一种燃料气湿法脱硫单元、装置和系统，属于未发生燃烧的燃料气的脱硫处理领域，在壳体的中心设有中心蓄液管，环绕该中心蓄液管依次交替设置气液混合区和外围蓄液区；气液混合区内设置有与环形隔板，将其内部空间分为吸液混合腔和溢流吸收腔，吸液混合腔的顶部与环形布气管连通，吸液混合腔的中上部设置有与中心蓄液管或外围蓄液区连通的吸液区，环形布气管内的燃料气高速进入到吸液混合腔内并产生负压，并通过吸液孔吸入吸收剂与燃料气充分混合反应，并沿底部与溢流吸收腔连通的通道进入到溢流吸收腔内，且在溢流吸收腔顶部实现气液分离。本发明专利技术通过改善液体吸附剂与燃料气的接触方式，从而提高脱硫效率，同时有效脱除有机硫。同时有效脱除有机硫。同时有效脱除有机硫。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料气湿法脱硫单元、装置和系统
[0001]本专利技术涉及到燃料气在未燃烧之前的脱硫领域，具体的说是一种燃料气湿法脱硫单元、装置和系统。
技术介绍
[0002]随着环保政策的越来越严格，天然气、沼气以及石油炼化产生的干气等燃料气的应用越来越广泛，对燃料气的脱硫提出了更高的要求。
[0003]目前，燃料气的脱硫基本上分为物理法(膜分离技术和变压吸附技术)、化学法(干法脱硫和湿法脱硫)以及生物脱硫法，应用最为普遍的是湿法脱硫。
[0004]湿法脱硫不管是催化氧化法脱硫，还是醇氨法脱硫，其本质都是在于使燃料气与吸收液发生反应，去除燃料气中的硫，但是经过研究发现，燃料气与吸收液的接触充分与否，关系到湿法脱硫的脱硫效率。
[0005]燃料气与吸收液的接触方式一般是两种，一种是将燃料气通入吸收液内充分反应，另一种是将吸收液雾化后与燃料气发生接触反应；而现有湿法脱硫的反应器中，一般是将两者吸收方式结合起来，即先将吸收液通过雾化喷头向下喷出，在反应器底部形成吸收液蓄积区，燃料气先通入吸收液蓄积区内，发生一次脱硫反应，之后逸出蓄积区向上与雾化的吸收液二次反应；
[0006]另外，由于燃料气来源不同，其内硫的存在形式也不相同，不但有常规的无机硫(主要是硫化氢)，在石油炼化产生的干气以及高炉煤气中还存在一定的有机硫(比如二硫化碳、羟基硫、以及含有硫的醇和醚等)，采用湿法脱硫可以很好的脱除燃料气中的无机硫，但是对于有机硫的脱除效果并不理想。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种燃料气湿法脱硫单元、装置和系统，通过改善液体吸附剂与燃料气的接触方式，从而提高脱硫效率，同时有效脱除有机硫。
[0008]本专利技术为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种燃料气湿法脱硫单元，包括一封闭的壳体，壳体的中心区域设置有中心蓄液管，环绕该中心蓄液管依次交替设置环形的气液混合区和外围蓄液区，所述中心蓄液管和外围蓄液区的顶部封闭，且设置有环形布气管，中心蓄液管和外围蓄液区的底部具有吸收剂注入孔道；所述气液混合区内设置有与其侧壁平行的环形隔板，且环形隔板将其内部空间分为靠近中心续液管的吸液混合腔和远离中心续液管的溢流吸收腔，其中，吸液混合腔的顶部与环形布气管连通，吸液混合腔的中上部设置有与中心蓄液管或外围蓄液区连通的吸液区，该吸液区由密布的吸液孔构成，环形布气管内的燃料气高速进入到吸液混合腔内并产生负压，并通过吸液孔吸入吸收剂与燃料气充分混合反应，并沿底部与溢流吸收腔连通的通道进入到溢流吸收腔内，且在溢流吸收腔顶部实现气液分离。
[0009]作为上述燃料气湿法脱硫单元的一种优化方案，所述吸液孔为锥形孔，且其直径
小的一端与吸液混合腔连通。
[0010]作为上述燃料气湿法脱硫单元的另一种优化方案，所述吸液区为沿高度方向间隔分布的多段布孔区，相邻布孔区之间形成实体部。
[0011]作为上述燃料气湿法脱硫单元的另一种优化方案，所述吸液混合腔内水平设置有至少一块碎流板，且碎流板的边缘与吸液混合腔的内壁之间形成流体通道。
[0012]作为上述燃料气湿法脱硫单元的另一种优化方案，所述碎流板表面密布贯穿孔，且贯穿孔自上而下直径逐渐缩小，底部直径：顶部直径：孔深＝1:4
‑
10:3
‑
6。
[0013]作为上述燃料气湿法脱硫单元的另一种优化方案，所述碎流板的两侧通过若干根拉簧固定在吸液混合腔的两侧壁上，以使碎流板在高速气液混合物冲击下做高频振动。
[0014]一种燃料气湿法脱硫装置，包括一级脱硫区，所述一级脱硫区内设有上述的燃料气湿法脱硫单元，在一级脱硫区底部和顶部分别设置有吸收液缓存区和吸收液汇聚区，所述燃料气湿法脱硫单元中的环形布气管与燃料气管道连通，中心蓄液管和外围蓄液区底部的吸收剂注入孔道均与吸收液缓存区连通；所述燃料气湿法脱硫单元中溢流吸收腔的顶部与吸收液汇聚区连通，吸收液汇聚区的一侧设置一级吸收液排出管，顶部与燃料气汇聚盘管连通，从而实现气液分离。
[0015]一种燃料气湿法脱硫系统，包括上述的燃料气湿法脱硫装置，且该燃料气湿法脱硫装置的燃料气汇聚盘管与二级脱硫区连通，从而使燃料气在二级脱硫区内进行二次脱硫，二级脱硫区的底部、中部和顶部分别设有二级吸收液注入管、二级吸收液排出管和净化气排出管。
