一种处理荒煤气脱硫液的系统的制作方法

1.本实用新型属于烟气脱硫领域，具体地，涉及一种处理荒煤气脱硫液的系统。


背景技术：

2.焦炭作为重要的原料，在金属冶炼、铸造、化工等领域被广泛应用。煤在焦化过程中会产生一定的气体，该气体被称为焦炉煤气或者荒煤气。经研究发现，煤在焦化时，其中约有30％～35％的硫转化成剧毒物质h2s、scn等气态硫化物，气态硫化物中约95％的硫元素以h2s形式存在。含h2s的气体会对管道、设备造成一定腐蚀，缩短其使用寿命。因此在荒煤气制氢中需要对气体中的h2s进行脱除。
3.现阶段na2co3‑
nahco3脱硫体系中脱除悬浮硫的工艺如下：焦炉煤气或者荒煤气在脱硫塔中经贫液吸收脱硫生成富液，该富液进入再生槽与空气中的氧气反应生成硫颗粒，并通过过量的空气浮选硫颗粒后生成硫泡沫，硫泡沫以溢流的方式进入硫泡沫槽，最后采用熔硫的方式消除系统悬浮硫。但是，焦炉煤气或者荒煤气中通常含有一定量的焦油，在碱性环境中焦油等油类会发生皂化反应，导致硫颗粒的聚合和浮选较困难；而且使用空气做为浮选气，容易出现浮选气量多导致过氧化以及浮选气量少导致浮选不彻底的问题，使得系统悬浮硫含量上升；悬浮硫的含量升高会进一步造成脱硫液中副盐含量上升，导致管道、设备腐蚀加剧，发生管道、设备堵塞等现象，同时使系统运行不稳定，脱硫效率下降，运行成本上升。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种处理荒煤气脱硫液的系统，该系统能够降低脱硫液中的悬浮硫浓度，降低副盐增长速度，同时能够维持系统的长周期稳定运行，具有装置投资小、操作简单、适用范围广的特点。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种处理荒煤气脱硫液的系统，所述系统包括：络合铁催化剂脱硫塔、再生槽和压滤单元；所述压滤单元包括高液位泵、压滤机、低液位槽和低液位泵；
6.所述络合铁催化剂脱硫塔设有待脱硫原料气入口、贫液入口、脱硫气出口和富液出口，所述富液出口与所述再生槽的入口连通，所述再生槽的贫液出口与所述络合铁催化剂脱硫塔的贫液入口连通，所述再生槽的含硫物料出口直接与所述压滤单元的入口连通，所述压滤单元的出口与所述络合铁催化剂脱硫塔的贫液入口连通；
7.所述高液位泵的入口形成为所述压滤单元的入口，所述高液位泵的出口与所述压滤机的入口连通，所述压滤机设有贫液出口和脱硫物料出口，所述压滤机的贫液出口与所述低液位槽的入口连通，所述低液位槽的出口与所述低液位泵的入口连通，所述低液位泵的出口形成为所述压滤单元的出口。
8.可选地，所述系统不包括硫泡沫槽。
9.可选地，所述压滤机还包括高液位槽；所述高液位槽的入口与所述压滤机的贫液
出口连通，所述高液位槽的出口与所述低液位槽的入口连通；
10.所述高液位槽的出口与所述低液位槽的出口之间的竖直距离为4
‑
12m。
11.可选地，所述压滤机选自厢式压滤机、带式压滤机、立式压滤机和板框式压滤机中的一种。
12.可选地，所述压滤机的滤布孔径为50
‑
120μm。
13.可选地，所述压滤机的过滤面积为80
‑
300m2。
14.可选地，所述高液位泵选自离心泵、往复泵和螺杆泵中的一种，所述低液位泵选自离心泵、往复泵和螺杆泵中的一种。
15.可选地，所述系统还包括富液罐；所述络合铁催化剂脱硫塔的富液出口与所述富液罐的入口连通，所述富液罐的出口与所述再生槽的入口连通。
16.可选地，所述系统还包括贫液罐；所述再生槽的贫液出口、所述低液位泵的出口分别与所述贫液罐的入口连通，所述贫液罐的出口与所述络合铁催化剂脱硫塔的贫液入口连通。
17.可选地，所述络合铁催化剂脱硫塔为喷淋塔、鼓泡塔和液柱塔中的一种。
18.本公开通过络合铁催化剂脱硫塔及压滤机的联合使用，使再生槽中生成的硫颗粒无需经过空气浮选即可直接进入压滤机进行过滤以除去脱硫液中的悬浮硫，大幅度降低了脱硫液中的悬浮硫浓度及副盐的增长速度；同时，通过在系统中设置压滤单元，能够使系统中的液流维持稳定，保证系统的长周期稳定运行。
