蘭炭尾氣脫硫淨化裝置製造方法
2023-06-21 07:45:56 2
蘭炭尾氣脫硫淨化裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型所設計的一種蘭炭尾氣脫硫淨化裝置，它主要由蘭炭尾氣進口總管和蘭炭尾氣出口總管組成，在蘭炭尾氣進口總管上設有三條蘭炭尾氣進口分管，在蘭炭尾氣出口總管上設有三條蘭炭尾氣出口分管，在蘭炭尾氣進口總管與蘭炭尾氣出口總管之間通過蘭炭尾氣進口分管與蘭炭尾氣進口分管設有三個吸附單元；其吸附塔內吸附劑採用分層設置，根據不同的雜質，採用不同的吸附劑，吸附淨化的效率高；通過在吸附塔底部設置一路過熱蒸汽，使得底層吸附劑表面的焦油能夠融化滴落，而萘能夠揮發，從而確保後續的吸附劑能夠正常使用；通過將設置在塔頂放空閥和塔底的再生閥打開，利用空氣自然對流，對塔內脫硫劑進行氧化再生，再生後的脫硫劑硫容會提高15%左右。
【專利說明】蘭炭尾氣脫硫淨化裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及蘭炭尾氣潔淨回收利用領域，特別是一種為實現高效潔淨回收蘭炭尾氣，減少吸附劑更換量，提高吸附劑循環利用率的蘭炭尾氣脫硫淨化裝置。
【背景技術】
[0002]蘭炭廣泛用於鐵合金、電石、合成氨等行業，還用於高爐噴吹、製作活性炭、吸油齊U、脫硝劑及民用燃料等領域。蘭炭爐在生產蘭炭過程中要產生大量尾氣，大約每生產一噸蘭炭將產生尾氣700立方左右，熱值1700-2000大卡。
[0003]蘭炭尾氣中含一氧化炭、氫氣、甲烷等，是一種很好的氣體能源，但也含有二氧化硫，硫化氫、焦油、萘、粉塵等大量的雜質。目前一般蘭炭爐產生尾氣基本都是外排。
[0004]由於世界性能源危機及汙染日益嚴重，節能降耗及治理汙染已成為建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇。蘭炭企業在生產過程中，副產大量的蘭炭尾氣如果不加以回收利用，而是對空排放，將造成資源的極大浪費。一般年產60萬噸蘭炭生產線，若回收生產過程中產生的剩餘蘭炭尾氣用於發電，可配套建設一套25MW的發電機組。
[0005]目前，蘭炭爐尾氣可進行綜合利用的方式很多，但不管是哪種利用方式，都要進行脫硫淨化，根據脫硫的位置，蘭炭尾氣進行脫硫淨化處理大多採用前置脫硫處理工藝。而前置脫硫處理工藝又分為溼法脫硫和幹法脫硫兩種方法:
[0006]溼法脫硫以砷鹼法、ADA、改良ADA和栲膠法頗具代表性。溼式催化氧化工藝是目前我國焦化行業的主要煤氣脫硫工藝，是在催化劑的作用下，利用煤氣中的氨為鹼源吸收煤氣中的硫化氫。吸收硫化氫後的脫硫液送再生部分進行氧化再生，將吸收的硫化氫轉化成單質硫，並以硫泡沫的形式自流入泡沫槽，再經離心分離或熔融處理得生硫或熟硫。通常溼式催化氧化工藝有ros、拷膠、HPF和FRC等方法。脫硫設備的形式有高塔再生、再生槽再生、一塔式脫硫再生工藝、一塔半式脫硫再生工藝等。
[0007]採用溼式催化氧化工藝用於蘭炭煤氣的脫硫時，脫硫液在吸收煤氣中硫化氫的同時，還會與煤氣中的S02反應生成(NH4) 2S03或Na2S03，無法在再生槽或再生塔內與氧氣發生反應，將脫硫富液再生成NH3.H20或Na2C03溶液，反而會生成(NH4) 2S04或Na2S04等副鹽。因此，由於S02的存在，脫硫液的再生效果大為降低，脫硫鹼液的消耗量就會相應增力口，要保持相同的吸收效果，必須連續向系統中補加更多的新鮮脫硫用鹼液。
