專利名稱：采用液相催化氧化法進行氣體脫硫的工藝方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的一種工藝方法和裝置。該技術(shù)屬于脫硫技術(shù)領域。
以對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫為例的典型工藝流程如附

圖1所示。液相催化氧化法通常選用弱堿性溶液為吸收劑，溶液中添加載氧體起催化作用，以此把被吸收氣體中的硫化氫經(jīng)反應后轉(zhuǎn)化成硫氫化鈉或多硫化鈉，進而再氧化成硫磺使溶液得以再生。含有硫化氫等硫化物的氣體1進入脫硫塔2的下部，從塔頂噴淋脫硫液3以吸收氣體中的硫化氫等。脫硫后的氣體4從塔的頂部離開脫硫塔2。吸收了硫化氫的脫硫液從塔底流出，經(jīng)脫硫塔液封槽5進入反應槽6。反應后的脫硫液由循環(huán)泵7加壓并經(jīng)換熱器8加熱或冷卻后送入再生塔9，與同時送入塔底的壓縮空氣10自下而上并流接觸氧化再生。再生后的脫硫液由再生塔的上部流出，經(jīng)液位調(diào)節(jié)器11返回脫硫塔循環(huán)使用。再生塔9生成的硫泡沫從塔頂溢出后自流入硫泡沫槽12，分離后的清液13返回再生系統(tǒng)，經(jīng)硫泡沫槽12濃縮得到的硫膏經(jīng)熔硫設備14加熱熔融后可得產(chǎn)品硫磺15，清液16返回再生系統(tǒng)。該流程具有單元操作設備多，占地面積大，工程投資高，動力費用高，二次污染較大等缺點。
在溶液再生的改進方面，已有采用噴射再生槽來取代再生塔。脫硫后進入反應槽的脫硫液用富液泵送入噴射再生槽，再生用空氣經(jīng)噴射器利用脫硫液引射而吸入。再生后的貧液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器去貧液中間槽，由貧液泵壓送脫硫液經(jīng)換熱器加熱或冷卻后返回脫硫塔。該流程具有利用矮的噴射再生槽代替高的再生塔、不需用空壓機送空氣等優(yōu)點，但要增設硫泡沫泵、富液泵和貧液中間槽等設備。
本發(fā)明的目的在于提供一種單元操作集成度高的氣體脫硫的工藝方法和裝置。該方法采用集脫硫與再生為一體的氣體脫硫設備，工藝流程簡單，設備少，占地面積小，節(jié)約工程投資，降低動力消耗，二次污染小，并在需要對大流量氣體進行脫硫時，更易于滿足對大型氣體脫硫設備高效化的生產(chǎn)要求。
本發(fā)明的目的是通過下述的方法和裝置實現(xiàn)的。
一種對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝方法，是將含硫氣體送入脫硫塔后，硫化物被塔內(nèi)脫硫液吸收，脫硫后氣體從塔頂出塔，脫硫富液在該塔內(nèi)氧化再生后循環(huán)使用，其特征是在同一設備上視其需要在同一段進行或分段進行氣體洗滌脫硫與脫硫液的再生。
本發(fā)明可根據(jù)場地等具體條件采用將硫泡沫濃縮或連續(xù)熔硫等設施附設于脫硫設備上的工藝方法。
為實現(xiàn)上述工藝方法，本發(fā)明的裝置包括有脫硫設備，硫泡沫濃縮設備，熔硫設備及流體的換熱和加壓輸送等設備，其特征是在脫硫設備上視其需要具有在同一段完成或分段完成氣體洗滌脫硫與脫硫液再生的脫硫設備。
本發(fā)明的裝置也可在脫硫設備中采用節(jié)能化、小型高效化的有利于將供氧氣體或被脫硫氣體分散在液相中進行氣體吸收反應的靜態(tài)混合器。
本發(fā)明的裝置也可根據(jù)場地等具體條件采用將硫泡沫濃縮或連續(xù)熔硫等設施附設于脫硫設備上。
本發(fā)明的方法和裝置具有以下優(yōu)點和積極效果1.脫硫設備集成化、高效化。實現(xiàn)了氣體脫硫的洗滌與脫硫液再生設備的一體化，還可進一步將脫硫液的換熱設施、硫泡沫的濃縮設施或小型高效化的連續(xù)熔硫設施附設于處理量大的大型脫硫設備上。因此，可簡化工藝流程，減少工藝設備，縮小占地面積，節(jié)約工程投資，可減少設備放散排放點從而減少對大氣的二次污染，并在需要對大流量氣體進行脫硫時，更易于滿足對大型氣體脫硫設備高效化的生產(chǎn)要求。
