一种用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统及脱硫方法技术方案

一种用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统及脱硫方法，该系统包括旋流雾幕吸收塔，转轴穿过所述旋流雾幕吸收塔，通过传动机构与变频电机同步转动，转轴上固定有若干层甩液桶单元，每层甩液桶单元设有多个甩液桶，进液管穿过所述旋流雾幕吸收塔内壁延伸至甩液桶和降液旋流板上方；富液槽与所述旋流雾幕吸收塔的排液口相连通，贫液槽与所述进液管连通，初冷器与所述旋流雾幕吸收塔的进气口连通，除雾器连通所述旋流雾幕吸收塔的排气口，甩液桶使贫液形成均相雾幕与焦炉煤气接触传质，吸收H

【技术实现步骤摘要】
一种用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统及脱硫方法
本专利技术设计化工设备领域，尤其涉及一种用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统及脱硫方法。
技术介绍
针对工业气体中的硫化氢成份进行脱硫处理，应用较为广泛的现有湿法脱硫主要是采用传统的填料塔设备吸收硫化氢。这种技术的塔设备体积庞大，装置投资较大，液体循环量大，气阻高，开停车不方便，设备运行费用高，如德国史梯尔公司开发的专利技术，简称A-S法，液相靠重力场自上而下流动，因此液膜厚、液速低、停留时间长，造成H2S和CO2同时被吸收下来，导致碱的利用率大大降低。所以要达到H2S的排放标准需要减少液膜湍流，增高增大塔设备。刘有智团队研发的旋转填料床利用高速旋转的填料产生超重力环境，传质单元高度可降低1～2个数量级，传质效率增强，单位设备体积的生产强度提高了1～2个数量级。但仍不适用于对焦化厂初冷工段处理后的焦炉煤气进行脱硫，因为焦化厂初冷工段处理后的焦炉煤气流量大，降低塔高至4m后，也进一步缩短了焦炉煤气在脱硫塔内的停留时间，停留时间仅为2～3s，虽然排出的富液中不含CO2，气体中H2S浓度理论上还有进一步降低的空间。且再生后的贫液回流至填料床中时，由于贫液中含悬浮硫，容易堵塞填料，降低塔内的流通截面积，增大旋转填料床的阻力，降低传质面积，导致脱硫效率随使用时间延长而降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是在不增高塔体高度的条件下，延长含硫气流在旋转脱硫塔内的停留时间，使雾幕液滴保持最小粒径的状态下，充分与含硫气流接触传质，提高液滴对硫化氢的吸收率；本专利技术解决的另一个技术问题是不增高塔空间，降低投资，降低已有旋转脱硫塔的阻力，防止已有旋转脱硫塔堵塞，防止脱硫效率降低。本专利技术所采用的技术方案是，一种用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统，其特征在于，包括旋流雾幕吸收塔，转轴穿过所述旋流雾幕吸收塔，通过传动机构与变频电机同步转动，转轴上固定有若干层甩液桶单元，每层甩液桶单元设有多个甩液桶，所述旋流雾幕吸收塔内周位于每层甩液桶单元的上部还设置有悬吊组件，用于分别将旋流板和降液旋流板悬挂固定各层甩液桶单元的上方和外周，进液管穿过所述旋流雾幕吸收塔内壁延伸至每层甩液桶单元上方；富液槽与所述旋流雾幕吸收塔的排液口相连通，所述富液槽通过富液泵与再生槽相连，再生槽的出口管路连接贫液槽，贫液槽与所述进液管连通，初冷器与所述旋流雾幕吸收塔的进气口连通，除雾器连通所述旋流雾幕吸收塔的排气口，所述旋流雾幕吸收塔中甩液桶的转速为350～700rpm。优选地，所述旋流板由旋流叶片组和罩筒组成，所述罩筒至少由外向内至少设置两圈，罩筒直径一次递减，所述旋流叶片组绕内层罩筒沿圆周均匀分布，所述旋流板通过牛腿筋板固定在所述旋流雾幕吸收塔内周。进一步地，所述旋流叶片组径向角为10～20度，旋流叶片组仰角为5～25度，旋流叶片组绕旋流板圆心的旋转方向相同均为内向板，所述旋流板的开孔率为30-40％。进一步地，所述悬吊组件包括固定在所述壳体内的环形台、用于支撑环形台的支撑牛腿、搭挂在环形台上的法兰，由法兰内缘斜向内翻折的锥形围片。优选地，所述降液旋流板为梯形薄板，下底固定连接锥形围片底缘和外侧罩筒的延伸段端部，降液旋流板沿锥形围片圆周均匀分布，锥形围片的高度长于外侧罩筒的延伸段的长度，使降液旋流板的仰角为20-35度。