一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置及方法，装置包括立式的脱硫反应器，脱硫反应器上由上至下依次设有净化气体出口、压力喷嘴、微气泡发生器以及富脱硫溶剂出口；压力喷嘴与用于将富脱硫溶剂再生为贫脱硫溶剂的再生塔相连，压力喷嘴用于将贫脱硫溶剂雾化为小液滴并扩散至整个脱硫反应器的横截面，微气泡发生器与含硫气源相连，微气泡发生器用于将含硫气体通入脱硫反应器底部的液相环境中并产生微气泡，富脱硫溶剂出口与再生塔相连。本发明专利技术可简化脱硫塔内部结构的同时使气液混合更充分，反应更彻底，减小脱硫后的净化气硫含量。减小脱硫后的净化气硫含量。减小脱硫后的净化气硫含量。
【技术实现步骤摘要】
一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置及方法
[0001]本专利技术涉及石化尾气处理领域，具体的说是一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置及方法。
技术介绍
[0002]原始天然气及硫磺回收尾气中普遍含有高浓的H2S，H2S的存在一方面会腐蚀设备和管路，造成后续加工过程中催化剂的中毒和失活，引发恶性事故；另一方面H2S是剧毒气体，污染环境，形成酸雨等，会对人身安全造成极大的威胁，是一种必须严格控制的气体污染物。
[0003]工业上有效脱除H2S的方法很多，总体而言可分为湿法和干法两大类。湿法脱硫常用的方法有化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收法及湿氧化法，适用于气体处理量大、H2S含量高的场合。干法脱硫常用于低含硫气体的处理，常用的方法有膜分离法、分子筛法、变压吸附(PSA)法、不可再生的固定床吸附法、低温分离法。石油化工普遍采用化学吸收法脱除含硫气体中的H2S，常采用的吸收剂有N
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甲基二乙醇胺(MDEA)溶液、NaOH溶液或氨水等。目前，脱除气体中的硫化氢(H2S)主要通过脱硫塔，其功能单一，脱硫速度慢，且常有脱硫检测不合格现象发生，不能满足日益增长的环保要求。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在提供一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置及方法，以便简化脱硫塔内部结构的同时使气液混合更充分，反应更彻底，减小脱硫后的净化气硫含量。
[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，包括立式的脱硫反应器，脱硫反应器上由上至下依次设有净化气体出口、压力喷嘴、微气泡发生器以及富脱硫溶剂出口；压力喷嘴与用于将富脱硫溶剂再生为贫脱硫溶剂的再生塔相连，压力喷嘴用于将贫脱硫溶剂雾化为小液滴并扩散至整个脱硫反应器的横截面，微气泡发生器与含硫气源相连，微气泡发生器用于将含硫气体通入脱硫反应器底部的液相环境中并产生微气泡，富脱硫溶剂出口与再生塔相连。
[0006]优选的，脱硫反应器中位于压力喷嘴上方的位置、压力喷嘴与微气泡发生器之间的位置以及微气泡发生器下方的位置均设有金属消沫器。
[0007]优选的，金属消沫器包括位于顶部的压盖格栅、位于底部的支撑格栅以及位于压盖格栅与支撑格栅之间的金属丝网。
[0008]优选的，金属丝网为钛纳米金属材质。
[0009]优选的，压力喷嘴为实心锥喷射型喷嘴。
[0010]优选的，压力喷嘴前端还设有阻泡剂添加口。
[0011]优选的，富脱硫溶剂出口经富脱硫溶剂泵与再生塔相连。
[0012]优选的，所述微气泡发生器为列管式，包括主气管、支气管以及梯级烧结微孔管，主气管与含硫气源相连，支气管的数量为多个并对称分布于主气管的两侧，任一支气管上
均连接有多个所述梯级烧结微孔管，梯级烧结微孔管的一端与支气管相通，另一端封闭，梯级烧结微孔管的管壁和封闭端部均具有烧结微孔。
[0013]优选的，所有支气管的长度按照沿主气管长度方向的中部朝向两端方向逐渐缩小的方式排布。
[0014]优选的，所述微气泡发生器为超声波式，具有多棱柱框架，多棱柱框架的顶部具有顶盖，顶盖上顶设有超声波振子，超声波振子通过绝缘导线与超声波控制系统相连，多棱柱框架的周面和底部均覆盖有弹性微孔膜，弹性微孔膜上开设有微孔。
[0015]优选的，多棱柱框架的形状为正八边形条框。
[0016]一种微液滴和微气泡双强化脱硫方法，向脱硫反应器内通入贫脱硫溶剂，使贫脱硫溶剂液面至少位于微气泡发生器以上，然后由微气泡发生器将含硫气体通入脱硫反应器，含硫气体在微气泡发生器的作用下被分散为众多微米级的微气泡后进入贫脱硫溶剂的液相主体中，并在上浮过程中与向下流动的贫脱硫溶剂进行传质脱硫，而后脱除了大部分硫的微气泡从贫脱硫溶剂液面逸出进入脱硫反应器上部的气相主体，又与上方由压力喷嘴喷淋下的贫脱硫溶剂小液滴接触进行进一步传质脱硫，净化气体最终由净化气体出口排出，贫脱硫溶剂在脱硫反应器中的气相主体和液相主体中吸附硫后变为富脱硫溶剂，将富脱硫溶剂送至再生塔转化为贫脱硫溶剂后再次经压力喷嘴通入脱硫反应器内以重复利用。
[0017]优选的，贫脱硫溶剂为贫胺液。
[0018]优选的，通过设置在脱硫反应器中位于压力喷嘴上方的金属消沫器对压力喷嘴产生的贫脱硫溶剂小液滴进行拦截。
[0019]优选的，通过设置在脱硫反应器中位于压力喷嘴和微气泡发生器之间的金属消沫器来抑制脱硫反应器中部的溶剂发泡，并降低液面湍动。
[0020]优选的，通过设置在脱硫反应器中位于微气泡发生器下方的金属消沫器来抑制脱硫反应器底部的溶剂发泡。
