一种碱喷淋系统及其运行方法
【技术领域】
[0001]本发明属于h2s废气处理领域，具体涉及一种碱喷淋系统及其运行方法。
【背景技术】
[0002]随着人类环境保护的意识逐渐增强，人类越来越关心周围生存环境的质量。工业排放的废气中所含的H2s气体，不仅能够引起管道和催化剂的中毒、致使工艺条件恶化、设备的腐蚀，而且会造成相当严重的环境污染，甚至危害人类生存。因此，必须对排放的H2S气体进行治理。硫化氢气体是一种日益引起全球重视的大气污染公害，它是典型的恶臭类气体，具有污染范围很广、影响很大的特点。而硫磺在能源、化工、医药、农业等方面都是很宝贵的化工行业的原料。因此，合理利用硫化氢，使硫化氢气体变废为宝，在现实生产中具有非常重要的现实意义。
[0003]发明专利201410002180.7^201410002205.3 和 201410002213.8，均公开了一种采用粘胶纤维生产的含硫混合废气制备硫脲的工艺，通过喷淋石灰氮乳液或者石灰氮和石灰的混合乳液来吸收废气中的h2s气体。以上专利均采用一步法进行硫脲生产，最终产物为硫脲和氢氧化钙，其中氢氧化钙溶液俗称为石灰乳，是难溶于水的物质，在碱喷淋反应的过程中，最终产物石灰乳会再次产生出来，不利于碱喷淋系统的循环运行，也就是碱喷淋一直使用难溶于水的乳液进行反应，同时也会造成高价值的石灰氮的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决碱喷淋中石灰乳难溶于水，易堵塞的问题，提供了一种碱喷淋系统及其运行方法。根据搅拌反应机理和碱喷淋逆流反应机理，采用两种反应方式提高H2S的吸收效率，减少环境污染，同时不会造成碱喷淋系统的堵塞。本系统适用于投入原料为石灰乳的难溶性碱，而最终的反应产物为易溶于水的Ca(SH)2溶液，有利于碱喷淋系统的运行，可以更好的实现循环生产。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:
一种碱喷淋系统，其技术特征在于:包括喷淋塔、冲洗水罐、高压水栗、碱喷淋循环栗和搅拌器，所述喷淋塔的碱液进口通过高压水管连接冲洗水罐，高压水栗设置在高压水管上，所述碱液进口与碱液出口的连接管道上设置有碱喷淋循环栗，所述搅拌器的叶片设置在喷淋塔内的底部。
[0006]由于石灰乳难溶于水，造成喷头、孔板及管道堵塞，在碱液进口连接高压冲洗水管，可在反应前利用高压冲洗水对系统进行疏通清洗，停车时同样开启高压冲洗水进行再清洗，确保系统内无沉淀的石灰乳产生，从而防止系统堵塞。在喷淋塔底部设置搅拌器，搅拌作用会将H2S气泡打成颗粒较小的气泡，增加反应界面，增加吸收效率，同时也能有效防止石灰乳沉淀堵塞系统。
[0007]本发明系统实现了上部碱喷淋吸收和下部搅拌吸收的二次反应吸收，提高了反应的吸收率。增加的搅拌装置和高压冲洗水装置，有效防止系统堵塞，保证了系统的平稳运行。
[0008]本发明所述的搅拌器为双层三叶后掠式搅拌器，上层叶片设置在喷淋塔进气口的上方，下层叶片设置在喷淋塔进气口的下方。上层搅拌使H2S在溶液中增加反应界面，提高吸收效率；下层搅拌防止石灰乳在喷淋塔底部沉淀，进一步保证反应充分。
[0009]优选地，所述的下层叶片安装在距塔底0.5-0.8米处，保证底部出料空间有充分的搅拌，防止喷淋塔底部石灰乳出现沉淀现象。
[0010]进一步优选地，所述的双层叶片之间设置有曝气口，下层叶片距离上层叶片1-1.5米，可以使得上下叶片间搅动不同步，可以确保曝气口出来的气体能更好的分散到乳液中参与反应。
[0011 ] 本发明所述喷淋塔的排污口和碱液出口的上方分别设置有高压水入口，防止石灰乳在喷淋塔的底部沉淀。
[0012]优选地，所述的高压水入口距离排污口和碱液出口 4-4.5米，利用高压水将塔底部所有已沉淀的物质有效的冲洗至排污和碱液出口，确保塔底清洁无沉淀。