[0008]另外，由於溼式催化氧化法脫硫採用填料塔的空塔速度為0.4?0.6m/s,吸收段高度約為15m，反應時間遠大於5s，故C02的影響就非常大，也會消耗部分脫硫用鹼液，使脫硫效果降低。
[0009]因此，將焦爐煤氣脫硫的溼式催化氧化法應用於蘭炭煤氣脫硫是行不通的，需對其進行調整，以去除S02和C02的幹擾。同時溼法脫硫還存在設備較多，工藝操作也較複雜，設備投資較大等特點。
[0010]相比較溼式催化氧化法脫硫，幹法脫硫效率高，比較適宜處理含H2S較低的煤氣，幹法脫硫工藝是利用固體吸附劑脫除煤氣中的硫化氫和有機硫，脫硫的淨化度較高，適用於低含硫氣體的處理，多用於精脫硫，操作簡單可靠，目前常用的脫硫劑為價廉的氧化鐵、活性炭。
[0011]再生過程大多為間歇再生，每次再生完畢，須用蒸汽將塔內的殘餘空氣吹淨，煤氣分析合格後，方能倒塔送氣。
[0012]而活性炭脫硫主要是利用活性炭的催化和吸附作用，活性炭的催化活性很強，煤氣中的H2S在活性炭的催化作用下，與煤氣中少量的02發生氧化反應，反應生成的單質S吸附於活性炭表面。當活性炭脫硫劑吸附達到飽和時，脫硫效率明顯下降，必須進行再生。活性炭的再生根據所吸附的物質而定，S在常壓下，190°C時開始熔化，440°C左右便升華變為氣態，所以，一般利用450-500°C左右的過熱蒸汽對活性炭脫硫劑進行再生，當脫硫劑溫度提高到一定程度時，單質硫便從活性炭中析出，析出的硫流入硫回收池，水冷後形成固態硫O
[0013]綜上所述，幹法脫硫比較適合處理含H2S較低的煤氣，具有系統簡單，吸附劑可再生，投資省等特點，在蘭炭尾氣淨化脫硫領域可推廣應用。但由於蘭炭尾氣含有大量的雜質，其結果往往是設備投入後運行不久，第一層吸附劑表面就覆蓋了一層焦油、萘等粘性雜質，而使得系統整體失效。
實用新型內容
[0014]本實用新型的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種能有效的克服蘭炭尾氣中雜質對尾氣脫硫效果影響的蘭炭尾氣脫硫淨化裝置。
[0015]為了達到上述目的，本實用新型所設計的蘭炭尾氣脫硫淨化裝置，它主要由蘭炭尾氣進口總管和蘭炭尾氣出口總管組成，在蘭炭尾氣進口總管上設有三條蘭炭尾氣進口分管，在蘭炭尾氣出口總管上設有三條蘭炭尾氣出口分管，在蘭炭尾氣進口總管與蘭炭尾氣出口總管之間通過蘭炭尾氣進口分管與蘭炭尾氣進口分管設有三個吸附單元。這種結構特點，可以根據蘭炭尾氣的量選擇運行一個吸附單元或二個吸附單元或三個吸附單元，可以降低成本的投入。
[0016]吸附單元主要由吸附塔組成，吸附塔底部與蘭炭尾氣進口分管連接，吸附塔頂部與蘭炭尾氣出口分管連接，在蘭炭尾氣進口分管與蘭炭尾氣出口分管上均設有關斷閥，在關斷閥與吸附塔之間的蘭炭尾氣進口分管與蘭炭尾氣出口分管上均設有測溫點和測壓點，在關斷閥與吸附塔之間的蘭炭尾氣進口分管上靠近關斷閥處設有氮氣吹掃頭，在吸附塔頂部設有放空管，放空管上設有放空閥，在放空管上設有分析點，在吸附塔底部設有過熱蒸汽管道和再生管道，在過熱蒸汽管道上設有隔斷閥，在再生管道上設有再生閥，在吸附塔底部設有冷凝排水管道，在冷凝排水管道上設有放水閥，冷凝排水管道連通至汙水池。
[0017]在吸附塔內部由下至上依次設有SL-6型吸附劑，SL-3型吸附劑，SL_2型吸附劑。
[0018]SL-6型吸附劑主要成份為三氧化二鋁，SL-3型吸附劑主要成份為活性炭，SL_2型吸附劑主要成份為α和Y氧化鐵。
