一種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置的製作方法

2023-06-27 14:42:36

專利名稱：一種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體淨化裝置，尤其是涉及一種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置。
背景技術：
為滿足國家《大氣汙染物綜合排放標準》(GB16297-1996)的要求，硫磺回收車間需要將硫磺回收尾氣中的各種硫化物和單質硫進行回收處理。目前工業上廣泛使用的方法是還原-吸收法，即將硫磺回收尾氣通過加氫反應器，在加氫催化劑作用下，使尾氣中的硫及硫化物轉變成硫化氫，然後進入硫磺尾氣吸收塔，將尾氣中的硫化氫選擇性脫除，脫硫後的 尾氣中總硫小於200 300ppm，經焚燒後排放。其中，常見的硫磺尾氣吸收主要流程為硫磺尾氣與選擇性吸收劑在吸收塔內接觸，尾氣中的硫化氫與部分二氧化碳轉移到選擇性吸收劑中。脫硫後尾氣從吸收塔頂部離開，經焚燒後放空。富含硫化氫的選擇性吸收劑從吸收塔底部出來，經加熱後進入再生塔上部。再生塔內的溫度較高，硫化氫、二氧化碳從選擇性吸收劑中分離出來，向上經再生塔頂冷卻設備冷卻後，在回流罐中與冷凝液分離。回流罐中分離出來的硫化氫、二氧化碳氣體返回硫磺回收裝置，冷凝液返回再生塔頂用作冷回流；再生後的選擇性吸收劑從再生塔底部出來，經冷卻後進入吸收塔上部，循環使用。硫磺尾氣中硫化氫的吸收存在兩個階段。在吸收過程開始時,硫磺尾氣中硫化氫的濃度遠高於與選擇性吸收劑平衡的濃度，硫化氫的吸收效果主要取決於氣液兩相間的傳質效果，這一階段稱之為傳質吸收段，大量的硫化氫在這一段被吸收。在吸收過程末端，硫磺尾氣中硫化氫的濃度較低，達到與選擇性吸收劑接近平衡的狀態，此時硫化氫的吸收效果.取決於選擇性吸收劑中硫化氫的含量，這一階段稱為平衡吸收段。在硫磺尾氣吸收裝置中，吸收塔上部是平衡吸收段，為保證離開吸收塔的尾氣中硫化氫含量達標，要求選擇性吸收劑中硫化氫的含量很低，才能保證平衡吸收的效果。吸收塔下部是傳質吸收段，選擇性吸收劑中硫化氫的含量可以稍高，再生深度要求較低。另一方面，吸收塔平衡吸收段硫磺尾氣中剩餘的硫化氫總量較少，所需要的與之平衡的選擇性吸收劑的量也少。而為了獲得較好的傳質吸收效果，吸收塔傳質吸收段則要求較高的選擇性吸收劑流量。所以，吸收塔平衡吸收段選擇性吸收劑的要求是流量小，硫化氫含量低，再生深度高；吸收塔傳質吸收段選擇性吸收劑的要求是流量大，硫化氫含量不需要很低，再生深度要求較低。常規的硫磺尾氣吸收裝置，選擇性吸收劑全部從上部進入吸收塔，富含硫化氫的選擇性吸收劑全量進入再生塔，再生後的貧溶劑再全量循環回吸收塔頂。該工藝存在如下缺點I)能耗高。吸收塔頂出口尾氣總硫含量的高低，決定因素是進入塔頂選擇性吸收劑中硫化氫的濃度(選擇性吸收劑的再生深度)，而非進入吸收塔的選擇性吸收劑流量。選擇性吸收劑全量從吸收塔頂進入，為達到尾氣中總硫含量要求，將要求全部吸收劑中硫化氫含量小於平衡吸收濃度(即再生深度)。另外，離開吸收塔的富硫化氫選擇吸收劑尚有較多的吸收能力無法利用，造成系統總溶劑循環量大，再生塔負荷高、蒸汽消耗量大。2)再生塔頂冷凝冷卻設備效率低常規的硫磺尾氣吸收裝置中，硫化氫、二氧化碳與水蒸汽從再生塔頂進入冷凝冷卻器，冷凝液回流返塔，硫化氫、二氧化碳氣體排出裝置。如此流程存在氣液兩相冷凝冷卻，傳熱效率低，需要冷卻設備面積大，能耗及投資較高。3)再生塔頂冷凝系統流程複雜再生塔頂氣體冷凝冷卻後需要設置回流罐進行氣液分離，需要控制回流量保證回 流罐液位的穩定，需要控制硫化氫、二氧化碳氣體排出裝置量以保證塔頂壓力的穩定，不僅流程複雜且容易造成塔頂溫度波動。

