本实用新型专利技术公开了一种无轴流体反应器与含硫气体浆液法脱硫装置，涉及化工设备技术领域，首先要解决的技术问题是提供一种可实现流体自动混合，利于流体充分反应的无轴流体反应器，采用的技术方案是；无轴流体反应器，包括外壳和旋转体，外壳的内部为截面呈圆形的空腔，外壳的内部设置至少一个旋转体，旋转体可相对外壳旋转，旋转体的内部沿轴线方向设置流体通道，流体通道内设置至少一圈螺旋体。流体从外壳的入口端进入，从流体通道经过时，推动螺旋体使旋转体相对外壳旋转，搅动流体混合，使流体充分接触并反应。浆液法脱硫装置为包括上述无轴流体反应器，及原料气分离罐、浆液气分离罐和管道的装置。本实用新型专利技术适用于对含硫气体进行浆液法脱硫。
Shaftless fluid reactor and sulfur gas slurry desulfurization unit
【技术实现步骤摘要】
无轴流体反应器与含硫气体浆液法脱硫装置
本技术涉及化工设备
，具体涉及一种便于流体充分接触反应的反应器，以及一种通过浆液法对气体进行脱硫的装置。
技术介绍
浆液法脱硫技术，又称SDT浆液法或浆液法，可以实现高选择性、高效率地脱除含硫气体中的硫化氢。浆液法脱硫采用的药剂为“无定型羟基氧化铁(Amor-FeOOH)”。羟基氧化铁(FeOOH)脱硫及再生原理是：羟基氧化铁的硫容大，与硫化氢H2S反应生成的硫铁化合物为巯基硫化铁(FeSSH)，生成的巯基硫化铁经过氧气氧化再生，转化为羟基氧化铁，同时析出单质硫。再生后的羟基氧化铁循环使用，羟基氧化铁经过反复脱硫再生，其颗粒度逐渐变得更小，更有利于提高脱硫效率。具体反应机理为：(1)硫化氢溶解在水中并离解为HS-、H+离子：H2S+A[碱或水]＝HS-+HA+。(2)HS-、H+离子同羟基氧化铁的晶格离子OH-、O2-置换，生成巯基硫化铁FeSSH和水：FeOOH+2H2S→FeSSH+2H2O。(3)巯基硫化铁在有氧条件下发生氧化还原反应，生成羟基氧化铁并析出硫磺：FeSSH+O2→FeOOH+2S↓。将上述反应机理的三个反应式合并，得到2H2S+O2→2H2O+2S↓。整个过程只是H2S被氧化为单质硫的反应，羟基氧化铁只是起着催化剂的作用，本身没有消耗。羟基氧化铁脱硫有一重要的特点：H2S并非以分子形态被羟基氧化铁脱除，而是先在羟基氧化铁表面的水膜中离解为HS-、H+离子，再与羟基氧化铁中的晶格氧O2-及晶格羟基OH-进行离子交换，故反应过程迅速。浆液法脱硫技术采用的装置为双塔装置，分别为吸收塔和再生塔，一塔吸附、一塔再生，吸收塔为空塔，避免硫堵。由于含硫气体中硫化氢含量存在波动，现有吸收塔的反应路径短，容易出现含硫气体与脱硫药剂没有充分反应的问题，不便于根据含硫气体中的硫化氢的含量对脱硫过程进行调整，从而出现脱硫不达标的问题。
技术实现思路
本技术首先要解决的技术问题是提供一种可实现流体自动混合，利于流体充分反应的无轴流体反应器。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：无轴流体反应器，包括外壳和旋转体，外壳的两端分别为入口端和出口端，入口端和出口端分别设置连接结构，外壳的内部为截面呈圆形的空腔，外壳的内部设置至少一个旋转体，旋转体的外轮廓呈圆形，并且旋转体可相对外壳旋转，旋转体的内部沿轴线方向设置流体通道，流体通道内设置至少一圈螺旋体。进一步的是：所述旋转体的两端分别设置一圈螺旋体。进一步的是：所述外壳呈圆筒状，外壳两端的连接结构均为法兰。