[0021]优选的，在压力喷嘴与贫脱硫溶剂源之间添加阻泡剂。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0023](1)本专利技术的脱硫反应器相比板式塔结构简单，仅设置有压力喷嘴、微气泡发生器，操作灵活，适应性强，可处理多种含硫气体。
[0024](2)本专利技术优选实施方式中具有有金属消沫器，可抑制溶剂发泡，减小气液流动阻力。
[0025](3)本专利技术的脱硫反应器设置有压力喷嘴和微气泡发生器，实现了传质过程的双强化，增大了贫脱硫溶剂与含硫气体的接触面积，可极大地提高传质效果，加深反应程度，提高脱硫效率，进而提高了贫脱硫溶剂的利用率，减少了溶剂的损耗，具有明显的经济效益。
[0026](4)本专利技术的脱硫反应器的微气泡发生器以上至压力喷嘴以下均能进行气液传质，传质空间利用率远大于板式塔，相同处理量下可大大缩减反应器高度，反应器尺寸相同时拥有更大的气体处理量。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置的实施例1的结构示意图；
[0028]图2为实施例1中的金属消沫器部分的结构示意图；
[0029]图3为实施例1中的微气泡发生器部分的结构示意图；
[0030]图4为图3的仰视图；
[0031]图5为本专利技术的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置的实施例2的结构示意图；
[0032]图6为实施例2中的微气泡发生器部分的解耦股示意图；
[0033]图7为图6的仰视图；
[0034]图中标记：1、脱硫反应器，2、净化气体出口，3、金属消沫器，301、压盖格栅，302、支撑格栅，303、金属丝网，4、压力喷嘴，5、微气泡发生器，501、主气管，502、支气管，503、梯级烧结微孔管，504、绝缘导线，505、顶盖，506、多棱柱框架，507、超声波振子，508、弹性微孔膜，6、富脱硫溶剂出口，7、富脱硫溶剂泵。
具体实施方式
[0035]以下通过两个实施例的微液滴和微气泡双强化脱硫装置对本专利技术的技术方案进行说明：
[0036]实施例1
[0037]如图1所示，本实施例的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置的主体为立式的脱硫反应器1，脱硫反应器1上由上至下依次设有净化气体出口2、压力喷嘴4、微气泡发生器5以及富脱硫溶剂出口6，并在脱硫反应器1中位于压力本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：包括立式的脱硫反应器(1)，脱硫反应器(1)上由上至下依次设有净化气体出口(2)、压力喷嘴(4)、微气泡发生器(5)以及富脱硫溶剂出口(6)；压力喷嘴(4)与用于将富脱硫溶剂再生为贫脱硫溶剂的再生塔相连，压力喷嘴(4)用于将贫脱硫溶剂雾化为小液滴并扩散至整个脱硫反应器(1)的横截面，微气泡发生器(5)与含硫气源相连，微气泡发生器(5)用于将含硫气体通入脱硫反应器(1)底部的液相环境中并产生微气泡，富脱硫溶剂出口(6)与再生塔相连。2.如权利要求1所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：脱硫反应器(1)中位于压力喷嘴(4)上方的位置、压力喷嘴(4)与微气泡发生器(5)之间的位置以及微气泡发生器(5)下方的位置均设有金属消沫器(3)。3.如权利要求2所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：金属消沫器(3)包括位于顶部的压盖格栅(301)、位于底部的支撑格栅(302)以及位于压盖格栅(301)与支撑格栅(302)之间的金属丝网(303)。4.如权利要求3所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：金属丝网(303)为钛纳米金属材质。5.如权利要求1所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：压力喷嘴(4)为实心锥喷射型喷嘴。6.如权利要求1所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：压力喷嘴(4)前端还设有阻泡剂添加口。7.如权利要求1所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：富脱硫溶剂出口(6)经富脱硫溶剂泵(7)与再生塔相连。8.如权利要求1所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：所述微气泡发生器(5)为列管式，包括主气管(501)、支气管(502)以及梯级烧结微孔管(503)，主气管(501)与含硫气源相连，支气管(502)的数量为多个并对称分布于主气管(501)的两侧，任一支气管(502)上均连接有多个所述梯级烧结微孔管(503)，梯级烧结微孔管(503)的一端与支气管(502)相通，另一端封闭，梯级烧结微孔管(503)的管壁和封闭端部均具有烧结微孔。9.如权利要求8所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，其特征在于：所有支气管(502)的长度按照沿主气管(501)长度方向的中部朝向两端方向逐渐缩小的方式排布。10.如权利要求1所述的一种微液滴和微气泡双强化脱硫装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，盛维武，程永攀，李小婷，魏嘉，李琳鸽，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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