2.降低能耗。當在脫硫設備中采用有利于氣體吸收反應的、節(jié)能、高效的靜態(tài)混合器時，較原采用的再生塔工藝，因其再生脫硫液的液位高度遠低于原工藝中對應的液位高度，故可顯著降低送入脫硫再生設備底部的壓縮空氣的能耗；亦較原采用有較高揚程富液泵的噴射再生槽工藝的能耗低。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)工藝簡圖；圖2為采用本發(fā)明生產(chǎn)工藝的一例簡圖；圖3為采用本發(fā)明生產(chǎn)工藝的另一例簡圖。
如圖2所示從位于脫硫塔17上部洗滌段18的下端送入含有硫化氫等硫化物的被脫硫氣體19，洗滌段18的上端噴淋脫硫液20以吸收氣體19中的硫化物。洗滌后的被脫硫氣體21從洗滌段18的上端離開脫硫塔17。洗滌段18的底部可具有原工藝裝置中反應槽6的功能并設有液封設施22。吸收了硫化物的脫硫富液通過該液封設施22自流進入脫硫塔17下部的再生段23。脫硫富液可采用不同的與含氧氣體接觸的氧化浮選再生方式。例如，當采用節(jié)能小型高效化的氣液型靜態(tài)混合器24使脫硫富液獲得再生時，脫硫富液自流入靜態(tài)混合器24的靜態(tài)混合部件25的下部，與同時送入該處的供氧氣體26自下而上進入靜態(tài)混合部件25并流接觸氧化再生。靜態(tài)混合部件25可根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)的要求采用單件，也可多件串聯(lián)或并聯(lián)使用。再生后的脫硫液由靜態(tài)混合部件25的上部流出后，可沿靜態(tài)混合部件25的周邊向下自流到靜態(tài)混合器的底部循環(huán)再生。當采用均勻鼓泡再生方式時，脫硫富液經(jīng)洗滌段底部的液封設施向下自流到脫硫塔的再生段，并與同時送入再生段的含氧氣體接觸氧化再生；當采用噴射再生方式時，脫硫富液可采用經(jīng)富液泵送入布置有噴射器的能將再生用空氣利用脫硫液引射而吸入的再生段；脫硫富液也可采用散裝填料、波紋填料、分散器等強制通風浮選的再生方式。再生段23可采取不同的液位檢測調(diào)節(jié)設施27控制其液位高度。參與脫硫富液氧化反應后的乏氣28自行離開再生段外排，必要時經(jīng)處理后再行排放。再生浮選生成的硫泡沫29從再生設施頂部溢出后可送至與原工藝相同的獨立設置的硫泡沫濃縮設備12與熔融硫設備14進行加工處理，對此不再加以贅述。若采用大型脫硫裝置，可將硫泡沫濃縮設施或熔融硫設施與脫硫塔合并設置。這樣，經(jīng)再生浮選生成的硫泡沫可自流入硫泡沫濃縮設施30，硫泡沫液濃縮后得到的硫膏31，由泵32送入懸掛于脫硫塔壁上的小型高效化的連續(xù)熔硫設施33，加熱熔融后可得產(chǎn)品硫磺34。熔硫設備排出的清液35、硫泡沫濃縮設施30分離出的脫硫液36和脫硫富液再生后的貧液37可一并由循環(huán)泵38加壓后再送入脫硫塔17的洗滌段18上端循環(huán)使用。脫硫液的換熱設施39可獨立設置，對大型脫硫裝置也可附設于脫硫塔。
對于集脫硫與再生為一體的脫硫塔17，也可將再生段23布置在脫硫塔17的上部，下部為脫硫塔17的洗滌段18。洗滌段18的底部有貯液功能并設有液封裝置22。其它設施的布置與上述工藝基本相同。當硫泡沫的濃縮設施30高位布置并可滿足硫膏的自流和熔硫的壓力需要時，可取消熔硫設備前的硫膏加壓輸送泵32。
對于生產(chǎn)過程中排放的含有硫化氫的廢氣19，當其經(jīng)脫硫達到環(huán)境保護標準后便被排放時，可將上述工藝流程加以簡化，即將以上流程脫硫塔17的洗滌段18的功能合并于再生段23。如圖3所示，從脫硫塔17的底部可同時送入含有硫化氫等硫化物的被脫硫氣體19和再生空氣26，洗滌凈化了的被脫硫氣體19和參與脫硫液20氧化反應后的再生乏氣的混合氣體28從脫硫塔17的頂部可自行外排，必要時可經(jīng)處理后外排。脫硫液20的氧化再生、硫泡沫29的收集濃縮、熔融硫34的生產(chǎn)等與上述工藝流程基本相同。采用該流程具有可利用較矮的脫硫塔17，且可采用間歇使用的小流量脫硫液輸送泵40代替前述流程的脫硫液循環(huán)泵38，該泵40主要用做輸送硫泡沫濃縮設施30分離出的脫硫液36。
本發(fā)明的方法和裝置與原工藝的主要區(qū)別有以下幾點1.氣體脫硫工藝的脫硫與再生部分的設備實現(xiàn)了一體化。
