一种膜法多级脱硫装置的制作方法

本实用新型属于膜法脱硫技术领域，涉及一种膜法多级脱硫装置。

背景技术：

大气污染不仅对人类健康造成极大的危害，还制约着经济的良好发展。我国煤炭在能源结构中占据着相当大的比例，煤炭电厂、化石燃料的使用等都产生大量有害物质二氧化硫。因此，对二氧化硫的脱除与分离就显得十分重要了。国内脱硫方法有多种，如：型煤燃烧固硫，即将煤粉、石灰和粘结剂等混合、挤压成型入炉燃烧，燃烧时产生的SO₂被石灰部分吸收固定于灰渣之中，达到脱硫的目的。另外常见的脱硫方法有石灰石/石膏法、双碱法、氧化镁法、柠檬酸盐法、海水法、氨法、活性炭吸附法、金属氧化物脱硫法、烟道喷射半干法、循环流化床法、密相干塔法等单这些方法普遍存在着投资大、操作难度高、反应物利用率低，并且对二氧化硫的脱除率低。为此，本实用新型开发一种脱硫效率高、操作难度低、脱硫剂重复利用的膜法多级脱硫装置。

现有技术的脱硫装置，为提高脱硫效率，一般需要四个及以上的重复脱硫单元串联起来同步运行，待处理气体依次通过脱硫单元，逐次对待处理气体进行脱硫处理，直到气体流出最后一个处理单元完成脱硫。

由于重复单元多，整个装置的冗余量变大，设备成本增高。并且串联结构死板，一级脱硫单元一旦发生故障直接导致整个装置无法运行，对于脱硫级别不能够灵活的选择。在脱硫过程中，一般的脱硫剂使用一次之后难以实现回收再次利用，且脱硫产物的二次利用率也很低。由此可见现有脱硫装置存在着设备成本高，维修要求高和操作难度大、资源利用率低的缺点。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种膜法多级脱硫装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种膜法多级脱硫装置，包括压缩机、减压阀、一级脱硫器、二级脱硫器、循环池、脱硫剂储罐、回收气储罐和脱硫残气储罐，压缩机的输出端连接减压阀的输入端，减压阀的输出端设有带第一阀门的第一通气管线和带第二阀门的第二通气管线，第一通气管线的输出端与一级脱硫器管程的输入端连通，第二通气管线的输出端通过第三阀门与二级脱硫器管程的输入端连通，一级脱硫器管程的输出端通过第四阀门连通第二阀门与第三阀门之间的第二通气管线，脱硫剂储罐的输出端设有带第五阀门的第一气管和带第六阀门的第二气管，第一气管的输出端与一级脱硫器壳程的输入端连通，第二气管的输出端与二级脱硫器壳程的输入端连通，一级脱硫器壳程的输出端通过第七阀门与循环池的输入端连通，二级脱硫器壳程的输出端通过第八阀门与循环池的输入端连通，二级脱硫器管程的输出端通过第九阀门连通脱硫残气储罐的输入端，循环池的输入端处设有输送泵，循环池的输出端设有与脱硫剂储罐输入端连通的第一支路和与回收气储罐输入端连通的第二支路。

进一步地，循环池的输出端与脱硫剂储罐输入端之间管路上设有过滤器。

进一步地，一级脱硫器、二级脱硫器的膜组件形式均为中空纤维膜组件，气体和脱硫液以两相对流形式流动，气体走管程，脱硫剂走壳程，中空纤维膜组件的单位体积的接触面积为3000～5000m²/m³。

进一步地，一级脱硫器、二级脱硫器的工作温度为35℃。

本发明的有益效果是：(1)脱硫器由中空纤维膜组件构成，中空纤维膜接触器的装填密度大，单位体积的接触面积大，传质面积大，比回收塔高几十倍，提高了待处理气与脱硫液的接触时间，进而提高了脱硫效率；(2)脱硫器中空纤维膜组件在整个膜吸收过程中，SO₂气体和脱硫剂不直接发生相间混合，而是分别在中空纤维膜两侧流动，在膜表面形成了稳定的传质界面，通过膜的选择透过性实现SO₂的分离，实验研究得出，利用中空纤维膜吸收法净化含SO₂处理气时，气体走管程，脱硫液走壳程的流程能获得更好脱硫率；(3)脱硫器与管线的连接可通过阀门开关控制可实现装置进行一级或两级的脱硫过程；(4)膜法多级脱硫装置一级脱硫效率达86％以上，二级脱硫率达97％以上，两级脱硫后的气体即符合国家标准，无需更多重复单元。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

