[發明專利]多層脫硫反應塔

無效

• 申請號: 200810042159.4
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN101343572A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 孫同華;姚維新;彭丹祺;楊來福;賈金平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C10K1/22
• 分類號: C10K1/22
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種化工技術領域的裝置，具體地說，涉及的是一種多層脫硫反應塔。

背景技術

煤氣中的硫化氫的脫除方法，通常有干法和濕法兩種。濕法脫硫方法具有運行成本低、處理能力大的優點，但設備投資高，工藝較復雜。干法脫除煤氣中的硫化氫具有脫硫精度高，工藝簡單，操作維護方便的優點，尤其對于煤氣量大，硫化氫濃度低的場合比較合適。

目前，干法脫硫通常采用固定床脫硫塔進行脫硫，脫硫塔通常采用一層固定床結構，由于脫硫過程通常是一個放熱過程，脫硫劑經常因為熱量無法及時移走，導致脫硫層溫度升高，容易導致脫硫劑使用效果下降，或者引起飛溫，而導致脫硫劑失效，同時，由于固定床考慮到壓降損失的原因，一般均為并聯操作。根據，脫硫劑的脫硫反應特點，必然會存在接近脫硫反應塔出口處的部分脫硫劑不能充分利用，而導致脫硫劑的使用效率下降，通常，該部分未充分利用的脫硫劑的數量約占整個脫硫層的20-30％，為了避免脫硫反應過程發生過熱現象，同時為了保證脫硫劑能夠充分地利用，對脫硫反應塔的改造勢在必行。

經對現有技術的文獻檢索發現，吳聲彪等在《有色金屬》，(2003年第55卷178-181頁)上發表的“焦爐煤氣凈化技術現狀及探討”，該文中提出干式脫硫工藝常見的是氧化鐵箱法。脫硫工藝簡單、設備以并聯為主，因此，目前設備型式單一的干法脫硫工藝，僅適用于那些煤氣含量較低的場合使用。

發明內容

本發明針對上述現有單層脫硫反應塔存在的缺點，提供一種多層脫硫反應塔。該裝置通過接口與不同的管線連接，可以實現脫硫反應塔不同床層之間的串聯連接，從而避免脫硫劑的死體積的產生，保證了脫硫劑的充分利用，同時，對于容易引起飛溫的脫硫反應過程，可以在不同的脫硫層間通入冷卻介質，如氮氣等，達到消除脫硫反應塔飛溫的目的。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括單層脫硫反應塔、格柵，格柵設置在單層脫硫反應塔內，將單層脫硫反應塔分隔成兩層或兩層以上的脫硫層，每一個脫硫層包含有脫硫層和氣體分布空間，在氣體分布空間區域內，設有氣體的進口管和出口管，同時在脫硫反應塔的下部和上部均有進出口，在脫硫反應塔的每個進出口均裝有閥門，兩個或多個脫硫層之間通過管線連接和閥門控制實現串聯連接。

本發明根據脫硫劑顆粒直徑的大小，確定格柵的孔隙的大小，一般格柵的孔隙比脫硫劑直徑約大50-150％。在格柵的上面平鋪一層不銹鋼篩網，篩網的孔隙直徑略大于脫硫劑的直徑。單層脫硫反應塔的分隔體積通常采用等體積分隔，也可根據操作要求，采用不同床層高度的分隔。

為了獲得脫硫反應塔的最佳性能，必須設計合理的氣相入塔裝置及分布裝置。本發明的氣體分布措施，可采用與氣體進口管同粗的管道彎成環形的一圈，并且在管道的下方均勻布孔，環形圈的直徑通常為脫硫反應塔直徑的3/5-4/5。該環形圈與待處理氣體的進口管口相連，并與脫硫塔體垂直相交。同時，為了保證氣體能夠均勻地擴散，還需保證的兩層或兩層以上的脫硫層間保持一定的分布空間，該分布空間通常為脫硫反應塔直徑的1/2-1/3。

在同一個脫硫反應塔內，所述兩個或多個脫硫層之間通過管線連接和閥門控制實現串聯連接；在兩個或多個脫硫反應塔之間，通過管線連接和閥門控制實現不同脫硫反應塔之間的脫硫層串聯連接。

在同一個脫硫反應塔中，可以實現兩層或多層脫硫層的串聯操作，也可單純使用一層脫硫層進行操作。這樣操作的主要目的，可根據工藝要求，調控脫硫反應塔壓力降大小，或者，由于脫硫塔反應溫度過高，通過氣體分布區域的管線補充冷激氣體，達到調控脫硫反應溫度的目的。

由于脫硫反應塔始終存在著死體積，死體積的存在不僅增加了脫硫劑的損耗，提高了運行成本，同時增加了脫硫劑的更換頻率。通常，為了消除死體積，可以將脫硫反應塔使用一段時間和備用塔串聯使用，可以達到消除死體積的目的。但該種方法往往會使床層壓降大幅上升，影響脫硫反應過程順利進行。本發明通過將脫硫反應塔進行分層，在不同層之間通過閥門控制，可實現兩個或多個脫硫層之間的串聯操作。即如果脫硫塔的某一層存在死體積的時候，可以將該層脫硫層通過閥門控制實現與同一塔的不同脫硫層或不同塔的脫硫層進行串聯操作，實現消除脫硫塔死體積的目的。對于存在死體積的脫硫層，可根據系統的壓降要求，串聯一層或多層脫硫層。這樣，既保證了系統壓降符合工藝要求，同時，達到消除死體積的目的。

本發明可用于天然氣、人工合成煤氣、高爐發生器、液化石油氣、等行業脫除硫化氫氣體。

附圖說明