进一步的是：所述外壳和旋转体之间设置至少一个轴承。具体的：所述外壳的两端的内侧分别设置内环台，旋转体的两端外侧分别设置台阶，台阶内安装轴承，装有轴承的旋转体安装于外壳的内环台内，内环台的高度大于旋转体的长度,内环台的直径与轴承的外径一致。具体的：所述旋转体靠近外壳的两端的轴承外侧还设置垫圈，垫圈与轴承的外圈接触。本技术无轴流体反应器的有益效果是：流体从外壳的入口端进入，流体从旋转体内的流体通道经过时，推动螺旋体使旋转体相对外壳旋转，搅动流体混合，使流体充分接触并反应，加快反应速度，提高反应效率。旋转体的两端设置螺旋体，利于旋转体受力后旋转。外壳和旋转体之间设置轴承，降低推动螺旋体使旋转所需要的力。本技术还提供一种含硫气体浆液法脱硫装置，解决现有脱硫装置反应不充分以及不便于对对脱硫过程进行调整的问题。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：含硫气体浆液法脱硫装置，包括上述任一无轴流体反应器，以及原料气分离罐、浆液气分离罐和管道，原料气分离罐上连接进气管道、排液管道和排气管道，排气管道连接至加料器，各加料器分别设置进料管道，加料器的出口侧通过管道与浆液气分离罐相连，并且加料器与浆液气分离罐之间连接至少一个无轴流体反应器。具体的：所述原料气分离罐的排气管道上连接至少两根支管，支管上均设置阀门，支管的数量与加料器的数量一致，各支管分别连接至加料器，各加料器的进料管道上均设置阀门，各加料器的出口侧管道连接至汇合点再与无轴流体反应器连接。进一步的是：所述汇合点与浆液气分离罐之间的管道上并联至少两个无轴流体反应器，各个无轴流体反应器的入口侧和出口侧的管道上分别设置阀门；或者，汇合点与浆液气分离罐之间的管道上并联至少两个无轴流体反应器组件，无轴流体反应器组件为串联的至少两个无轴流体反应器，无轴流体反应器组件的入口侧和出口侧的管道上分别设置阀门。更进一步的是：所述汇合点与浆液气分离罐之间的管道上并联N个无轴流体反应器或无轴流体反应器组件，N≥3且为奇数，第i个与第i+1个无轴流体反应器或无轴流体反应器组件之间设置一根连接管，i为1～N-1之间的整数，连接管上分别设置阀门，并且N个无轴流体反应器或无轴流体反应器组件通过连接管可实现串联接连。本技术含硫气体浆液法脱硫装置的有益效果是：含硫气体在一定压力下从进气管道进入原料气分离罐，分离出污水、游水及液滴，并通过排液管道排出，剩余的含硫气体通过排气管道先进入加料器，再进入无轴流体反应器；加料器同时提供脱硫药剂，含硫气体和脱硫药剂在无轴流体反应器内充分接触并反应，最终进入浆液气分离罐。无轴流体反应器串联或并联，或串联和并联相结合，所以可根据工况的不同相应调整参与反应的无轴流体反应器，根据含硫气体中硫化氢含量以及最终处理后气体含硫量要求，通过阀门控制，相应增加或减少无轴流体反应器的总体长度，确保脱硫的质量和效率。附图说明图1是本技术第一个主题无轴流体反应器的结构示意图。图2是本技术第二个主题含硫气体浆液法脱硫装置的示意图。图中零部件、部位及编号：无轴流体反应器1、外壳1-1、旋转体1-2、螺旋体1-3、法兰1-4、轴承1-5、垫圈1-6、原料气分离罐2、进气管道2-1、排液管道2-2、排气管道2-3、浆液气分离罐3、加料器4、进料管道4-1、汇合点5。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术的第一个主题无轴流体反应器，包括外壳1-1和旋转体1-2，外壳1-1的两端分别为入口端和出口端，入口端和出口端分别设置连接结构，连接结构用于与管路相连，或者两个外壳之间直接串联，故连接结构要求密封，例如连接结构均为法兰1-4。