實用新型內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種吸收、再生能耗小，硫化氫脫除率高，提高再生塔冷凝冷卻設備效率和簡化再生塔控制系統的吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現一種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，利用選擇性吸收劑對硫磺尾氣進行選擇性吸收，淨化硫磺尾氣，該裝置由吸收塔、富吸收劑泵、富吸收劑-再生吸收劑換熱器、再生塔、再生塔重沸器、再生吸收劑泵、再生吸收劑冷卻器、再生塔頂循環泵、再生塔頂循環空冷器、再生塔頂循環水冷器、再生塔頂壓力控制閥及管線組成；所述的吸收塔與再生塔之間的連接管線上依次串聯再生吸收劑冷卻器、富吸收劑-再生吸收劑換熱器、再生吸收劑泵；所述的富吸收劑泵經管線連接在吸收塔上；所述的再生塔頂循環泵、再生塔頂循環空冷器、再生塔頂循環水冷器經管線依次連接在再生塔頂部。所述的吸收塔頂部設有尾氣出口，上部設有再生吸收劑入口，中部設有循環富吸收劑入口，下部設有硫磺尾氣入口，底部設有富吸收劑出口。所述的循環富吸收劑入口設有一個或多個。所述的再生塔帶有再生塔重沸器，頂部設有氣體出口，與再生塔頂壓力控制閥相連，上部設有富吸收劑入口、頂循環液出口和頂循環液入口，底部設有再生吸收劑出口。所述的吸收塔底部的富吸收劑出口連接富吸收劑泵入口，富吸收劑泵出口分成兩路，一路返回吸收塔中部循環富吸收劑入口，另一路連接富吸收劑-再生吸收劑換熱器冷流入口，富吸收劑-再生吸收劑換熱器冷流出口連接再生塔上部富吸收劑入口。所述的吸收劑泵出口分成兩路或多路。所述的再生塔底部的再生吸收劑出口連接再生吸收劑泵入口，再生吸收劑泵出口連接富吸收劑-再生吸收劑換熱器熱流入口，富吸收劑-再生吸收劑換熱器熱流出口連接再生吸收劑冷卻器入口，再生吸收劑冷卻器出口連接吸收塔上部再生吸收劑入口。[0026]所述的再生塔上部的頂循環液出口連接再生塔頂循環泵入口，再生塔頂循環泵出口連接再生塔頂循環空冷器入口，再生塔頂循環空冷器出口連接再生塔頂循環水冷器入口，再生塔頂循環水冷器出口連接再生塔上部頂循環液入口。與現有技術相比，本實用新型不同吸收過程引入不同再生程度的選擇性吸收劑，再生塔回流採用頂循環回流，具有以下優點I)能耗低。本實用新型把一部分仍具有選擇吸收能力的吸收塔底出口吸收劑返回吸收塔中部，充分利用了吸收劑的選擇性吸收能力。在增大吸收塔中吸收劑的流量，保證傳質吸收效率的同時，降低了吸收劑再生循環的流量，降低了再生塔的負荷與能耗。2)硫化氫脫除率高 本實用新型吸收劑循環再生量小，再生深度較易提高，容易控制，從而提高了平衡吸收過程的吸收效率，脫硫效率高。3)再生塔頂冷凝冷卻設備效率高本實用新型再生塔回流採用頂循環回流，循環液從再生塔上部抽出，全液相循環回流，傳熱效率高，需要冷卻設備面積小，能耗及投資較低。4)再生塔頂流程簡單本實用新型取消了回流罐，在頂循環回流的作用下，再生塔頂出來的流體為單純的硫化氫、二氧化碳氣相，溫度低，不含有凝結性介質，不再進行冷凝冷卻，再生塔的壓力可通過硫化氫、二氧化碳氣體管路上的調節閥調節，簡單易行。流程簡單、控制靈活穩定。