优选地，所述降液旋流板的内开缝线径向角大于0度，外开缝线径向角等于0度，所述降液旋流板的开缝线旋向与旋流叶片组相反。基于以上的降液旋流板和旋流板使进气口引出的气流经降液旋流板和旋流叶片组后的气流方向相反，降低气流流速，使进液管引出的吸收液经所述降液旋流板和旋流板，至少三次被向上升的气流吹散成液滴，并朝反方向运动，还被甩液筒均匀分散成微小的液滴雾幕，既增加了传质面积，又增加了传质时间。进一步地，所述降液旋流板上底均与环形支架连接，环形支架的截面直径大于所述甩液筒单元的外径。进一步地，多个所述甩液桶同心布置，依次由上至下呈阶梯状排列，各层甩液桶等距排列，直径等距递增，下层甩液桶底板连接上层甩液桶底板下侧，各甩液桶的底板上侧沿周向均匀分布三棱柱块体，各甩液桶筒壁靠近上缘均匀分布孔眼，所述孔眼的直径为5mm，密度为4100～4160个/m2。由以上的用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统的脱除焦炉煤气中硫化氢方法，包括以下步骤：S1.使吸收液被甩液筒分散成雾幕与自下向上经过的含硫气流传质，吸收硫化氢后的雾幕被甩至脱硫塔内壁，沿锥形围片、降液旋流板表面分布形成液膜；S2.使含硫气流经过降液旋流板时，吹散分布在降液旋流板表面的液膜形成雾态液滴；S3.雾态液滴被分散到下层旋流板的旋流叶片组上，被自下向上螺旋上升的含硫气流吹散成雾态液滴；S4.使含硫气流经过降液旋流板时和经过旋流叶片组时形成的螺旋上身气流方向分别相反，延长含硫气流在降液旋流板和旋流叶片组之间与雾幕的传质时间。本专利技术提供的技术方案提供的脱硫塔，有以下优点：1.本专利技术中贫液经甩液桶甩出雾化成雾幕，与向上流动的焦炉煤气两相接触传质，雾化后的液滴直径为1～50μm，传质接触面积大于旋转填料床中形成的液膜；2.贫液雾幕呈均相与含焦炉煤气接触传质，两相接触均匀；3.一方面，吸收H2S后的液滴甩至塔壁，沿锥形围片、降液旋流板表面分布形成液膜，含硫气流经过降液旋流板时，吹散分布在降液旋流板表面的液膜再次形成雾态液滴，雾态液滴被分散到下层旋流板的旋流叶片组上，被自下向上螺旋上升的含硫气流再次吹散成雾态液滴，即液滴在每层被连续吹散分散三次，增加了液体在塔内的保持大比表面积传质的时间；另一方面使含硫气流经过降液旋流板和经过旋流叶片组时形成的螺旋上身气流方向分别相反，延长含硫气流在降液旋流板和旋流叶片组之间与雾幕的传质时间；增加液滴和气流两方面停留时间使传质效率大为提升，处理后脱硫气体的含硫量较未安装旋流板和降液旋流板的技术方案降低50％；4.本专利技术的脱硫塔未设填料层，焦炉煤气与雾幕进行传质，因而阻力更小，缩小了脱硫塔的高度和体积；5.本专利技术的系统旋流板和降液旋流板的开孔率大于筛网环形板，焦炉煤气中的萘即使生成沉淀，也不会堵塞旋流板和降液旋流板。附图说明图1为对比例1的脱硫塔剖视结构示意图；图2为本专利技术图1的俯视结构示意图；图3为本专利技术实施例2的脱硫塔剖视结构示意图；图4为本专利技术图3的俯视结构示意图；图5为本专利技术实施例2的脱硫塔剖视结构示意图；图6为本专利技术图5的俯视结构示意图；图7为本专利技术图5中旋流板的俯视结构示意图；图8为本专利技术图5中降液旋流板及甩液桶单元的俯视结构示意图；图9为本专利技术图3的后视结构示意图；图10为本专利技术实施例2的系统示意图；图11为A-S填料脱硫塔净化焦炉煤气时H2S、CO2吸收率与时间的关系图；图12为本专利技术的旋流板叶片组甩出的液滴的运动示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统，其特征在于，包括旋流雾幕吸收塔，转轴穿过所述旋流雾幕吸收塔，通过传动机构与变频电机同步转动，转轴上固定有若干层甩液桶单元，每层甩液桶单元设有多个甩液桶，所述旋流雾幕吸收塔内周位于每层甩液桶单元的上部还设置有悬吊组件，用于分别将旋流板和降液旋流板悬挂固定各层甩液桶单元的上方和外周，进液管穿过所述旋流雾幕吸收塔内壁延伸至每层甩液桶单元上方；富液槽与所述旋流雾幕吸收塔的排液口相连通，所述富液槽通过富液泵与再生槽相连，再生槽的出口管路连接贫液槽，贫液槽与所述进液管连通，初冷器与所述旋流雾幕吸收塔的进气口连通，除雾器连通所述旋流雾幕吸收塔的排气口，所述旋流雾幕吸收塔中甩液桶的转速为350～700rpm。/n

