[發明專利]再生塔泡沫硫膜分離提純的方法及其裝置

有效

• 申請號: 200710022913.3
• 申請日: 2007-05-25
• 公開（公告）號: CN101070142A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 邢衛紅;徐南平
• 申請（專利權）人: 南京九思高科技有限公司
• 主分類號: C01B17/02
• 分類號: C01B17/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術領域

本發明涉及一種再生塔泡沫硫膜分離提純的方法，特別是一種利用膜分離技術進行脫硫系統中再生塔泡沫硫分離提純的方法，屬于化工技術領域。

背景技術

硫泡沫是脫硫工段吸收H₂S后的脫硫富液在再生過程中產生的一種副產物，呈泡沫狀，是一種固液混合物。固體主要為硫磺顆粒，一般采用過濾的方法將硫泡沫進行分離，清液返回系統重復使用或進提鹽工序提取副鹽，硫磺則作為副產品回收。

多年來，中小氮肥廠和其他有關廠家采用的硫回收工藝多為轉鼓過濾機連續過濾、熔硫釜間歇熔硫工藝。該流程的特點是設備多、流程廠、土建費用高。90年代初，邯鄲鋼鐵公司發明并申請了連續熔硫專利設備(專利號為92239362.1和97114485.0)，將硫泡沫的分離與熔硫集中于同一臺設備內完成，設備的上部用于分離泡沫硫，下部用于熔硫。但該設備由于容積有限，硫泡沫分離不夠完全，返回脫硫系統的清液懸浮硫含量高，而且由于操作溫度高(70～90℃)，脫硫液易發生副反應，有效成分降低，不利于脫硫系統的正常運行。近年來，基于對稱結構有機膜形式的過濾技術在硫回收系統的應用日益成熟，它不僅簡化了流程、降低了操作溫度(常溫)，而且分離效果好(硫磺顆粒≥0.5微米)，但在實際應用中，由于其膜結構為對稱結構，脫水器底部硫膏層太厚，且許多部件為進口元件，所以存在著易堵塞、排料不暢、價格高、過濾通量持續降低、反沖時間長等缺點，而且由于其過濾材質為親油性材質聚偏氟乙烯(PVDF)，該技術尤其不適用于含油量偏高的煤氣系統。

硫泡沫的分離回收是氮肥廠、煤氣廠、焦化制氣廠脫硫工段的重要組成部分，硫泡沫分離得好，對脫硫系統的穩定運行、降低車間成本和減少環境污染都有著積極的推動和保證作用。

發明內容

本發明的發明目的主要是為了解決現有硫回收方法及裝置分離效果差、易堵塔、能耗高等問題而提出了一種再生塔泡沫硫膜分離提純的方法，本發明的另一目的是提供了上述再生塔泡沫硫膜分離提純的裝置。

本發明的技術方案為：再生塔頂部靠位差自流進入泡沫硫槽的泡沫硫，含水率為90％左右，除了含有大量的無定形硫外，還含有少量的固體雜質和油。該泡沫硫由泡沫硫泵加壓進入膜組件內，在壓力推動下，泡沫硫中的水分滲透通過膜，進入清液腔，而硫顆粒、固體雜質和油等則被膜截留在組件內。隨著操作壓力的升高，更多的水分滲透進入清液腔，膜組件內的硫膏的含水率也進一步降低，當組件內的壓力達到一定值時，停止膜過濾并開啟吹掃系統和排料閥，膜組件內的硫膏在壓力及自身重力的作用下進入脫水器，然后由壓縮空氣加壓至更高的壓力，使硫膏進一步脫水成脫水硫膏，然后排料，從而完成一次脫水流程。以上各個操作過程均由自動控制系統控制自動閥門和液壓傳動機械完成。

本發明的具體技術方案為：一種再生塔泡沫硫膜分離提純的方法，即硫泡沫經微濾或超濾膜過濾系統和脫水器工序制得脫水硫膏，其特征在于：采用的微濾或超濾膜的結構為非對稱結構，過濾孔徑為0.01～5μm，材質為無機或有機的親水性材料，操作壓力為0.05～1.5MPa，操作溫度為10～90℃；采用的脫水器的過濾材料為對稱或非對稱結構的無機或有機的親水性材質，孔徑為10～50μm，操作壓力為0.3～3MPa，操作溫度為10～90℃。

其中經微濾或超濾膜系統濃縮后的硫膏的含水率在50％～60％，過濾后清液中懸物硫濃度＜10ppm，油類物質濃度＜5ppm，清液可以返回脫硫系統，也可以進提鹽工序。經脫水器進一步脫水后，硫膏的含水率可降至30％～40％甚至更低，清液可以返回脫硫系統，也可以經微濾或超濾膜過濾后進提鹽工序。

本發明還提供了上述方法的裝置，它是由膜組件4、脫水器9和自動控制系統組成，泡沫硫依次經過膜組件和脫水器處理得到脫水硫膏，而膜組件和脫水器由自動控制系統控制運行，其中膜組件采用內壓或外壓式單通道或多通道管式膜終端過濾形式。

其中膜組件在脫水器上部，通過排料閥連接在一起，自動控制系統通過控制系統中的自動閥門和液壓傳動機械來控制系統的運行。根據采用的微濾或超濾膜構型的不同，膜組件可分為內壓式和外壓式兩種，膜組件中膜管的排列方式可為圓形、方形等各種形式。

其中內壓式膜組件由膜管3、清液腔6，12、硫膏腔7，8和自動吹掃系統組成，其中清液腔為膜管外壁與膜組件殼體密封組成的部分，硫膏腔為膜通道以及與其相連通的部分，自動吹掃系統包括通道吹掃系統5和膜孔反沖系統兩個部分。