专利名称：一种油田实验室硫化氢废气样品处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田实验室硫化氢废气样品处理装置。
背景技术：
油田实验室对原油、天然气、油田水、天然气硫化氢的全分析样品检测完后，留下了大量未使用完的废气样，气样袋中含有不同程度的硫化氢气体，在环境保护要求日日严格的年代，直接外排肯定是行不通的。迫切需要建立一套废气处理装置，处理废气样袋。怎样处理废气中的硫化氢，国内外有关学者和技术人员对此做了大量和深入的研究，大部分文献都是研究采用何种物质将硫化氢吸附、氧化、吸收等方法，对介绍硫化氢处理的装置文献资料比较少，国内现有的文献资料有两篇对硫化氢气体处理装置进行了研究，现分别介绍如下一篇是石油大学化工学院的研究人员将含硫化氢的原料气体通入到盛有柠檬酸铁溶液的曝气塔中，进行氧化脱硫反应，曝气塔内的溶液通过泵输送到再生塔，再生后的溶液在通过泵再输入到曝气塔内。经分析该方法存在以下不足之处1、该方法用于高浓度的硫化氢气体效果较好，对于硫化氢浓度较低的气体处理效果较差。因为处理高浓度硫化氢气体时，硫化氢样量减少使气泡的体积变小抵消因压力变小气泡变大的效应，保证了气泡内绝大部分的硫化氢能与吸收液反应，对于低浓度硫化氢气体却正好相反，因气泡变大，气泡内的硫化氢没有与吸收液接触反应的机会，2、为保证一定的气液接触时间，必须保证液体的高度，这就要求曝气的气体压力较高，才能使曝气得以进行，3、吸收液的再生塔需要另建，使投资和场地的增大，增加了投入成本。另一篇是湘潭大学的研究人员，采用筛板吸收塔，吸收液采用EDTA铁溶液，该方法适用于硫化氢浓度较低的情况，对高浓度硫化氢处理效果较差，另需要较高的进气压力。通过分析，上述两种装置均不适用于油田实验室硫化氢废气处理，因其样袋数量多，每个样袋体积小，废气中硫化氢的含量变化大，需要保证充分的气液接触面积，才能将硫化氢吸收掉。
实用新型内容本实用新型提供了一种油田实验室硫化氢废气样品处理装置。本实用新型是通过如下技术方案实现的一种油田实验室硫化氢废气样品处理装置，该装置包括脱硫塔1，其特征在于，脱硫塔I内设有喷淋装置3、下层填料层4和上层填料层5，其中，喷淋装置3设于下层填料层4和上层填料层5之间。其中，该处理装置还包括储液槽2，该储液槽2通过管道B2与喷淋装置3相连。其中，在连接储液槽2和喷淋装置3的管道B2上设有液体泵6。其中，液体出口 7，气体入口 12和气体出口 13分别设于脱硫塔I底部、脱硫塔I下端和脱硫塔I顶部；储液槽2上设有液体入口 8和液体出口 10 ;脱硫塔下端出口 7与储液槽2的液体入口 8通过管道BI连接。其中，该装置还设有风机9、通风橱11，风机9通过管道Al与脱硫塔顶部的气体出口 13相连，通风橱11通过管道A2与脱硫塔下端的气体入口 12相连。其中，脱硫塔的下层填料层4和上层填料层5为核桃填料层。其中，脱硫塔I内含有下层填料层4和上层填料层5，喷淋装置3固定于脱硫塔内两层填料层之间，脱硫塔在下层填料层4下部有 气体入口 12，该气体入口通过管道A2与通风橱11连接，蒸馏塔顶部有气体出口 13，气体出口通过管道Al与风机9连接，喷淋装置3与储液槽2通过管道B2连接，在连接管道B2上设有液体泵6，脱硫塔底部有液体出口 7通过管道BI与储液槽2底部一端液体入口 8连通，储液槽2另一端设有液体出口 10，所述储液槽2内装有铁鳌合剂溶液。本实用新型硫化氢废气处理装置，投资成本低、操作简单、适用于油田实验室废气处理装置。而且该装置在进气压力较低的情况下，仍可以充分保证气液接触面积，适宜于各种浓度硫化氢气体的处理，最终得到硫化氢废气排放达到国家尾气排放标准。本实用新型尾气处理装置的扎样器上的扎样管很容易扎入气袋中，且很快将气袋中的气体排放出。
