【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工气体净化，尤其是涉及一种碳质材料作为脱硫介质的连续脱硫与再生的反应装置。
技术介绍
1、在化工过程中排放的含硫气体需要经过净化处理后才能进一步使用或排放，对于脱硫以及脱硫后的再生处理现有技术已有所研究。
2、专利cn1167813a介绍了一种采用固定床脱硫和再生双床切换的操作方式，但是由于活性炭脱硫剂硫容有限，脱硫剂数天或数十天就会达到饱和，需要频繁再生，导致操作过程不连续等问题。为了延长再生周期，脱硫剂需要装填量大，设备体积大，脱硫剂和设备投资高。随着烟气量的增大，设备增加，操作控制系统愈加复杂。
3、专利cn203694875u径向错流移动床反应器虽然与固定床相比具有连续运行稳定、节省设备投资与运行费用的优点，可用于较大量的、含硫化氢浓度高的气体脱硫，但是为避免脱硫剂床层下段底部由于接近饱和而被穿透，需要设置较大的床层厚度，因此上段与下段底部的床层厚度相同，上段闲置的脱硫剂比例较大，导致了脱硫剂用量仍然较多。将其用于大规模气体脱硫时，脱硫剂用量比较大，相应的设备尺寸还会比较大，因此气体处理规模也会受到相应限制。
4、期刊文献“合理应用活性炭脱硫技术”(中氮肥，1994，第5期)普遍存在活性炭再生频繁，再生时间长的问题，主要是由于固定床床层高度较大，阻力不均偏流而导致再生不彻底造成的，而降低床层高度需要增加设备台数，增大设备投资。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术采用了逆流移动床脱硫和错流移动
2、为了实现本专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、本专利技术提供了一种移动床活性炭的脱硫及再生系统，所述脱硫及再生系统包括移动床脱硫反应装置和移动床再生反应装置，所述移动床脱硫反应装置和所述移动床再生反应装置通过旋转锁气阀一连通；
4、所述移动床脱硫反应装置包括脱硫壳体、设置在所述脱硫壳体顶部的碳质材料进口和净化气体出口以及设置在所述脱硫壳体底部的原料气进口和饱和碳质材料出口；在所述脱硫壳体的内腔底部设置有气体分配锥，所述气体分配锥包括向上凸起的锥形气体分配罩和设于所述锥形气体分配罩的下边缘的开口，所述开口与所述脱硫壳体底部形成环形通道，所述原料气进口朝向所述锥形气体分配罩的内部；
5、所述移动床再生反应装置包括再生壳体、设置在所述再生壳体上的热再生气体入口和出料口，在再生壳体的顶部开设有饱和碳质材料入口，所述再生壳体的内腔中设有两层隔网，用于将所述再生壳体的内腔依次分隔成热再生气体区、固体碳质材料区和冷再生气体区，所述热再生气体入口位于所述再生壳体中热再生气体区的一侧，所述固体碳质材料区的底部设有再生碳出口，所述再生碳出口上设置有旋转锁气阀二，所述出料口对应地设置在所述冷再生气体区的底部。
6、在本专利技术提供的脱硫及再生系统的具体实施方式中，在碳质材料进口处设置有料层高度调节套管；该料层高度调节套管包括由内向外套接的内套筒、外套筒；具体地，上述内套筒、外套筒是两个不同直径、不同长度的管的组合，内套筒短，外套筒长，外套筒的内径比内套筒外径大2～4mm，所述内套筒固定在所述碳质材料进口上，内套筒为进料管，且内套筒的外壁轴向方向设置有长条形的凹槽，位于外套筒的上端侧壁上开设有钻螺孔，在钻螺孔内固定有顶丝，顶丝的直径略小于凹槽的宽度，以使顶丝的前端能够卡在内套筒的外壁的凹槽内，通过顶丝在凹槽内滑动，可以在轴向上移动外套筒。拧紧顶丝使其顶住凹槽的底部，可以将外套筒固定在某一个高度，防止内、外套筒发生相对地运动。由于固体流动性可知，运行过程中脱硫反应装置内部料层的高度不会超过外套筒下端出口的高度位置。
7、在一些具体实施方式中，所述脱硫壳体上设置有料位检测仪，用于检测所述脱硫壳体的内腔中碳质材料(脱硫剂)的料层高度。当料位检测仪检测出的料层高度低于料层高度调节套管的外套管下端出口高度，且有进一步降低趋势时，操作人员能够判断出脱硫反应装置碳质材料(脱硫剂)进料管可能发生了堵塞，进而可以做出调整方案。
8、在本专利技术提供的脱硫及再生系统的具体实施方式中，所述脱硫壳体的内腔底部设置有向上凸起的气体分配锥，如本领域技术人员所熟知，分配锥是用于物料分流的一种普通的锥形装置，热再生气流经锥形气体分配罩时能够被均匀地分流，之后进入脱硫壳体内腔中进行脱硫处理，同时脱硫壳体内腔中的碳质材料(脱硫剂)料层不会通过锥形气体分配罩向下落。在一些具体的实施方式中，锥形气体分配罩的上部锥角为45°～65°，比如，50°，60°。
9、在一些具体的脱硫及再生系统中，所述移动床脱硫反应装置的饱和碳质材料出口与所述移动床再生反应装置的饱和碳质材料入口分别连接至旋转锁气阀一的进口和出口。
10、在本专利技术一些具体的脱硫及再生系统中，净化气体出口上设置有硫化氢检测仪，用于检测经脱硫处理后的净化气体中硫化氢的含量。在具体地脱硫过程中，脱硫壳体中的碳质材料料层的下降移动速度可以根据净化气体出口上的硫化氢检测仪显示的h2s浓度通过控制旋转锁气阀一的转速进行调控，比如，当脱硫处理要求出口出净化气中h2s浓度不大于5ppm时，当硫化氢检测仪中显示检测到出口气体h2s浓度大于5ppm时，可以通过加快旋转锁气阀一的转速提升脱硫效果；与之相反，则降低旋转锁气阀一的转速。
