一种含硫化氢气体处理并副产硫化碱的装置的制作方法

本实用新型属于化工设备领域；设计一种含硫化氢气体处理并副产硫化碱的装置。

背景技术：

现有技术中的化学干式吸收法脱硫工艺有干式氧化铁法脱硫和干式活性法脱硫。

其中干式氧化铁法脱硫，其设备笨重，脱硫剂再生大多为间歇再生，每次再生完毕，必须用蒸汽将塔内的残余空气吹净，煤气分析合格后，方能倒塔送气，否则会引起爆炸；另外，更换脱硫剂时，操作劳动强度大，操作不当很容易起火燃烧，较为危险。其中干式活性法脱硫，脱硫剂再生使用的过热蒸汽不易获得，而且再生效果很难达到要求，多数厂家干脆就不再生，而是取出后更换新的活性炭。

干式脱硫，由于硫的吸附，会增加脱硫剂床层的阻力，即而引起煤气压力波动，不利于窑前煤气的正常燃烧；另外，采用干式脱硫，脱硫效率随着脱硫剂应用时间增加而不断降低，不利于控制最终产品质量；而且，由于干法脱硫大多属于间歇再生，为了不影响企业连续生产，必须设置备用脱硫塔，造成设备闲置浪费。而脱硫塔的产品以硫磺膏为主，附加值比较低，操作复杂，容易出现事故，一般和湿法结合用在含硫量要求较高煤气系统中。

湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理吸收法是采用有机溶剂作为吸收剂，加压吸收H2S，再经减压将吸收的H2S释放出来，吸收剂循环使用，该方法以环丁矾法为代表；化学吸收法是以弱碱性溶剂为吸收剂，吸收过程伴随化学反应过程，吸收H2S后的吸收剂经增温、减压后得以再生，热砷碱法即属化学吸附法；氧化法是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H2S，并将其氧化成单质硫，氧化法以改良ADA法，栲胶法和PDS法为代表。

焦炉煤气中自含的氨，碳酸钠或氢氧化钠作为碱源，湿式栲胶法脱硫整个脱硫和再生过程为连续在线过程，脱硫与再生同时进行，不需要设置备用脱硫塔；煤气脱硫净化程度可以根据企业需要，通过调整溶液配比调整，适时加以控制，净化后煤气中H2S含量稳定。但投资较大，废弃脱硫液处理困难，易造成二次污染。产品以硫磺膏为主，附加值比较低，同时排放液需要提盐处理，杂盐较多，价值不高，设备能耗较高。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种含硫化氢气体处理并副产硫化碱的装置；本装置为湿法化学吸收法脱硫工艺，该装置操作简单，节能，便于实施；并且其副产物主要为硫化碱和少量碳酸盐，相较于硫磺膏，其副产价值高。

本实用新型的技术方案是：一种含硫化氢气体处理并副产硫化碱的装置，包括脱硫塔，脱硫塔从上至下依次设置有除湿层和喷淋层；其中喷淋层的下部连通有提供含硫化氢气体的气体输入装置，喷淋层的上部连通有提供碱液的碱液罐；除湿层的上部连通有收集排出气体的气体排出装置；脱硫塔的底部连通有收集脱硫塔废液的硫化钠溶液储罐，硫化钠溶液储罐连接一个蒸发结晶装置。

更进一步的，本实用新型的特点还在于：

其中蒸发结晶装置还连接一个制备硫化碱片的造片装置。

其中蒸发结晶装置与碱液罐与脱硫塔的连通处连通，蒸发结晶装置将产生的碱液回收至脱硫塔内。

其中硫化钠溶液储罐与蒸发结晶装置之间设置有固液分离装置，且硫化钠溶液储罐还连接有向其提供硫化钡的硫化钡溶液储罐。

其中固液分离装置硫化钠盐溶液输送至蒸发结晶装置中。

其中脱硫塔为两个或两个以上，且多个脱硫塔为并联设置。

其中脱硫塔内的喷淋层设置为两层或两层以上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置为一种湿法化学吸收脱硫装置，利用碱液为吸收剂，对含硫化氢的气体进行吸收，其副产品为硫化碱和碳酸盐，副产品价值高，产品回报与投入相比有一定的回报；该装置操作简单，成本低，产生的污染物少；同时该装置避免使用压缩空气或低压空气装置，使运行环境相对安全；使用本装置进行脱硫作业，其反应温度低，并且硫化效果好，副产品硫化碱的纯度能够达到国家标准。

更进一步的，造片装置直接能够将副产物产出并制片，进一步对副产进行了加工，提高了副产的生产效率。

更进一步的，蒸发结晶装置能够将蒸发结晶后产生的碱液回收至脱硫塔中利用，提高了副产的利用率，进一步降低了成本。

更进一步的，使用硫化钡溶液储罐并且硫化钡与硫化钠进行反应之后会产生固体沉淀和和硫化钠盐溶液，经过固液分离装置将固液分离后，将硫化钠溶液通过蒸发结晶装置进行蒸发结晶，进一步加快了副产物的生成，提高了生产效率。