圖I為本實用新型的結構示意圖。圖中，I為吸收塔、2為富吸收劑泵、3為富吸收劑-再生吸收劑換熱器、4為再生塔、5為再生塔重沸器、6為再生吸收劑泵、7為再生吸收劑冷卻器、8為再生塔頂循環泵、9為再生塔頂循環空冷器、10為再生塔頂循環水冷器、11為再生塔頂壓力控制閥。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例一種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，利用選擇性吸收劑對硫磺尾氣進行選擇性吸收，淨化硫磺尾氣，其結構如圖I所示，該裝置由吸收塔I、富吸收劑泵2、富吸收劑-再生吸收劑換熱器3、再生塔4、再生塔重沸器5、再生吸收劑泵6、再生吸收劑冷卻器7、再生塔頂循環泵8、再生塔頂循環空冷器9、再生塔頂循環水冷器10、再生塔頂壓力控制閥11及管線組成。其中，吸收塔I與再生塔4之間的連接管線上依次串聯再生吸收劑冷卻器7、富吸收劑-再生吸收劑換熱器3、再生吸收劑泵6。富吸收劑泵2經管線連接在吸收塔I上。再生塔頂循環泵8、再生塔頂循環空冷器9、再生塔頂循環水冷器10經管線依次連接在再生塔4頂部，具體來說，再生塔4的上部的頂循環液出口連接再生塔頂循環泵8的入口，再生塔頂循環泵8的出口連接再生塔頂循環空冷器9的入口，再生塔頂循環空冷器9的出口連接再生塔頂循環水冷器10的入口，再生塔頂循環水冷器10的出口連接再生塔上部頂循環液入口。在吸收塔頂部設有尾氣出口，淨化氣經尾氣出口排出吸收塔I，在吸收塔I的上部設有再生吸收劑入口，中部設有一個或多個循環富吸收劑入口，下部設有硫磺尾氣入口，硫磺尾氣從硫磺尾氣入口進入吸收塔1，吸收塔I的底部設有富吸收劑出口。再生塔4帶有再生塔重沸器5，再生塔重沸器5與再生吸收泵6經管道連接，再生塔4的頂部設有氣體出口，與再生塔頂壓力控制閥11相連，產生的酸性氣從再生塔4的頂部排出，在再生塔4的上部設有富吸收劑入口、頂循環液出口和頂循環液入口，底部設有再生吸收劑出口。吸收塔I底部的富吸收劑出口連接富吸收劑泵2的入口，富吸收劑泵2的出口分成兩路，一路返回吸收塔中部循環富吸收劑入口，另一路連接富吸收劑-再生吸收劑換熱器3的冷流入口，富吸收劑-再生吸收劑換熱器3的冷流出口連接再生塔上部富吸收劑入 □。再生塔4的底部的再生吸收劑出口連接再生吸收劑泵6的入口，再生吸收劑泵6的出口連接富吸收劑-再生吸收劑換熱器3的熱流入口，富吸收劑-再生吸收劑換熱器3的熱流出口連接再生吸收劑冷卻器7的入口，再生吸收劑冷卻器7的出口連接吸收塔I上部再生吸收劑入口。
權利要求1.一種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，利用選擇性吸收劑對硫磺尾氣進行選擇性吸收，浄化硫磺尾氣，其特徵在於，該裝置由吸收塔、富吸收劑泵、富吸收劑-再生吸收劑換熱器、再生塔、再生塔重沸器、再生吸收劑泵、再生吸收劑冷卻器、再生塔頂循環泵、再生塔頂循環空冷器、再生塔頂循環水冷器、再生塔頂壓カ控制閥及管線組成； 所述的吸收塔與再生塔之間的連接管線上依次串聯再生吸收劑冷卻器、富吸收劑-再生吸收劑換熱器、再生吸收劑泵； 所述的富吸收劑泵經管線連接在吸收塔上； 所述的再生塔頂循環泵、再生塔頂循環空冷器、再生塔頂循環水冷器經管線依次連接在再生塔頂部。
