[發明專利]一種脫除氣相中硫化氫的系統裝置及應用

在審

• 申請號: 201611188036.2
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108211725A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 初廣文;陳建峰;孫寶昌;鄒海魁;張亮亮;羅勇;趙宏;董坤
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/52;B01D53/96;C10L3/10;C10K1/10;C10K1/14;C01B17/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎;趙曉丹

本發明公開了一種脫除氣相中硫化氫的系統裝置，包括原料氣入口，空氣入口，分離器，雙級旋轉填充床吸收?再生裝置，除霧器，貧液罐，富液罐，沉降分離系統和硫磺回收系統。原料氣入口與分離器的氣體入口連接；分離器的氣體出口、除霧器、貧液罐、富液罐、空氣入口、尾氣排放口、沉降分離系統分別與雙級旋轉填充床吸收?再生裝置連接；沉降分離系統的上層液體出口與貧液罐的液體入口連接；沉降分離系統與貧液罐之間設有旁路，經管路連接至富液罐液體入口；沉降分離系統的下層液體出口與硫磺回收系統連接。本發明將傳統的吸收設備與再生設備結合在同一臺設備中，減少了工業能耗和工業占地面積；采用定?轉子裝置，極大強化了過程傳質效率。

技術領域

本發明涉及氣體凈化技術領域。更具體地，涉及一種脫除氣相中硫化氫的系統裝置及應用。

背景技術

無論在工業生產中還是工業尾氣中，含硫化氫原料氣很常見，如天然氣、半水煤氣、焦爐氣、合成氣等。含硫工業氣體會引起設備腐蝕、催化劑中毒、設備腐蝕等，含硫廢氣的排放也會嚴重造成環境污染問題。大氣中含有0.1％硫化氫都會使得人發生頭疼、眩暈等癥狀，嚴重地影響居民的正常的生活安全。隨著社會發展和人們對環保要求的日益增加，對脫硫要求也越來越高。迫切需求具有高效、低投入、資源化和無二次污染脫硫技術，對合理有效利用資源、促進環境保護具有重要意義。

目前國內外處理H₂S的方法很多，主要有干法、濕法和生物法三大類。在眾多的脫除氣體中硫化氫技術中，濕式氧化法因其脫硫徹底、不會造成二次污染、操作彈性較大而得到了較為廣泛的應用。通常，濕式氧化法脫硫常用的吸收設備為填料塔、篩板塔等傳統塔設備，在傳統設備中通過脫硫液與含硫酸性氣在吸收塔內部逆流接觸，達到凈化的目的。因受到常規重力場的限制，氣體兩相的相對速度很慢，氣液更新速度也較慢，因而傳質強度不大，吸收效率較低，操作彈性低，設備體積龐大、填料易堵塞，開停車難等缺點。

超重力技術作為一項過程強化的平臺技術，已在分離、反應和吸收等方面有很有的應用，而且具有傳質效率高、設備體積小、開停車容易、操作簡單等優點。

中國專利200310101838.1報道了一種超重力旋轉床和有機胺吸收脫除氣體中硫化氫和粉塵的方法，但沒有涉及后續有機胺的再生方法。

中國專利200710101508.0報道了一種天然氣超重力脫硫化氫的方法，該專利在傳統有機胺吸收硫工藝的基礎上，采用超重力旋轉床填料床取代吸收塔，但再生時間長，硫磺的分離設備龐大。

中國專利200910266168.6提出了一種適合于超重力脫硫的絡合鐵脫硫劑，具有飽和硫容大(可達0.6g/L)，吸收速率快且效率高，溶液性能穩定無降解，硫磺易回收，副反應少。

中國發明專利201110076120.6采用超重力機取代了傳統低傳質效率反應器，在硫化氫氧化和催化劑再生中均采用超重力旋轉填料床，該設備將富液槽合并為一臺設備，即沉降槽，盡管如此，采用超重力旋轉填料床作為絡合鐵脫硫的氣液接觸設備，脫硫過程中產生的硫磺容易富集在絲網填料中，造成轉子外層的絲網填料堵塞，尤其是氣相中硫化氫濃度較高時，堵塞較為嚴重。該工藝依然沒有解決硫磺堵塞超重力機填料問題，而且再生工藝較為復雜。

中國專利201310060031.1采用預氧化脫硫-超重力氧化脫硫-沉降硫磺-超重力再生的工藝路線也是采用超重力再生裝置，再生過程中也會產生硫磺，堵塞超重力填料，并且在進入超重力再生裝置前設有過濾膜，增加了工業成本，工藝較為復雜，耗能提高，得不償失。

因此，本發明提出了一種脫除氣相中硫化氫的系統裝置，將吸收和再生反應過程同時在同一臺超重力機上進行，降低了工業能耗，減小占地面積。該裝置脫硫效率高，占地面積小，脫硫液可再生一體化連續運行，并且在再生過程中采用定-轉子結構，很大程度上解決了現有超重力法氧化脫硫-再生裝置存在硫磺堵塞超重力裝置填料問題。

發明內容