【技术特征摘要】
20190728 CN 20191068595431.一种用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统，其特征在于，包括旋流雾幕吸收塔，转轴穿过所述旋流雾幕吸收塔，通过传动机构与变频电机同步转动，转轴上固定有若干层甩液桶单元，每层甩液桶单元设有多个甩液桶，所述旋流雾幕吸收塔内周位于每层甩液桶单元的上部还设置有悬吊组件，用于分别将旋流板和降液旋流板悬挂固定各层甩液桶单元的上方和外周，进液管穿过所述旋流雾幕吸收塔内壁延伸至每层甩液桶单元上方；富液槽与所述旋流雾幕吸收塔的排液口相连通，所述富液槽通过富液泵与再生槽相连，再生槽的出口管路连接贫液槽，贫液槽与所述进液管连通，初冷器与所述旋流雾幕吸收塔的进气口连通，除雾器连通所述旋流雾幕吸收塔的排气口，所述旋流雾幕吸收塔中甩液桶的转速为350～700rpm。


2.根据权利要求1所述的用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统，其特征在于，所述旋流板由旋流叶片组和罩筒组成，所述罩筒至少由外向内至少设置两圈，罩筒直径一次递减，所述旋流叶片组绕内层罩筒沿圆周均匀分布，所述旋流板通过牛腿筋板固定在所述旋流雾幕吸收塔内周。


3.根据权利要求2所述的用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统，其特征在于，所述旋流叶片组径向角为10～20，旋流叶片组仰角为5～25度，旋流叶片组绕旋流板圆心的旋转方向相同均为内向板，所述旋流板的开孔率为30-40％。


4.根据权利要求1所述的用于脱除焦炉煤气中硫化氢的系统，其特征在于，所述悬吊组件包括固定在所述壳体内的环形台、用于支撑环形台的支撑牛腿、搭挂在环形台上的法兰，由法兰内缘斜向内翻折的锥形围片。


5.根据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳，郭华，姜茂贵，
申请(专利权)人：恒华源化工设备武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42