[0019]蘭炭尾氣脫硫淨化裝置的使用方法，蘭炭尾氣從蘭炭尾氣進口總管進入，經過蘭炭尾氣進口分管進入吸附塔底部，通過SL-6型吸附劑去除水分和大顆粒雜質，再經過SL-3型吸附劑去除焦油、過飽和萘及固體顆粒雜質，再經過SL-2型吸附劑脫硫，淨化後的蘭炭尾氣從蘭炭尾氣出口分管進入蘭炭尾氣出口總管排出。[0020]吸附塔內部的SL-3型吸附劑吸附一定時間後，會使吸附塔阻力增大，當吸附塔阻力達到一定值時，則需要再生；再生時，分別將單個吸附塔的蘭炭尾氣進口分管、蘭炭尾氣出口分管上的關斷閥關閉，用過熱蒸汽(0.3MPa，180°C)對吸附塔下段的SL-3吸附劑進行吹掃，使被吸附焦油隨過熱蒸汽吹掃冷凝水從吸附塔底部的冷凝排水管道排出到汙水池，過飽和萘揮發，過熱蒸汽吹掃結束然後再通過氮氣吹掃頭用氮氣對吸附塔內溼氣置換，再生後的吸附劑即可重新投入蘭炭尾氣淨化生產。
[0021]吸附塔內部的SL-2型吸附劑使用一定時間後，發現吸附塔出口硫化氫含量接近規定指標時，則可以將吸附塔的蘭炭尾氣進口分管和蘭炭尾氣出口分管上的關斷閥關閉，然後再通過氮氣吹掃頭將氮氣對吸附塔內蘭炭尾氣置換到安全合格後，再將放空管上的放空閥和再生管上的再生閥打開，利用空氣自然對流，對吸附塔內的SL-2型吸附劑進行氧化再生，當再生到SL-2型吸附劑溫度不再升高時，再生結束，再生後通過氮氣吹掃頭用氮氣將吸附塔內置換合格後即可從新投入使用。
[0022]本實用新型所得到的蘭炭尾氣脫硫淨化裝置，其具有如下特點:
[0023]1、吸附塔內吸附劑採用分層設置，根據不同的雜質特點，採用不同的吸附劑，吸附淨化的效率高。
[0024]2、通過在吸附塔底部設置一路過熱蒸汽，使得底層吸附劑表面的焦油能夠融化滴落，而萘能夠揮發，從而確保後續的吸附劑能夠正常使用。
[0025]3、通過將設置在塔頂放空閥和塔底的再生閥打開，利用空氣自然對流，對塔內脫硫劑進行氧化再生，再生後的脫硫劑硫容會提聞15%左右。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面通過實施例結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0028]實施例1:
[0029]如圖1所示，本實施例描述的蘭炭尾氣脫硫淨化裝置，它主要由蘭炭尾氣進口總管I和蘭炭尾氣出口總管2組成，在蘭炭尾氣進口總管I上設有三條蘭炭尾氣進口分管19，在蘭炭尾氣出口總管2上設有三條蘭炭尾氣出口分管20，在蘭炭尾氣進口總管I與蘭炭尾氣出口總管2之間通過蘭炭尾氣進口分管19與蘭炭尾氣進口分管19設有三個吸附單元。
[0030]吸附單元主要由吸附塔3組成，吸附塔3底部與蘭炭尾氣進口分管19連接，吸附塔3頂部與蘭炭尾氣出口分管20連接，在蘭炭尾氣進口分管19與蘭炭尾氣出口分管20上均設有關斷閥4，在關斷閥4與吸附塔3之間的蘭炭尾氣進口分管19與蘭炭尾氣出口分管20上均設有測溫點5和測壓點6，在關斷閥4與吸附塔3之間的蘭炭尾氣進口分管19上靠近關斷閥4處設有氮氣吹掃頭14，在吸附塔3頂部設有放空管9，放空管9上設有放空閥，在放空管9上設有分析點15，在吸附塔3底部設有過熱蒸汽管道7和再生管道21，在過熱蒸汽管道7上設有隔斷閥13，在再生管道21上設有再生閥11，在吸附塔3底部設有冷凝排水管道8，在冷凝排水管道8上設有放水閥12，冷凝排水管道8連通至汙水池10。