11、在一些具体的脱硫及再生系统中，脱硫壳体的下部呈锥形，具体形成“倒锥型”的下料斗，旋转锁气阀一通过法兰固定在“倒锥型”下料斗的底端；原料气进口开设在脱硫壳体的锥形侧壁上，所述原料气进口通过管道将原料气引入至所述锥形气体分配罩的内部；在一些优选地实施方式中，所述锥形气体分配罩可以固定在脱硫壳体内壁或上述管道上。
12、在一些具体的脱硫及再生系统中，脱硫处理后的饱和碳质材料(脱硫剂)经旋转锁气阀一落入至再生壳体的固体碳质材料区内进行再生过程，该固体碳质材料区是由两层隔网分隔形成的，在一些优选的实施方式中，所述隔网的材质选自奥氏体不锈钢304、304l，隔网的孔径为2～4mm，该区域的饱和碳质材料不会分散至热再生气体区和冷再生气体区内。
13、在本专利技术提供的脱硫及再生系统的移动床再生反应装置中，热再生气体由开设在热再生气体入口进入热再生气体区后，经隔网进入固体碳质材料区对其中的饱和碳质材料(脱硫剂)进行加热升温，饱和碳质材料中吸附的硫磺变成液态，进而变为气态从饱和碳质材料中分离出，进而进入冷再生气体区中得到硫磺和冷的再生气体后，经设置在冷再生气体区的底部的出料口卸出，再生后的碳质材料由固体碳质材料区的底部的再生碳出口卸出。
14、在一些具体的实施方式中，热再生气体入口引入的再生气体的温度为350～450℃，压力为0.01～0.05mpa，气体空速为300～500h-1。
15、采用上述的技术方案，具有如下的技术效果：
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【技术保护点】
1.一种移动床活性炭的脱硫及再生系统，其特征在于，所述脱硫及再生系统包括移动床脱硫反应装置和移动床再生反应装置，所述移动床脱硫反应装置和所述移动床再生反应装置通过旋转锁气阀一连通；
2.根据权利要求1所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述碳质材料进口处设置有料层高度调节套管；
3.根据权利要求2所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述脱硫壳体上设置有料位检测仪，用于检测所述脱硫壳体的内腔中脱硫剂的料层高度。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述气体分配锥中锥形气体分配罩的上部锥角为45°～65°。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述净化气体出口上设置有硫化氢检测仪，用于检测净化气体出口处的净化气体中硫化氢的含量。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述脱硫壳体的下部呈锥形，所述原料气进口开设在所述脱硫壳体的锥形侧壁上。
7.根据权利要求6所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述原料气进口通过管道将原料气引入至所述锥形气
8.根据权利要求1～7中任一项所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述移动床脱硫反应装置的饱和碳质材料出口与所述移动床再生反应装置的饱和碳质材料入口分别连接在所述旋转锁气阀一的进口和出口。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述再生壳体的内腔中隔网的材质选自奥氏体不锈钢304、304L，所述隔网的孔径为2～4mm。
10.根据权利要求9所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述热再生气体入口引入的再生气体的温度为350～450℃，压力为0.01～0.05MPa，气体空速为300～500h-1。
...【技术特征摘要】
1.一种移动床活性炭的脱硫及再生系统，其特征在于，所述脱硫及再生系统包括移动床脱硫反应装置和移动床再生反应装置，所述移动床脱硫反应装置和所述移动床再生反应装置通过旋转锁气阀一连通；
2.根据权利要求1所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述碳质材料进口处设置有料层高度调节套管；
3.根据权利要求2所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述脱硫壳体上设置有料位检测仪，用于检测所述脱硫壳体的内腔中脱硫剂的料层高度。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述气体分配锥中锥形气体分配罩的上部锥角为45°～65°。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的脱硫及再生系统，其特征在于，所述净化气体出口上设置有硫化氢检测仪，用于检测净化气体出口处的净化气体中硫化氢的含量。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的脱硫...
【专利技术属性】
技术研发人员：何立新，张进华，秦强，赵香龙，刘冰，王楠，梁咏诗，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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