图I本实用新型结构示意图。图中各编号分别表示为1_脱硫塔；2_储液槽；3_喷淋装置；4_下层核桃填料层；5_上层核桃填料层；6_液体泵；7_脱硫塔底部液体出口 ；8_储液槽液体入口 ；9-风机；10-储液槽液体出口 ； 11-通风橱；12-气体入口 ； 13-气体出口 ；A1-气体进入管道；A2-气体流出管道；B1-进入储液槽的液体管道；B2-液体循环蒸馏塔管道。
具体实施方式
本实用新型的一种油田实验室硫化氢废气样品处理装置，该装置包括脱硫塔1，其特征在于，脱硫塔I内设有喷淋装置3、下层填料层4和上层填料层5，其中，喷淋装置3设于下层填料层4和上层填料层5之间，脱硫塔的下层填料层4和上层填料层5为核桃填料层；该处理装置还包括储液槽2，该储液槽2通过管道B2与喷淋装置3相连；该装置中还含有液体泵，设于连接储液槽2和喷淋装置3的管道B2上，在脱硫塔I底部、脱硫塔I下端和脱硫塔I顶部分别设有液体出口 7，气体入口 12和气体出口 13 ;储液槽2上设有液体入口8和液体出口 10。该装置还设有风机9、通风橱11，风机9通过管道A2与脱硫塔顶部的气体出口 13相连，通风橱11通过管道Al与脱硫塔下端的气体入口 12相连，脱硫塔下端出口7与储液槽2的液体入口 8通过管道BI连接。本实用新型油田实验室硫化氢废气样品处理装置可以包括脱硫塔I、储液槽2、喷淋装置3、下层核料层4、上层填料层5，液体泵6、脱硫塔底部液体出口 7、储液槽液体入口8、风机9、储液槽液体出口 10、通风橱11、气体入口 12和气体出口 13。其中，脱硫塔I在储液槽2的上方，脱硫塔I内含有下层核桃填料层4和上层核桃填料层5，喷淋装置3固定于脱硫塔内两层核桃填料层之间，脱硫塔在下层核桃填料层4下部有气体入口 12，该气体入口通过管道与通风橱11连接，蒸馏塔顶部有气体出口 13，气体出口通过管道与风机9连接，喷淋装置3与储液槽2通过管道连接，在连接管道中设有液体泵6，脱硫塔底部有液体出口7通过管道与储液槽2底部一端液体入口 8连通，储液槽另一端装有液体出口 10，所述储液槽2内装有铁鳌合剂溶液。本实用新型脱硫塔内德填料层的填料为核桃，也可以是其他具有凸凹不平表面，能够吸附吸收液的物质，且该物质不与吸收液反应，如陶瓷碎片，椰子壳，桃核等。本实用新型油田实验室硫化氢废气样品处理装置用于处理硫化氢废气的工艺流程为在通风厨内，用扎样器将气样袋扎破，是气样袋中的硫化氢废气放出，后硫化氢废气与空气混合后进入脱硫塔内，流进脱硫塔填料,气体从核桃之间的空隙通过,核桃填料表面吸附的螯合铁溶液与通过的气体发生反应，硫化氢脱硫和螯合剂再生全部发生在核桃表面，从脱硫塔填料出来的气体携带部分水汽进入上层核桃填料，经核桃表面吸附，脱去气体中大部分水分，最后气体经过抽风机排放到大气。螯合铁溶液经喷淋装置，喷射到核桃填料表面，流过核桃填料间隙，下流到储液槽，反应生成的单质硫沉淀到储液槽底部，储液槽上面的液体经过液体泵，输送到喷淋装置。核桃填料表面经过表面活性剂浸泡处理后具有亲水性，具有较大的吸附铁螯合剂溶液的能力，保证核桃表面都有铁螯合剂溶液附着在其表面，脱硫塔安装了两层填料，下层填料为气液交换平台，上层核桃填料为分离气液用。本装置采用鳌合铁溶液吸收，再生和吸收一起进行，无需添加其他再生设备，不需要更换试剂。该装置的填料仅需两层，吸收塔高度要求不高。本装置适用于油田实验室废气处理,硫化氢处理量大,适用于中低浓度的废气处理，本装置采用表面凹凸不平厚皮核桃作为吸收塔的填料，为食品添加剂，安全无毒，核桃经过表面活性剂浸泡后具有亲水性，螯合铁溶液可以很好的附着在核桃表面上，增大气液交换的面积，要求气体的压力不大。因核桃堆积是不规则的，气体通过核桃间的空隙长度，要大大的大于核桃填料的整个厚度，增加了气液接触的时间。