[发明专利]一种脱除气相中硫化氢的系统装置及应用

说明书

本发明公开了一种脱除气相中硫化氢的系统装置，包括原料气入口，空气入口，分离器，双级旋转填充床吸收‑再生装置，除雾器，贫液罐，富液罐，沉降分离系统和硫磺回收系统。原料气入口与分离器的气体入口连接；分离器的气体出口、除雾器、贫液罐、富液罐、空气入口、尾气排放口、沉降分离系统分别与双级旋转填充床吸收‑再生装置连接；沉降分离系统的上层液体出口与贫液罐的液体入口连接；沉降分离系统与贫液罐之间设有旁路，经管路连接至富液罐液体入口；沉降分离系统的下层液体出口与硫磺回收系统连接。本发明将传统的吸收设备与再生设备结合在同一台设备中，减少了工业能耗和工业占地面积；采用定‑转子装置，极大强化了过程传质效率。

技术领域

本发明涉及气体净化技术领域。更具体地，涉及一种脱除气相中硫化氢的系统装置及应用。

背景技术

无论在工业生产中还是工业尾气中，含硫化氢原料气很常见，如天然气、半水煤气、焦炉气、合成气等。含硫工业气体会引起设备腐蚀、催化剂中毒、设备腐蚀等，含硫废气的排放也会严重造成环境污染问题。大气中含有0.1％硫化氢都会使得人发生头疼、眩晕等症状，严重地影响居民的正常的生活安全。随着社会发展和人们对环保要求的日益增加，对脱硫要求也越来越高。迫切需求具有高效、低投入、资源化和无二次污染脱硫技术，对合理有效利用资源、促进环境保护具有重要意义。

目前国内外处理H₂S的方法很多，主要有干法、湿法和生物法三大类。在众多的脱除气体中硫化氢技术中，湿式氧化法因其脱硫彻底、不会造成二次污染、操作弹性较大而得到了较为广泛的应用。通常，湿式氧化法脱硫常用的吸收设备为填料塔、筛板塔等传统塔设备，在传统设备中通过脱硫液与含硫酸性气在吸收塔内部逆流接触，达到净化的目的。因受到常规重力场的限制，气体两相的相对速度很慢，气液更新速度也较慢，因而传质强度不大，吸收效率较低，操作弹性低，设备体积庞大、填料易堵塞，开停车难等缺点。

超重力技术作为一项过程强化的平台技术，已在分离、反应和吸收等方面有很有的应用，而且具有传质效率高、设备体积小、开停车容易、操作简单等优点。

中国专利200310101838.1报道了一种超重力旋转床和有机胺吸收脱除气体中硫化氢和粉尘的方法，但没有涉及后续有机胺的再生方法。

中国专利200710101508.0报道了一种天然气超重力脱硫化氢的方法，该专利在传统有机胺吸收硫工艺的基础上，采用超重力旋转床填料床取代吸收塔，但再生时间长，硫磺的分离设备庞大。

中国专利200910266168.6提出了一种适合于超重力脱硫的络合铁脱硫剂，具有饱和硫容大(可达0.6g/L)，吸收速率快且效率高，溶液性能稳定无降解，硫磺易回收，副反应少。

中国发明专利201110076120.6采用超重力机取代了传统低传质效率反应器，在硫化氢氧化和催化剂再生中均采用超重力旋转填料床，该设备将富液槽合并为一台设备，即沉降槽，尽管如此，采用超重力旋转填料床作为络合铁脱硫的气液接触设备，脱硫过程中产生的硫磺容易富集在丝网填料中，造成转子外层的丝网填料堵塞，尤其是气相中硫化氢浓度较高时，堵塞较为严重。该工艺依然没有解决硫磺堵塞超重力机填料问题，而且再生工艺较为复杂。

中国专利201310060031.1采用预氧化脱硫-超重力氧化脱硫-沉降硫磺-超重力再生的工艺路线也是采用超重力再生装置，再生过程中也会产生硫磺，堵塞超重力填料，并且在进入超重力再生装置前设有过滤膜，增加了工业成本，工艺较为复杂，耗能提高，得不偿失。

因此，本发明提出了一种脱除气相中硫化氢的系统装置，将吸收和再生反应过程同时在同一台超重力机上进行，降低了工业能耗，减小占地面积。该装置脱硫效率高，占地面积小，脱硫液可再生一体化连续运行，并且在再生过程中采用定-转子结构，很大程度上解决了现有超重力法氧化脱硫-再生装置存在硫磺堵塞超重力装置填料问题。

发明内容