液体出口(509)；所述第二级转子(504)上方两侧的壳体设有第二级气体出口(510)和第二级液体入口(511)；所述第二级转子(504)一侧的壳体设有第二级气体入口(512)；所述第二级转子(504)下方的壳体设有第二级液体出口(513)。3.根据权利要求1所述的一种脱除气相中硫化氢的系统装置，其特征在于，所述第一级转子(504)由转子和填料组成；所述填料选自金属丝网填料、聚四氟填料、陶瓷填料、结构化填料或规整填料。4.根据权利要求3所述的一种脱除气相中硫化氢的系统装置，其特征在于，所述第二级转子(505)由定-转子组成；所述第二级转子(505)的定-转子由定子和转子构成；所述定子和转子同为同心环结构；所述定子固定在端盖上，转子固定在转子座上，由电机转动带动旋转；所述定子和转子上的同心环在圆周上的通道为直槽、后弯槽或前弯槽，或者为圆孔或长圆孔，或者为柱销；所述柱销的形状为圆形、椭圆形、正方形、长方形、三角形或菱形；所述定子上的多层同心环与转子上的多层同心环的直径不等，交叉安装在一起。5.根据权利要求1所述的一种脱除气相中硫化氢的系统装置，其特征在于，所述系统装置还包括第一阀门(2)，第一鼓风机(3)，第二鼓风机(15)，第一离心泵(10)，流量计(11)，第二离心泵(13)，第三离心泵(18)，第二阀门(19)，第三阀门(20)，第四离心泵(21)，第三鼓风机(23)和第四阀门(24)。6.根据权利要求5所述的一种脱除气相中硫化氢的系统装置，其特征在于，所述原料气入口(1)依次通过第一阀门(2)和第一鼓风机(3)与分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：初广文，陈建峰，孙宝昌，邹海魁，张亮亮，罗勇，赵宏，董坤，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11