19.本公开的系统具有装置投资小、运行成本低、安全系数高、操作简单、适用范围广的特点。
20.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
22.图1是本公开的一种实施方式中处理荒煤气脱硫液的系统的示意图。
23.附图标记说明
24.8.络合铁催化剂脱硫塔
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9.捕雾器
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10.富液罐
25.11.富液泵
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12.再生槽
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14.高液位泵
26.15.压滤机
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16.低液位槽
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17.低液位泵
27.18.换热器
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19.贫液罐
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20.贫液泵
具体实施方式
28.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
29.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置在正常使用状态下的上和下，例如参考图1的图面方向，“内、外”是指相对于装置轮廓而言的。
30.本公开的发明人在实验中出乎意料地发现，当在荒煤气脱硫系统中采用络合铁催化剂时，可以不采用空气对再生槽中的硫颗粒进行浮选，而使生成的粒径较小的硫颗粒直
接进入压滤单元，采用压滤机过滤除去脱硫液中的悬浮硫，从而无需在脱硫系统中设置硫泡沫槽以及空气鼓风机，降低了装置投资及运行成本，而且与现有的熔硫技术相比，具有较高的安全性。
31.如图1所示，本公开提供一种处理荒煤气脱硫液的系统，所述系统包括：络合铁催化剂脱硫塔8、再生槽12和压滤单元；所述压滤单元包括高液位泵14、压滤机15、低液位槽16和低液位泵17；所述络合铁催化剂脱硫塔8设有待脱硫原料气入口、贫液入口、脱硫气出口和富液出口，所述富液出口与所述再生槽12的入口连通，所述再生槽12的贫液出口与所述络合铁催化剂脱硫塔8的贫液入口连通，所述再生槽12的含硫物料出口直接与所述压滤单元的入口连通，所述压滤单元的出口与所述络合铁催化剂脱硫塔8的贫液入口连通；所述高液位泵14的入口形成为所述压滤单元的入口，所述高液位泵14的出口与所述压滤机15的入口连通，所述压滤机15设有贫液出口和脱硫物料出口，所述压滤机15的贫液出口与所述低液位槽16的入口连通，所述低液位槽16的出口与所述低液位泵17的入口连通，所述低液位泵17的出口形成为所述压滤单元的出口。
32.本公开通过络合铁催化剂脱硫塔及压滤机的联合使用，使再生槽中生成的硫颗粒无需经过空气浮选即可直接进入压滤机进行过滤以除去脱硫液中的悬浮硫，大幅度降低了脱硫液中的悬浮硫浓度及副盐的增长速度；同时，通过在系统中设置压滤单元，能够使系统中的液流维持稳定，保证系统的长周期稳定运行。
33.本公开的系统具有装置投资小、运行成本低、安全系数高、操作简单、适用范围广的特点。
