本发明涉及一种尾气处理装置，尤其涉及一种化学实验尾气吸收装置。
背景技术：
气田是天然气田的简称，是富含天然气的地域。天然气具有易燃易爆、流动性强等特性，因此天然气开发是石油工业上游业务链中风险最高的一个环节。而且，由于高含硫气藏中富含剧毒和强腐蚀性的硫化氢，同时还伴随有大量的气田水，开发过程中腐蚀问题非常突出。因此，为分析高含硫气田的腐蚀特征，实验室需要对高温高压含h2s/co2的气体进行模拟腐蚀试验，用于开发高含硫油气田时，对材料选择、缓蚀剂防腐技术、腐蚀监测与检测技术等的评价。然而由于上述试验条件涉及的h2s属于剧毒性气体，国家低空排放标准规定的排放浓度低于5ppm，因此，如何安全高效持续处理高温高压h2s/co2腐蚀模拟试验产生的h2s尾气，是本行业关注的问题。
国家专利局于2013年12月10日公开了一篇专利申请号为201320804454.5，名称为用于实验室处理高温含h2s/co2混合尾气的装置的实用新型专利。该装置中的冷凝器分别与流量控制器、减压阀、冷凝水收集器连接，冷凝器位于冷却池中，流量控制器分别与第一尾气吸收罐和硫化氢探测器连接，第一尾气吸收罐以及其顶部的排气口分别与硫化氢探测器连接；硫化氢探测器与第二尾气吸收罐连接，h2s处理液储液池与尾气吸收罐连接；第一、二尾气吸收罐均设有排放管道，第一尾气吸收罐安放在超声波发生器中。本装置处理后的气体中h2s低于国家排放标准规定的排放浓度，尾气处理效率高，处理后的产物状态稳定，安全可靠。但是此专利采用冷却池来冷却高温h2s/co2气体，冷却速度慢，工作效率低，当使用时间长时并不能起到降温的目的，另外采用酸性高锰酸钾溶液处理h2s，虽然能够一部分的h2s气体，但是处理后的溶液若排放在室外，具有一定的毒性，严重危害排放位置周边的环境。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是提供一种能够快速冷却高温h2s/co2，并且采用硫酸铁溶液氧化h2s气体，使其转换成单质硫，并且利用微生物来还原氧化铁，使氧化铁溶液循环利用，没有其他污染气体产生，有效解决了h2s/co2排放问题的化学实验尾气吸收装置。为此，现提出如下技术方案：
一种化学实验尾气吸收装置，包括气体冷却装置以及气体吸收装置，所述气体冷却装置包括冷却塔、冷凝水收集器、固态二氧化碳制造机、进气管道以及出气管道，所述固态二氧化碳制造机以及冷凝水收集器设在冷却塔的下方且与冷却塔连通，所述进气管道延伸至冷却塔内并与出气管道连通，所述冷却塔顶端还连通一二氧化碳出气管道，所述出气管道设在冷却塔底部，所述气体吸收装置包括硫化氢吸收塔、单质硫分离器以及生物氧化器，所述出气管道与单质硫分离器的入口均连通到硫化氢吸收塔底部，所述单质硫分离器的液体出口通过滤液管道连通到生物氧化器，所述生物氧化器的液体出口通过液体管道连通到硫化氢吸收塔，所述硫化氢吸收塔顶部通过废气管道连通生物氧化器。
对上述方案的进一步改进，所述进气管道在冷却塔内呈“s”形结构。
对上述方案的进一步改进，所述生物氧化器吸收塔内设从下到上包括废液区以及出液区，所述废液区和出液区之间用多孔隔板隔开，所述废液区内填充多孔填料，所述废液区内设有搅拌机构。
对上述方案的进一步改进，所述搅拌机构包括转轴、搅拌叶片以及电机，所述转轴设在生物氧化器两侧的侧壁上，所述搅拌叶片对称设在转轴两侧，所述电机设在转轴的一端。
对上述方案的进一步改进，所述二氧化碳出气管道连通废气管道且所述废气管道通过集气管道到生物氧化器的废液区。
对上述方案的进一步改进，所述单质硫分离器内部隔离成第一分离区和第二分离区，所述第一分离区和第二分离区顶部均与硫化氢吸收塔连通且在连通处均设有单向阀，所述第一分离区和第二分离区的液体出口连通到生物氧化器，所述第一分离区和第二分离区内设有孔径小于硫单质的过滤网。
对上述方案的进一步改进，所述生物氧化器内设有氧化亚铁硫杆菌，所述硫化氢吸收塔内设有硫酸铁溶液。
对上述方案的进一步改进，所述硫化氢吸收塔以及生物氧化器内液体ph值为1.2-1.8，生物氧化器的温度为30-45℃。
对上述方案的进一步改进，所述进气管道、出气管道、集气管道以及滤液管道设有单向阀，所述滤液管道以及液体管道上设有循环泵。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明利用固态的二氧化碳升华来快速冷却h2s/co2气体，相比一般的冷却水池的形式，会降温更加快速，然后利用硫化氢吸收塔内的氧化铁溶液来氧化硫化氢气体，使其转换成单质硫并从单质硫分离器中被分离出来，生成的单质硫可以重复利用并且对环境没有污染，另外氧化铁溶液与硫化氢气体发生反应后生成的氧化亚铁溶液经单质硫分离器后会流到生物氧化器中，生物氧化器中的氧化亚铁硫杆菌催化氧化亚铁快速转换成氧化铁并使其再次回到硫化氢气体吸收塔内，使铁离子循环使用，在整个工作过程中，没有其他污染物的产生并且h2s/co2混合气体在经过硫化氢吸收塔后仅留下的二氧化碳气体会通过废气管道和集气管道通入到生物氧化器内，提供氧化亚铁硫杆菌生长所需的碳源，使其微生物快速生长，能够加快反应速率，节省处理时间。