外壳1-1的内部为截面呈圆形的空腔，外壳1-1的外形无要求，可为任意形状，例如外壳1-1为圆管状或圆筒状。外壳1-1的内部设置至少一个旋转体1-2，旋转体1-2的外轮廓呈圆形，并且旋转体1-2可相对外壳1-1旋转，旋转体1-2和外壳1-1的内壁可间隙配合，即外壳1-1和旋转体1-2直接摩擦连接。为了减小摩擦阻力，外壳1-1和旋转体1-2之间设置至少一个轴承1-5。旋转体1-2的内部沿轴线方向设置流体通道，旋转体1-2的作用在于，当流体从流体通道经过，流体能推动旋转体1-2在外壳1-1的空腔内自动旋转，故流体通道内设置至少一圈螺旋体1-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.无轴流体反应器，其特征在于：包括外壳(1-1)和旋转体(1-2)，外壳(1-1)的两端分别为入口端和出口端，入口端和出口端分别设置连接结构，外壳(1-1)的内部为截面呈圆形的空腔，外壳(1-1)的内部设置至少一个旋转体(1-2)，旋转体(1-2)的外轮廓呈圆形，并且旋转体(1-2)可相对外壳(1-1)旋转，旋转体(1-2)的内部沿轴线方向设置流体通道，流体通道内设置至少一圈螺旋体(1-3)。/n
【技术特征摘要】
1.无轴流体反应器，其特征在于：包括外壳(1-1)和旋转体(1-2)，外壳(1-1)的两端分别为入口端和出口端，入口端和出口端分别设置连接结构，外壳(1-1)的内部为截面呈圆形的空腔，外壳(1-1)的内部设置至少一个旋转体(1-2)，旋转体(1-2)的外轮廓呈圆形，并且旋转体(1-2)可相对外壳(1-1)旋转，旋转体(1-2)的内部沿轴线方向设置流体通道，流体通道内设置至少一圈螺旋体(1-3)。
2.如权利要求1所述的无轴流体反应器，其特征在于：所述旋转体(1-2)的两端分别设置一圈螺旋体(1-3)。
3.如权利要求1所述的无轴流体反应器，其特征在于：所述外壳(1-1)呈圆筒状，外壳(1-1)两端的连接结构均为法兰(1-4)。
4.如权利要求1、2或3所述的无轴流体反应器，其特征在于：所述外壳(1-1)和旋转体(1-2)之间设置至少一个轴承(1-5)。
5.如权利要求4所述的无轴流体反应器，其特征在于：所述外壳(1-1)的两端的内侧分别设置内环台，旋转体(1-2)的两端外侧分别设置台阶，台阶内安装轴承(1-5)，装有轴承(1-5)的旋转体(1-2)安装于外壳(1-1)的内环台内，内环台的高度大于旋转体(1-2)的长度,内环台的直径与轴承(1-5)的外径一致。
6.如权利要求5所述的无轴流体反应器，其特征在于：所述旋转体(1-2)靠近外壳(1-1)的两端的轴承(1-5)外侧还设置垫圈(1-6)，垫圈(1-6)与轴承(1-5)的外圈接触。
7.含硫气体浆液法脱硫装置，其特征在于：包括上述权利要求1～6任一权利要求所述的无轴流体反应器(1)，以及原料气...
【专利技术属性】
技术研发人员：张泉，薜忠武，谢铁涛，唐毅，马骥，杨登，林锐，蔡涛，
申请(专利权)人：南充西南石油大学设计研究院有限责任公司成都分公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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