采用核桃填料，吸收塔内部制作简单，易于维修，核桃容易购买。螯合铁理论上是不损耗的，但是实际生产过程中有一些损耗，主要来自两个方面，首先，螯合亚铁在碱性环境中相对不稳定，部分水解，或生产硫化铁沉淀，其次，硫化氢变成单质硫时，固体硫会吸附一部分螯合铁。所以需要定期补充溶液，在气样袋中，天然气中硫化氢浓度有很大变化，有高有低，高的达到200000mg/m3，但是经过通风厨与大量空气混合后，浓度急剧下降，浓度一般不超过200mg/m3。每次用100L, O. 2mol/L螯合铁液处理各种浓度的气样袋2000L，每次持续时间为8h，每次间隔30天左右，处理6次后，还能保持99%的吸收效率，无需更换溶液。实施例结合附图I所示油田实验室硫化氢废气样品处理装置，废气处理处理过程为在通风橱11内，将气样袋中的硫化氢废气放出与空气混合，得到浓度为150mg/m3的混合气体，此时将液体泵6打开，喷淋装置3将有液体喷下，混合气体通过管道Al进入脱硫塔I内中，流经脱硫塔填料,气体从下层核桃层4的核桃之间的空隙通过自下而上通过，核桃填料表面吸附的螯合铁溶液与通过的气体发生反应，从脱硫塔填料出来的气体携带部分水汽进入上层核桃填料5，经上层核桃填料层的核桃表面吸附，脱去气体中大部分水分,最后气体经过抽风机9排放到大气。螯合铁溶液经喷淋装置，喷射到核桃填料表面，流过核桃填料间隙，下流到储液槽2，反应生成的单质硫沉淀到储液槽底部，储液槽上面的液体经过液体泵6，输送到喷淋装置，形成螯合铁溶液的循环，每隔一段时间 后，将储液槽中单质硫沉淀从液体出口 10排出。
权利要求1.一种油田实验室硫化氢废气样品处理装置，该装置包括脱硫塔(I)，其特征在于，脱硫塔(I)内设有喷淋装置(3)、下层填料层(4)和上层填料层(5)，其中，喷淋装置(3)设于下层填料层(4)和上层填料层(5)之间。
2.如权利要求I所述的油田实验室硫化氢废气样品处理装置，该装置还包括储液槽(2)，该储液槽(2)通过管道(B2)与喷淋装置(3)相连。
3.如权利要求2所述的油田实验室硫化氢废气样品处理装置，其中，在连接储液槽(2)和喷淋装置(3)的管道(B2)上设有液体泵(6)。
4.如权利要求3所述的油田实验室硫化氢废气样品处理装置，其中，液体出口(7)，气体入口(12)和气体出口(13)分别设于脱硫塔(I)底部、脱硫塔(I)下端和脱硫塔(I)顶部；储液槽⑵上设有液体入口⑶和液体出口(10);脱硫塔下端出口(7)与储液槽(2)的液体入口(8)通过管道(BI)连接。
5.如权利要求4所述的油田实验室硫化氢废气样品处理装置，其中，该装置还设有风机(9)、通风橱(11)，风机(9)通过管道(Al)与脱硫塔顶部的气体出口(13)相连，通风橱(11)通过管道(A2)与脱硫塔下端的气体入口(12)相连。
6.如权利要求1-5任一项所述的油田实验室硫化氢废气样品处理装置，其中，脱硫塔的填料层为核桃填料层。
专利摘要本实用新型提供一种用于油田实验室硫化氢废气样品处理装置，该装置包括脱硫塔，脱硫塔内设有喷淋装置、下层填料层和上层填料层，喷淋装置设于下层填料层和上层填料层之间。采用表面凹凸不平厚皮核桃作为吸收塔的填料，核桃经过表面活性剂浸泡后具有亲水性，螯合铁溶液可以很好的附着在核桃表面上，增大气液交换的面积。本实用新型投资小，硫化氢处理效率高，所用螯合铁溶液具有自己再生功能，不用经常更换，可以节省人力和运行成本，不仅适用于油田实验室含硫化氢废气处理，还含有其他领域含硫化氢尾气处理。
文档编号B01D50/00GK202538570SQ20122003713
公开日2012年11月21日 申请日期2012年1月31日 优先权日2012年1月31日
发明者蒋齐光, 马冬晨 申请人:中国石油化工股份有限公司