(2)所述冷却塔的二氧化碳出气管道与废气管道连通，并且固态二氧化碳升华后的气态二氧化碳通入到生物氧化器，也提供氧化亚铁硫杆菌所需碳源，使二氧化碳得到综合利用，不会排放到空气中，避免排放太多的空气到大气中造成温室效应。
(3)所述生物氧化器内设置多孔填料、多孔隔板以及搅拌机构，多孔填料是提供了氧化亚铁硫杆菌生长附着地，多孔隔板防止多孔填料进入到硫化氢吸收塔内，搅拌机构是促进填料表面的生物膜的形成和代谢作用，加速生物膜的生长和更新，加快催化效率。
附图说明：
图1本发明所述的一种化学实验尾气吸收装置的结构示意图。
附图标记：冷却塔-1；进气管道-2；固态二氧化碳制造机-3；冷凝水收集器-4；出气管道-5；二氧化碳出气管道-6；硫化氢吸收塔-7；单质硫分离器-8；第一分离区-9；第二分离区-10；过滤网-11；滤液管道-12；生物氧化器-13；转轴-14；搅拌叶片-15；多孔填料-16；液体管道-17；空气管道-18；单向阀-19；循环泵-20；废气管道-21；多孔隔板-22；集气管道-23；电机-24。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如附图1所示的一种化学实验尾气吸收装置，包括气体冷却装置以及气体吸收装置，所述气体冷却装置包括冷却塔1、冷凝水收集器4、固态二氧化碳制造机3、进气管道2以及出气管道5，所述固态二氧化碳制造机3以及冷凝水收集器4设在冷却塔1的下方且与冷却塔1连通，所述进气管道2延伸至冷却塔1内并与出气管道5连通且所述进气管道2在冷却塔1内呈“s”形结构，所述冷却塔1顶端还连通一二氧化碳出气管道6，所述出气管道5设在冷却塔1底部，所述气体吸收装置包括装有硫酸铁溶液的硫化氢吸收塔7、单质硫分离器8以及设有氧化亚铁硫杆菌的生物氧化器13，所述出气管道5与单质硫分离器8入口均连通到硫化氢吸收塔7底部，所述单质硫分离器8的液体出口通过带有单向阀19的滤液管道12和循环泵20连通到生物氧化器13，所述生物氧化器13的液体出口通过液体管道17和循环泵20连通到硫化氢吸收塔7，所述硫化氢吸收塔7顶部通过废气管道21连通生物氧化器13。
利用固态的二氧化碳升华来快速冷却h2s/co2气体，相比一般的冷却水池的形式，会降温更加快速，然后利用硫化氢吸收塔7内的氧化铁溶液来氧化硫化氢气体，使硫化氢气体转换成单质硫并从单质硫分离器8中被分离出来，生成的单质硫纯净度较高，可以重复利用于其他生产，并且对环境没有污染，另外氧化铁溶液与硫化氢气体发生反应后生成的氧化亚铁溶液经单质硫分离器8后会流到生物氧化器13中，生物氧化器13中的氧化亚铁硫杆菌催化氧化亚铁快速转换成氧化铁并使其再次回到硫化氢吸收塔7内，使铁离子循环使用，在整个工作过程中，没有其他污染物的产生并且h2s/co2混合气体在经过硫化氢吸收塔7吸收后仅留下的二氧化碳气体会通过废气管道21通入到生物氧化器13内，提供氧化亚铁硫杆菌生长所需的碳源，使其微生物快速生长，能够加快反应速率，节省处理时间。
在本实施例中，所述生物氧化器13内设从下到上包括废液区以及出液区，所述废液区和出液区之间用多孔隔板22隔开，防止多孔填料16进入到硫化氢吸收塔7内；所述废液区内填充多孔填料16，提供了氧化亚铁硫杆菌生长附着地；所述废液区连通带有单向阀19的空气管道18；所述废液区内设有搅拌机构，搅拌机构促进填料表面的生物膜的形成和代谢，加速生物膜的生长和更新，加快催化效率；所述搅拌机构包括转轴14、搅拌叶片15以及电机24，所述转轴14设在生物氧化器13两侧的侧壁上，所述搅拌叶片15对称设在转轴14两侧，所述电机24设在转轴14其中一端，生物氧化器13内液体ph值为1.2-1.8，生物氧化器13的温度为30-45℃。
在本实施例中，所述二氧化碳出气管道6连通废气管道21，且所述废气管道21通过集气管道23连通生物氧化器13的废液区，固态二氧化碳升华后的气态二氧化碳通入到生物氧化器13，也提供氧化亚铁硫杆菌所需碳源，使二氧化碳得到综合利用，不会排放到空气中，避免排放太多的空气到大气中造成温室效应。
在本实施例中，所述单质硫分离器8内部隔离成第一分离区9和第二分离区10，所述第一分离区9和第二分离区10顶部均与硫化氢吸收塔7连通且在连通处均设有单向阀19，所述第一分离区9和第二分离区10的液体出口连通到生物氧化器13，所述第一分离区9和第二分离区10内设有孔径小于硫单质的过滤网11，利用第一分离区9和第二分离区10，可不间断的分离出硫单质，当其中一个分离区需要休整时，另一个分离区可以直接替换。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。