[0016]作为上述燃料气湿法脱硫系统的一种优化方案，所述燃料气汇聚盘管处于二级脱硫区底部，并通过若干处于二级脱硫区内底部的微气泡发生器将燃料气以直径不超过1mm的微气泡形式送入到二级脱硫区内，并与二级脱硫区内的吸收液发生反应后，通过顶部的净化气排出管排出。
[0017]作为上述燃料气湿法脱硫系统的另一种优化方案，所述二级脱硫区内设置有若干超声波发生器。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0019]1)本专利技术通过在封闭壳体内部的中心设置中心蓄液管，之后围绕中心蓄液管依次交替设置环形的气液混合区和外围蓄液区，在中心蓄液管和外围蓄液区内自上而下注入吸收液，再将气液混合区分隔成靠近中心续液管的吸液混合腔和远离中心续液管的溢流吸收腔，两个腔底部连通，再使燃料气高速进入到吸液混合腔顶部从而在吸液混合腔内产生负压，进而通过其侧壁中上部密布的吸液孔吸入吸收液进行充分混合，而且由于吸液孔是锥形孔，且直径小的一端与吸液混合腔连通，这样吸收液在通过吸液孔进入吸液混合腔的过程中，吸收液通过追捕逐渐缩小的吸液孔孔壁，流速逐渐增加，当进入到吸液混合腔内时，由于空间突然变大，会发生破碎雾化现象，从而与燃料气充分混合，增大了燃料气与液体的混合接触效果，便于燃料气内的含硫成分与吸收液充分接触发生反应；相比于现有的喷头喷洒雾化吸收液与燃料气发生接触反应，具有更好的接触效果和更好的脱硫效率；相对于现有的直接将燃料气通入吸收液内的方式，节省了吸收液的用量，提高了吸收液的使用效率；
[0020]2)为了进一步提升吸收液的破碎雾化的效果，本专利技术在吸液混合腔内水平设置碎
流板，这样高速混合的气液混合物冲击在碎流板上之后，吸收液会再次发生进一步的破碎雾化，并且发生折流向两侧扩散，再次强化了与燃料气的混合效果；而且碎流板表面可以设置贯穿孔，贯穿孔也是顶部大、底部小的圆锥孔，气液混合物在通过这些贯穿孔时，就类似通过一种文丘里结构，液相会进一步雾化成更小的液滴与燃料气接触反应；另外，碎流板可以固定连接，优选可以通过拉簧连接，这样在气液混合物的高速冲击下，碎流板本身能够发生高频的振动，从而将撞击在其上的液滴进一步破碎并折流到不同位置，使其更好的与燃料气发生混合接触反应；
[0021]3)为了进一步提升对于燃料气中硫的脱除效果，特别是有机硫的脱除，经过上述脱硫的燃料气以直径小于1mm的微气泡形式通入到二级脱硫区的吸收液内，并且辅以超声波发生器，超声波空化的高能与燃料气的微气泡耦合，在物理和化学的组合作用下强化吸收液的脱硫效果，有效的脱除了燃料气中的有机硫。
附图说明
[0022]图1为本专利技术湿法脱硫系统的整体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料气湿法脱硫单元，包括一封闭的壳体，其特征在于：壳体的中心区域设置有中心蓄液管(3)，环绕该中心蓄液管(3)依次交替设置环形的气液混合区(4)和外围蓄液区(5)，所述中心蓄液管(3)和外围蓄液区(5)的顶部封闭，且设置有环形布气管(801)，中心蓄液管(3)和外围蓄液区(5)的底部具有吸收剂注入孔道；所述气液混合区(4)内设置有与其侧壁平行的环形隔板(401)，且环形隔板(401)将其内部空间分为靠近中心续液管(3)的吸液混合腔(403)和远离中心续液管(3)的溢流吸收腔(402)，其中，吸液混合腔(403)的顶部与环形布气管(801)连通，吸液混合腔(403)的中上部设置有与中心蓄液管(3)或外围蓄液区(5)连通的吸液区(501)，该吸液区(501)由密布的吸液孔(502)构成，环形布气管(801)内的燃料气高速进入到吸液混合腔(403)内并产生负压，并通过吸液孔(502)吸入吸收剂与燃料气充分混合反应，并沿底部与溢流吸收腔(402)连通的通道进入到溢流吸收腔(402)内，且在溢流吸收腔(402)顶部实现气液分离。2.根据权利要求1所述的一种燃料气湿法脱硫单元，其特征在于：所述吸液孔(502)为锥形孔，且其直径小的一端与吸液混合腔(403)连通。3.根据权利要求1所述的一种燃料气湿法脱硫单元，其特征在于：所述吸液区(501)为沿高度方向间隔分布的多段布孔区，相邻布孔区之间形成实体部(503)。4.根据权利要求1所述的一种燃料气湿法脱硫单元，其特征在于：所述吸液混合腔(403)内水平设置有至少一块碎流板(404)，且碎流板(404)的边缘与吸液混合腔(403)的内壁之间形成流体通道。5.根据权利要求4所述的一种燃料气湿法脱硫单元，其特征在于：所述碎流板(404)表面密布贯穿孔。6.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，盛维武，王志刚，陈险峰，李小婷，魏嘉，
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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