[0013]本发明所述的喷淋塔内设置有多孔板，多孔板内无填料，增加了喷淋塔中多孔板的数量，保证石灰乳均匀分散，同时取消了原有的填料，防止石灰乳沉淀堵塞填料。
[0014]优选地，所述的喷淋塔内设置有4层多孔板，石灰乳液体经过4层孔板的均匀分散，加上逆流原理，大大的增加的了反应界面。
[0015]优选地，所述多孔板之间的间距为1-1.5米，给予H2S与石灰乳足够的反应空间，
确保吸收率。
[0016]优选地，每层多孔板的下方均设置有高压水入口，防止多孔板堵塞。
[0017]优选地，所述多孔板的孔径为3cm，多孔板孔径过大会导致石灰乳无法有效的均匀分散，过小会造成石灰乳分散不畅，形成液泛现象，不利于吸收。
[0018]本发明的碱喷淋系统为三个喷淋塔串联。实现三级反应，H2S吸收更完全，每级反应未反应完全的H2S，再次送至风机进口，实现H2S的循环利用不外排。
[0019]本发明碱喷淋系统的运行方法为:先启动搅拌器，开启高压水管的阀门，进行高压水喷淋，关闭高压水管的阀门，切换至碱液输送，进行碱液循环喷淋；碱液喷淋稳定后，开启进气口，进行碱喷淋吸收；吸收喷淋过程中对釜底液取样，达到目标浓度后，开启碱喷淋的出料口，出料后关闭出料口，补加新鲜碱液，达到系统的再生产。
[0020]优选地，所述高压水喷淋至液位高于搅拌器的叶片，关闭高压水管的阀门。使塔内介质实现动态循环，防止直接投入石灰乳时，因无初步循环条件而直接堆积沉淀在塔底死角，堵塞系统。
[0021]进一步优选地，所述高压水的压强为4Mpa，确保系统内无沉淀的石灰乳产生。
[0022]优选地，所述的碱喷淋为石灰乳喷淋，碱喷淋稳定是指石灰乳循环量达到10 m3/ho循环量过大，会导致石灰乳与H2S气体接触时间缩短，减少了反应时间，不利于反应；同时循环量过大，会导致石灰乳沉淀，堵塞喷淋塔级循环管道。
[0023]所述的碱喷淋为石灰乳喷淋时，目标浓度是指釜底液的硫氢化钙浓度为130_150g/L，是基于出料后安全考虑，因为本发明的碱喷淋系统是搅拌吸收加喷淋吸收同时进行，若硫氢化钙反应浓度过高，整体反应过于彻底，那么出料后，硫氢化钙液体势必会夹带着H2S气体，H2S气体为剧毒气体，会对人体造成伤害同时污染环境，因此，根据实际情况，设定此反应终止浓度，保证出料液体中仍然含有少量的石灰乳，以便吸收液体内残留的H2S气体。
[0024]优选地，当出料至液位在搅拌器的双层叶片之间时，关闭出料口。确保剩余釜底液能继续在下层搅拌的作用下循环喷淋，防止因静止而造成部分未反应介质沉淀，堵塞系统。
[0025]本发明的有益效果在于:
1、本发明根据搅拌反应机理和碱喷淋逆流反应机理，在喷淋塔内安装搅拌装置，采用搅拌反应和喷淋反应两种方式提高h2s的吸收效率，减少环境污染，同时不会造成碱喷淋系统的堵塞。与传统的H2s直接通入法吸收相比，吸收效率提高3倍以上，三级喷淋塔串联的反应系统H2S吸收率可达90%以上，实现H2S的循环利用不外排。
[0026]2、在喷淋塔的碱液进口通过高压水管连接冲洗水罐，可在反应前利用高压冲洗水对系统进行疏通清洗，停车时同样开启高压冲洗水进行再清洗，确保系统内无沉淀的石灰乳产生，从而防止系统堵塞，保证了碱喷淋系统的运行，更好的实现循环生产。
[0027]3、采用双层三叶后掠式搅拌器，上层叶片设置在喷淋塔进气口的上方，下层叶片设置在喷淋塔进气口的下方。上层搅拌使H2S在溶液中增加反应界面，提高吸收效率；下层搅拌防止石灰乳在喷淋塔底部沉淀，进一步保证反应充分。
[0028]4、本发明在喷淋塔内设置有无填料的4层多孔板，通过增加喷淋塔中多孔板的数量，保证石灰乳均匀分散，同时取消了原有的填料，防止石灰乳沉淀堵塞填料。多孔板将喷头喷淋出的石灰乳，均匀的分散成小液滴，充满整个喷淋塔截面，H2S气体自下而上穿过多孔板，与均匀分散的石灰乳液滴逆流接触，加大了反应速率和