原工藝裝置的脫硫與再生部分含有脫硫塔2、液封槽5、反應槽6、再生塔(槽)9等設備。
本發(fā)明工藝將原工藝裝置脫硫與再生部分的多合設備集成為一臺脫硫設備17。
2.可在脫硫設備起再生作用的部分采用節(jié)能、小型高效化的氣液混合部件25。
原工藝裝置的再生設備采用了均勻鼓泡式的再生塔9或噴射再生槽等再生設備。
本發(fā)明工藝的再生設施23除可采用類似于原工藝的均勻鼓泡再生或噴射再生等方式外，尚可采用具有節(jié)能、小型高效化特點的靜態(tài)混合器24。
3.對于大型氣體脫硫裝置可根據(jù)場地等具體條件將原工藝的脫硫液換熱8、硫泡沫濃縮12或小型高效的連續(xù)熔硫14等設備附設于本發(fā)明工藝的脫硫設備17上。
權(quán)利要求
1.一種對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝方法，是將含硫氣體(19)送入脫硫塔(17)后，硫化物被塔內(nèi)脫硫液(20)吸收，脫硫后氣體(21)從塔(17)頂出塔，脫硫富液在該塔(17)內(nèi)氧化再生后循環(huán)使用，其特征是在同一設備(17)上視其需要在同一段(17)進行或分段(18、23)進行氣體(19)洗滌脫硫與脫硫液(20)的再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝方法，其特征是可采用將硫泡沫濃縮設施(30)附設于脫硫設備(17)的工藝方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝方法，其特征是可采用將連續(xù)熔硫設施(33)附設于脫硫設備(17)的工藝方法。
4.一種使用權(quán)利要求1所述的工藝方法而專門設計的對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝裝置，它包括脫硫設備(17)和硫泡沫處理設備，其特征是采用可在同一段(17)進行或分段(18、23)進行氣體(19)洗滌脫硫與脫硫液(20)再生的脫硫設備(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝裝置，其特征是可在脫硫設備(17)中采用小型高效節(jié)能的有利于將供氧氣體(26)或被脫硫氣體(19)分散在液相中進行氣體吸收反應的靜態(tài)混合器(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4、5所述的一種對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝裝置，其特征是可將硫泡沫濃縮設施(30)附設于脫硫設備(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5所述的一種對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝裝置，其特征是可將連續(xù)熔硫設施(33)附設于脫硫設備(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種對含有硫化氫等硫化物的氣體采用液相催化氧化法進行脫硫的工藝裝置，其特征是可將連續(xù)熔硫設施(33)附設于脫硫設備(17)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對含硫氣體采用液相催化氧化法脫硫的工藝方法和裝置。脫硫塔洗滌段下端送入含硫氣體，上端噴淋脫硫液，氣體脫硫后從上端出塔。在脫硫塔再生段，脫硫液可采用小型高效節(jié)能的靜態(tài)混合器再生，其后由循環(huán)泵送入脫硫塔洗滌段上端。對于大型氣體脫硫裝置，可將脫硫液的換熱或硫泡沫濃縮或連續(xù)熔硫等設施附設于脫硫塔。對達標后即可排放的氣體進行脫硫，可將脫硫塔的洗滌段與再生段合并，且取消脫硫液循環(huán)泵。
文檔編號B01D53/52GK1237474SQ9811403
公開日1999年12月8日 申請日期1998年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月2日
發(fā)明者馬中全, 王波 申請人:鞍山鋼鐵集團公司