[实用新型]一种采用氧化法深度脱除硫化氢的填料塔

说明书

本实用新型涉及废气的化学或生物净化技术领域，公开了一种采用氧化法深度脱除硫化氢的填料塔，采用将硫化氢氧化为单质硫的方式对经过低温甲醇洗的废气进行深度硫化氢脱除，氧化还原反应不受亨利定律限制，提升脱除效果不会导致能耗陡然提升，这使低温甲醇洗装置只需要将废气中的硫化氢降低到10‑20ppm，从而极大降低了低温甲醇洗装置中吸收塔所需的液气比，进而明显降低了整个装置的能耗；本实用新型中，实用新型人发现，若塔内某处集中发生反应，则该处氧化产生的单质硫易造成堵塞，通过采用一系列手段避免塔内各区域集中发生反应，从而确保了塔内不发生堵塞。

技术领域

本实用新型涉及废气的化学或生物净化技术领域，特别是涉及一种采用氧化法深度脱除硫化氢的填料塔。

背景技术

硫化氢（H₂S）是一种无色、有臭鸡蛋气味的易燃有毒气体，嗅觉阈值极低，环境中几个ppm硫化氢的浓度即能被人感知并引起人的不适反应。硫化氢对人体危害较大，低浓度的硫化氢会引起发热、头晕、呼吸困难，高浓度的硫化氢则会导致窒息。在工业上，硫化氢的酸性和腐蚀性会对设备和管路造成严重腐蚀。因此目前环保部门对排放的废气中的硫化氢含量的要求极为严格，其浓度不得高于1ppm。

合成氨、合成甲醇和其他羰基合成、制氢、城市煤气和天然气脱硫等多种场合存在脱除硫化氢的需求，目前最常用的硫化氢脱除手段为低温甲醇洗工艺，其采用零下50℃的甲醇作为吸收剂物理吸收硫化氢。

但低温甲醇洗工艺存在一定的问题，其最大的问题在于能耗。由于低温甲醇洗工艺为物理吸收工艺，由亨利定律可知，若需要将气相中的硫化氢浓度降到足够低，则吸收塔中所需的液气比将会急剧上升，进而导致吸收塔循环泵能耗以及解吸塔能耗急剧上升，且由于解吸塔与吸收塔温差很大，二者之间的制冷和预热的能耗也会急剧上升。实际操作中我们发现，采用低温甲醇洗工艺将废气中的硫化氢降低到10-20ppm是比较经济的，而若采用低温甲醇洗工艺将废气中的硫化氢浓度继续降低到1ppm以下，则整个装置的能耗将提升一个数量级。

实用新型内容

本实用新型提供一种采用氧化法深度脱除硫化氢的填料塔。

解决的技术问题是：低温甲醇洗工艺为物理吸收工艺，受亨利定律限制，将废气中的硫化氢含量降低到1ppm以下时能耗会迅速上升。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种采用氧化法深度脱除硫化氢的填料塔，采用将硫化氢氧化为单质硫的方式对经过低温甲醇洗的废气进行深度硫化氢脱除，待处理的废气和起氧化作用的空气自塔底进入并自塔顶排出，并与含有催化剂的缓冲液在塔内逆流接触；所述脱除塔包括自下而上间隔设置在塔内的文氏棒层和多个填料层、用于将待处理的废气引入釜液的废气鼓泡器、用于将空气引入釜液的空气鼓泡器、进液管通向釜液且出液管通向最顶层的填料层上方的主循环泵、出口沿加药泵通向主循环泵的进液管的缓冲液储罐、出口沿加药泵通向主循环泵的进液管的紧急氧化剂储罐、出口沿加药泵通向主循环泵的进液管的催化剂溶液储罐、以及进口和出口分别通向釜液的硫颗粒过滤系统；

所述缓冲液为碳酸氢钠溶液，所述紧急氧化剂为双氧水或次氯酸钠溶液，所述催化剂溶液为磺化酞菁钴溶液。

进一步，所述废气鼓泡器为多个分别与进气管道连通并竖直向下插入釜液的硬管，各硬管下端高于空气鼓泡器设置，所述空气鼓泡器位于塔釜底部。

进一步，所述硫颗粒过滤系统包括气浮机以及硫泡沫过滤机，所述气浮机的液相进口和流体出口与釜液连通、气相进口与空气鼓泡器的进气管道连通、且泡沫出口与硫泡沫过滤机的进口连通，所述硫泡沫过滤机的液相出口通向气浮机的液相出口。

进一步，所述文氏棒层的上方与下方以及每个填料层的上方与下方均设置有液体分布器，所述液体分布器为布水板，所述主循环泵的出液管在高于最顶部的液体分布器的位置经喷淋装置进入塔内。

进一步，所述脱除塔还包括设置在塔内顶部、用于对排出的废气进行除雾的除雾器。