2.根據權利要求1所述的ー種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，其特徵在於，所述的吸收塔頂部設有尾氣出口，上部設有再生吸收劑入口，中部設有循環富吸收劑入ロ，下部設有硫磺尾氣入ロ，底部設有富吸收劑出口。
3.根據權利要求2所述的ー種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，其特徵在於，所述的循環富吸收劑入口設有ー個或多個。
4.根據權利要求1所述的ー種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，其特徵在幹，所述的再生塔帶有再生塔重沸器，頂部設有氣體出ロ，與再生塔頂壓カ控制閥相連，上部設有富吸收劑入ロ、頂循環液出口和頂循環液入ロ，底部設有再生吸收劑出ロ。
5.根據權利要求1所述的ー種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，其特徵在於，所述的吸收塔底部的富吸收劑出口連接富吸收劑泵入口，富吸收劑泵出口分成兩路，一路返回吸收塔中部循環富吸收劑入口，另一路連接富吸收劑-再生吸收劑換熱器冷流入ロ，富吸收劑-再生吸收劑換熱器冷流出ロ連接再生塔上部富吸收劑入ロ。
6.根據權利要求5所述的ー種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，其特徵在於，所述的吸收劑泵出口分成兩路或多路。
7.根據權利要求1所述的ー種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，其特徵在於，所述的再生塔底部的再生吸收劑出口連接再生吸收劑泵入口，再生吸收劑泵出口連接富吸收劑-再生吸收劑換熱器熱流入ロ，富吸收劑-再生吸收劑換熱器熱流出ロ連接再生吸收劑冷卻器入ロ，再生吸收劑冷卻器出ロ連接吸收塔上部再生吸收劑入ロ。
8.根據權利要求1所述的ー種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，其特徵在於，所述的再生塔上部的頂循環液出口連接再生塔頂循環泵入口，再生塔頂循環泵出口連接再生塔頂循環空冷器入ロ，再生塔頂循環空冷器出ロ連接再生塔頂循環水冷器入ロ，再生塔頂循環水冷器出ロ連接再生塔上部頂循環液入ロ。
專利摘要本實用新型涉及一種吸收劑循環的硫磺尾氣吸收淨化組合裝置，利用選擇性吸收劑對硫磺尾氣進行選擇性吸收，淨化硫磺尾氣，由吸收塔、富吸收劑泵、富吸收劑-再生吸收劑換熱器、再生塔、再生塔重沸器、再生吸收劑泵、再生吸收劑冷卻器、再生塔頂循環泵、再生塔頂循環空冷器、再生塔頂循環水冷器、再生塔頂壓力控制閥及管線組成。與現有技術相比，本實用新型具有吸收、再生能耗小，硫化氫脫除率高，提高再生塔冷凝冷卻設備效率和簡化再生塔控制系統等優點。
文檔編號B01D53/18GK202751934SQ20122039153
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月8日 優先權日2012年8月8日
發明者蔡明件, 張明會 申請人:上海河圖工程股份有限公司