[發(fā)明專利]一種可再生的高效懸浮床脫硫工藝

有效

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• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN108686485B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李林;林科;趙剛;郭立新
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華石聯(lián)合能源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B01D53/80
• 分類號: B01D53/80;B01D53/52;B01D53/96;C10L3/10
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 閆聰彥

本發(fā)明提供了一種可再生的高效懸浮床脫硫工藝，通過將含硫化氫氣體與脫硫漿液混合后一起自下而上進入懸浮床反應器中并控制脫硫漿液在反應器中的停留時間為5～60min，即可確保二者充分接觸以發(fā)生反應，反應混合物經(jīng)氣液分離后的氣相進入固定床反應器中進行二次脫硫得到凈化氣體，而富液經(jīng)閃蒸后再與含氧氣體反應以實現(xiàn)氧化再生。本發(fā)明的工藝利用懸浮床可將含硫化氫氣體中的硫含量從2.4～140g/Nm³降低到50ppm以下，再配合固定床可進一步將含硫量降低至10ppm以下，懸浮床與固定床的串聯(lián)組合實現(xiàn)了高效脫硫，并且本發(fā)明的脫硫廢劑氧化再生效率高，再生后的貧液可循環(huán)用作脫硫漿液而不會產(chǎn)生二次污染，非常適于工業(yè)推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于脫硫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用懸浮床反應器和固定床反應器的高效脫硫工藝及其富液的再生方法。

背景技術(shù)

煤炭的深加工綜合利用、石油及天然氣的開采、石油煉制及石油化工等生產(chǎn)加工過程中都涉及到H₂S的脫除，目前已工業(yè)化的脫硫方法主要分為干法和濕法兩種。

干法脫硫工藝及再生方法是利用固體吸附劑脫除氣體中的硫化氫和有機硫，操作簡單可靠，脫硫凈化度較高，適用于低含硫化氫氣體的處理，多用于精脫硫，其常用的脫硫劑主要為氧化鐵，而其他脫硫劑如活性炭、分子篩、氧化錳、氧化鋅等都較為昂貴，較少使用。

濕法脫硫工藝及再生方法按溶液的吸收和再生方法可分為物理吸收法、化學吸收法和氧化還原法等，濕法脫硫的處理量大，操作連續(xù)，適用于氣體處理量大、硫化氫含量高的場合。其中，物理吸收法主要是20世紀50年代初由德國的林德公司和魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的低溫甲醇法，此方法氣體凈化度高，可以選擇性吸收CO₂、H₂S，分開進行脫除和再生，但是甲醇的毒性給操作和維修帶來一定困難。化學吸收法主要有一乙醇胺(MEA)法、N-甲基二乙醇胺(MDEA)法、砜胺法，其中一乙醇胺(MEA)法、MDEA脫硫法廣泛用于煉廠氣和天然氣凈化裝置，砜胺法主要用于天然氣脫硫行業(yè)，而且對有機硫化物的脫除特別有效。氧化還原法主要用于焦爐煤氣的脫硫，其工藝主要有PDS法、栲膠法、ADA及改良ADA法等，此種脫硫方法酸氣負荷較低低，所需溶液循環(huán)量大，操作成本高，脫硫廢液會產(chǎn)生二次污水等問題。

綜上分析，就現(xiàn)有的各種脫硫工藝及再生方法而言，年脫硫量在10000噸以上的以胺法脫硫為主，年脫硫量在幾十噸至上百噸的以干法脫硫為主，例如，中國專利文獻CN1307926A公開了一種循環(huán)懸浮床干法煙氣脫硫工藝及再生方法，該工藝的特點是以干石灰、除塵器分離出的飛灰及水按一定比例混合形成的具有一定活性和含濕量(8～15％)的物質(zhì)作為脫硫劑，在將煙氣經(jīng)低阻力煙氣射流結(jié)構(gòu)自懸浮床吸收塔底部射入塔內(nèi)的同時在懸浮床吸收塔下部和底部分別噴入霧化冷卻水及上述脫硫劑，利用設(shè)置在懸浮床吸收塔上部的內(nèi)分離裝置使大部分的脫硫劑床料在塔內(nèi)進行內(nèi)循環(huán)，而隨煙氣一起離開的未完全反應的床料則通過設(shè)置在懸浮床外的氣固分離裝置分離后重新返回床內(nèi)，由此可保證鈣基脫硫劑的利用率，并克服了直接采用石灰漿作脫硫劑所帶來的灰漿輸送管路容易結(jié)垢堵塞以及煙氣流通阻力大從而增加系統(tǒng)運行維護費用的弊端。

但上述技術(shù)所采用的“懸浮床”實則不過是“流化床”，其內(nèi)固體脫硫劑懸浮于自下而上流動的煙氣之中，眾所周知，在這種氣-固流化床中固體顆粒在床層的分布是不均勻的，床層呈現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu)，一相是顆粒濃度與空隙率分布較為均勻且接近初始流態(tài)化狀態(tài)的連續(xù)相，另一相則是以氣泡形式夾帶少量顆粒穿過床層向上運動的不連續(xù)的氣泡相，這就使得超過初始流化所需的大量氣體聚并成氣泡上升，在床面上破裂而將顆粒向床面以上空間拋送，如此不僅造成床層界面的較大起伏、壓降的波動，更為不利的是以氣泡的形式快速通過床層的氣體與顆粒接觸甚少，而連續(xù)相中的氣體因流速低，與顆粒接觸時間太長，由此造成氣-固接觸不均勻，從而導致上述流化床工藝的脫硫效率依舊難以滿足工業(yè)要求。因此，針對中小規(guī)模的脫硫項目，尋求一種脫硫效率高、流程簡單、無二次污染、占地小、投資低的脫硫工藝及再生方法迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容