其中：1.压缩机，2.减压阀，3.第一阀门，4.第二阀门，5.第四阀门，6.第三阀门，7.脱硫残气储罐，8.第九阀门，9.第七阀门，10.第八阀门，11.第六阀门，12.第五阀门，13.一级脱硫器，14.二级脱硫器，15.输送泵，16.循环池，17.过滤器，18.脱硫剂储罐，19.回收气储罐。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示的一种膜法多级脱硫装置，包括压缩机1、减压阀2、一级脱硫器13、二级脱硫器14、循环池16、脱硫剂储罐18、回收气储罐19和脱硫残气储罐7，压缩机1的输出端连接减压阀2的输入端，减压阀2的输出端设有带第一阀门3的第一通气管线和带第二阀门4的第二通气管线，第一通气管线的输出端与一级脱硫器13管程的输入端连通，第二通气管线的输出端通过第三阀门6与二级脱硫器14管程的输入端连通，一级脱硫器13管程的输出端通过第四阀门5连通第二阀门4与第三阀门6之间的第二通气管线，脱硫剂储罐18的输出端设有带第五阀门12的第一气管和带第六阀门11的第二气管，第一气管的输出端与一级脱硫器13壳程的输入端连通，第二气管的输出端与二级脱硫器14壳程的输入端连通，一级脱硫器13壳程的输出端通过第七阀门9与循环池16的输入端连通，二级脱硫器14壳程的输出端通过第八阀门10与循环池16的输入端连通，二级脱硫器14管程的输出端通过第九阀门8连通脱硫残气储罐7的输入端，循环池16的输入端处设有输送泵15，循环池16的输出端设有与脱硫剂储罐18输入端连通的第一支路和与回收气储罐19输入端连通的第二支路。

循环池16的输出端与脱硫剂储罐18输入端之间管路上设有过滤器17。

一级脱硫器13、二级脱硫器14的膜组件形式均为中空纤维膜组件，气体和脱硫液以两相对流形式流动，气体走管程，脱硫剂走壳程，中空纤维膜组件的单位体积的接触面积为3000～5000m²/m³。一级脱硫器13、二级脱硫器14的工作温度为35℃。

多级循环处理过程如下：

含硫杂气经过压缩机1升压再经过减压阀2降压，以合适的压力进入通气管道中，第一阀门3打开，气体进入一级脱硫器13中，同时第五阀门12打开，脱硫剂储罐18释放脱硫剂进入一级脱硫器13，气体走管程，脱硫剂走壳程，由于膜的选择透过性，SO₂气体透过管程被脱硫剂吸收带走，经第七阀门9打开，一级脱硫得到的脱硫液通过输送泵15的输送进入循环池16，一级脱硫处理后的含硫气体经第四阀门5和第三阀门6进入二级脱硫器14进行第二次脱硫处理，第六阀门11打开，脱硫剂储罐18释放脱硫剂进入二级脱硫器14，二级处理后的气体经第九阀门8处进入脱硫残气储罐7，二级处理后的脱硫液经过第八阀门10进入循环池16，含SO₂的富集液在循环池16中进行气液分离，得到的回收气进入回收气储罐19，而脱硫剂回收液则通过过滤器17进入脱硫剂储罐18实现再次利用，从而完成一个多级循环。

单级循环处理过程如下：

当第一阀门3、第四阀门5、第七阀门9、第五阀门12关闭，开启第二阀门4、第三阀门6、第九阀门8、第八阀门10、第六阀门11，气体直接进入二级脱硫器14中，脱硫剂储罐18释放脱硫剂进入二级脱硫器14中，气体走管程，脱硫剂走壳程，脱硫后的气体通过第九阀门8处进入脱硫残气储罐7，脱硫后的脱硫液经过输送泵15输送至循环池16，富集液在循环池16中进行气液分离，得到的回收气进入回收气储罐19，而脱硫剂回收液则通过过滤装器17进入脱硫剂储罐18实现再次利用，从而完成一个单级循环。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。