更进一步的，采用多个并联的脱硫塔，能够加快对硫化氢气体的处理速度，并且设置其中一个为备用脱硫塔，其他为正常使用的脱硫塔，在一个脱硫塔故障时，使用备用脱硫塔进行工作，提高了装置的使用效率。

更进一步的，脱硫塔内设置多层喷淋层，能够提高碱液的喷淋速率，提高硫化氢的吸收。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中硫化钠溶液固液分离的结构示意图；

图3为本实用新型的双塔结构示意图；

图4为本实用新型的三塔结构示意图。

图中：1为脱硫塔；2为硫化钠溶液储罐；3为蒸发结晶装置；4为造片装置；5为盐排出泵；6为硫化碱片；7为碱液罐；8为碱液输送泵；9为气体输入装置；10为气体排出装置；11为固液分离装置；12为硫化钡溶液储罐；13为硫化碱液罐；14为废液排出管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进一步说明。

本实用新型提供了一种含硫化氢气体处理并副产硫化碱的装置，如图1所示，包括脱硫塔1，脱硫塔1从上至下设置有除湿层和喷淋层，其中喷淋层设置为2个或2个以上；喷淋层的底部连通有气体输入装置9，气体输入装置9向喷淋层的底部输入含硫化氢的气体，除湿层的顶部连通有气体排出装置10，脱硫塔1中脱硫之后的气体通过与除湿层的上部连接的气体排出装置10排出。

其中喷淋层的上部连通有碱液罐7，碱液罐7中为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠，碱液罐7从喷淋层上部向下注入碱液，碱液下行与上行的含硫化氢气体充分反应；碱液罐7与脱硫塔1之间连接有碱液输送泵8，提高了碱液的输入速度；脱硫塔1的底部连通有硫化钠溶液储罐2，硫化钠溶液储罐2收集脱硫塔1内反应之后的液体；硫化钠溶液储罐2还与蒸发结晶装置3连通，且硫化钠溶液储罐2与蒸发结晶装置3之间还设置有盐排出泵5，盐排出泵5能够提高硫化钠溶液的排出。

蒸发结晶装置3能够实现对硫化钠溶液进行蒸发结晶后的到硫化钠盐，并且通过造片装置4直接制成硫化碱片6，副产品硫化碱片6能够直接用于其他工业生产。蒸发结晶装置3将结晶后的减压作为回流液通过一个加速泵流回至脱硫塔1内，且其与碱液罐7连接在脱硫塔1的同一处。

如图2所示，本装置还通过与硫化钠溶液储罐2连接硫化钡溶液储罐12，硫化钡溶液储罐12向硫化钠溶液储罐12中通入硫化钡溶液，并且硫化钡溶液与硫化钠溶液进行反应之后得到硫酸钡沉淀和硫化钠盐；然后硫化钠溶液罐2通过盐排出泵5与固液分离装置11连接，固液分离装置11为板框压滤机或立式压滤机等装置。固液分离装置11将硫酸钡沉淀分离出，并且将硫化钠盐输送至与其连接的蒸发结晶装置3中，蒸发结晶装置3能够实现对硫化钠溶液进行蒸发结晶后的到硫化钠盐，并且通过造片装置4直接制成硫化碱片6，副产品硫化碱片6能够直接用于其他工业生产。蒸发结晶装置3将结晶后的减压作为回流液通过一个加速泵流回至脱硫塔1内，且其与碱液罐7连接在脱硫塔1的同一处。其中硫化钠溶液储罐12的上部还连接有硫化碱液罐13，硫化碱液罐13收集反应之后的硫化碱溶液。

本使用新型的使用方法是：将含有硫化氢的气体通过气体输入装置9从喷淋层的下端输入到脱硫塔中，然后碱液罐7从喷淋层的上端输入碱液，气体与碱液相向而行，其在喷流层经过充分反应之后，气体脱硫后进入除湿层，对气体中的水分进行去除，然后通过气体排出装置10将脱硫后的气体排出，其中排出的气体硫化氢可达到20mg/Nm3以内。吸收了硫化氢的碱液从脱硫塔1的底部溢流至硫化钠溶液储罐2中，并且通过盐排出泵5将其加压输送至蒸发结晶装置3中，蒸发结晶装置3与造片装置4直接制得硫化碱片6，同时蒸发结晶装置3将产生的废碱液重新输送到喷淋层的上部，对碱液循环使用。

本使用新型的具体实施例包括：

实施例1

如图3所示，使用两个并联的脱硫塔，与上述单个脱硫塔的区别是，两个脱硫塔均与气体输入装置9和气体排出装置10连通，且碱液罐7和蒸发结晶装置3的废碱液分别与两个脱硫塔连通；其中两个脱硫塔的底部与同一个硫化钠溶液储罐2连接。

其余结构与单个脱硫塔的结构相同。

两个脱硫塔的工作原理与单个脱硫塔的工作原理相同，其区别在于，两个脱硫塔中一个脱硫塔为备用脱硫塔，另一个为工作脱硫塔，在工作脱硫塔故障时，备用脱硫塔启用。

实施例2

如图3所示，使用3个脱硫塔，3个脱硫塔并联设置；实施例2与实施例1的区别是，工作脱硫塔为2个，备用脱硫塔为1个。

其余结构与单个脱硫塔的结构相同。