[0031]在吸附塔3內部由下至上依次設有SL-6型吸附劑16，SL_3型吸附劑17，SL_2型吸附劑18。
[0032]SL-6型吸附劑16主要成份為三氧化二鋁，SL_3型吸附劑17主要成份為活性炭，SL-2型吸附劑18主要成份為α和Y氧化鐵。
[0033]蘭炭尾氣脫硫淨化裝置的使用方法，蘭炭尾氣從蘭炭尾氣進口總管I進入，經過蘭炭尾氣進口分管19進入吸附塔3底部，通過SL-6型吸附劑16去除水分和大顆粒雜質，再經過SL-3型吸附劑17去除焦油、過飽和萘及固體顆粒雜質，再經過SL-2型吸附劑18脫硫，淨化後的蘭炭尾氣從蘭炭尾氣出口分管20進入蘭炭尾氣出口總管2排出。
[0034]吸附塔3內部的SL-3型吸附劑17吸附一定時間後，會使吸附塔3阻力增大，當吸附塔3阻力達到一定值時，則需要再生；再生時，分別將單個吸附塔3的蘭炭尾氣進口分管19、蘭炭尾氣出口分管20上的關斷閥4關閉，用過熱蒸汽(0.3MPa，180°C)對吸附塔3下段的SL-3吸附劑進行吹掃，使被吸附焦油隨過熱蒸汽吹掃冷凝水從吸附塔3底部的冷凝排水管道8排出到汙水池10，過飽和萘揮發，過熱蒸汽吹掃結束然後再通過氮氣吹掃頭14用氮氣對吸附塔3內溼氣置換，再生後的吸附劑即可重新投入蘭炭尾氣淨化生產。
[0035]吸附塔3內部的SL-2型吸附劑18使用一定時間後，發現吸附塔3出口硫化氫含量接近規定指標時，則可以將吸附塔3的蘭炭尾氣進口分管19和蘭炭尾氣出口分管20上的關斷閥4關閉，然後再通過氮氣吹掃頭14將氮氣對吸附塔3內蘭炭尾氣置換到安全合格後，再將放空管9上的放空閥和再生管上的再生閥11打開，利用空氣自然對流，對吸附塔3內的SL-2型吸附劑18進行氧化再生，當再生到SL-2型吸附劑18溫度不再升高時，再生結束，再生後通過氮氣吹掃頭14用氮氣將吸附塔3內置換合格後即可從新投入使用。
【權利要求】
1.一種蘭炭尾氣脫硫淨化裝置，它主要由蘭炭尾氣進口總管和蘭炭尾氣出口總管組成，其特徵是在蘭炭尾氣進口總管上設有三條蘭炭尾氣進口分管，在蘭炭尾氣出口總管上設有三條蘭炭尾氣出口分管，在蘭炭尾氣進口總管與蘭炭尾氣出口總管之間通過蘭炭尾氣進口分管與蘭炭尾氣進口分管設有三個吸附單元。
2.根據權利要I所述的蘭炭尾氣脫硫淨化裝置，其特徵是吸附單元主要由吸附塔組成，吸附塔底部與蘭炭尾氣進口分管連接，吸附塔頂部與蘭炭尾氣出口分管連接，在蘭炭尾氣進口分管與蘭炭尾氣出口分管上均設有關斷閥，在關斷閥與吸附塔之間的蘭炭尾氣進口分管與蘭炭尾氣出口分管上均設有測溫點和測壓點，在關斷閥與吸附塔之間的蘭炭尾氣進口分管上靠近關斷閥處設有氮氣吹掃頭，在吸附塔頂部設有放空管，放空管上設有放空閥，在放空管上設有分析點，在吸附塔底部設有過熱蒸汽管道和再生管道，在過熱蒸汽管道上設有隔斷閥，在再生管道上設有再生閥，在吸附塔底部設有冷凝排水管道，在冷凝排水管道上設有放水閥，冷凝排水管道連通至汙水池。
3.根據權利要求2所述的蘭炭尾氣脫硫淨化裝置，其特徵是在吸附塔內部由下至上依次設有SL-6型吸附劑，SL-3型吸附劑，SL-2型吸附劑。
【文檔編號】C10K1/32GK203498341SQ201320317168
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年6月3日 優先權日:2013年6月3日
【發明者】王斌, 黃福來, 麻梅芳, 邵林燁 申請人:浙江西子聯合工程有限公司