34.其中，络合铁催化剂脱硫塔8是指采用含有络合铁催化剂的吸收剂贫液对荒煤气中的硫进行吸收的脱硫塔；本公开对于络合铁催化剂脱硫塔的种类和形式没有限制，可以为本领域的常规选择，例如可以为喷淋塔、鼓泡塔和液柱塔中的一种，优选为喷淋塔。
35.本公开对于压滤机15的种类没有限制，可以为本领域的常规选择，例如可以为厢式压滤机、带式压滤机、立式压滤机和板框式压滤机中的一种；压滤机15的板数和过滤面积可以根据脱硫液流量的不同进行选择，例如压滤机15的过滤面积可以为80
‑
300m2，优选可以为100
‑
180m2；进一步地，为了过滤掉脱硫液中粒径较小的硫颗粒，压滤机15的滤布孔径可以为50
‑
120μm，优选可以为80
‑
110μm。
36.为了降低装置投资和操作费用，简化操作，节省占地面积，本技术的压滤机可以优选为板框式压滤机；进一步地，在压滤机15为板框式压滤机的一种优选的实施方式中，板框式压滤机的板数可以为60
‑
80，优选可以为60
‑
65。
37.在根据本公开的一种具体实施方式中，为了维持系统中的液流稳定，可以采用具有高液位槽的压滤机15，该高液位槽的入口可以与所述压滤机15的贫液出口连通，所述高液位槽的出口可以与所述低液位槽16的入口连通；压滤单元中，通过高液位泵14控制泵入压滤机15中的含硫物料的流速，使含硫物料在压滤机15中进行稳定的过滤操作，过滤后生成的贫液进入高液位槽缓冲后流入低液位槽16，并进一步通过低液位泵17对低液位槽16中的液位进行控制，能够实现压滤单元的局部操作稳定性，有利于维持系统的长周期稳定运行；一种优选的实施方式中，高液位槽的出口与所述低液位槽16的出口之间的竖直距离可以为4
‑
12m，优选可以为6
‑
9m。
38.在根据本公开的一种具体实施方式中，如图1所示，所述系统还可以包括富液罐
10；所述络合铁催化剂脱硫塔8的富液出口可以与所述富液罐10的入口连通，所述富液罐10的出口可以与所述再生槽12的入口连通。
39.在根据本公开的一种具体实施方式中，如图1所示，所述系统还可以包括贫液罐19；所述再生槽12的贫液出口、所述低液位泵17的出口可以分别与所述贫液罐19的入口连通，所述贫液罐19的出口可以与所述络合铁催化剂脱硫塔8的贫液入口连通。
40.下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
41.实施例1
42.采用如图1所示的系统对荒煤气的脱硫液进行脱硫，该系统包括络合铁催化剂脱硫塔8(喷淋塔)、富液罐10、再生槽12、压滤单元和贫液罐19；所述压滤单元包括高液位泵14、压滤机15(板框式压滤机)、低液位槽16和低液位泵17；板框式压滤机包括高液位槽；
43.荒煤气处理量为17000nm3/h在络合铁催化剂脱硫塔8中与含有络合铁催化剂的吸收剂贫液接触脱硫，富液经塔底进入富液罐10缓冲后泵入再生槽12进行再生，并在再生槽12中反应生成硫颗粒；含有硫颗粒的含硫物料经高液位泵14泵入板框式压滤机，在板框式压滤机中过滤得到含硫滤渣和贫液，该贫液首先在高液位槽中进行缓冲后流入低液位槽16，并通过低液位泵17进一步控制低液位槽16中的液位，以使压滤单元的液流维持稳定；来自再生槽12的压滤单元的贫液在贫液罐19中收集后进入络合铁催化剂脱硫塔8循环使用；
44.该系统中，所用的络合铁催化剂为dsh型高硫容抑盐催化剂，购自长春东狮科贸实业有限公司；高液位槽的出口与低液位槽16的出口之间的竖直距离为8m；板框式压滤机的滤布孔径为100μm，板数为62，过滤面积为100m2。
45.分别在不同时间对脱硫液中的悬浮硫浓度及副盐(na2so4)浓度进行采样分析，结果如表1所示。
46.对比例1
47.采用熔硫工艺对实施例中的荒煤气进行脱硫处理：使荒煤气在酞氰钴催化剂脱硫塔中经贫液吸收脱硫生成富液，该富液进入再生槽与空气中的氧气反应生成硫颗粒，并通过过量的空气浮选硫颗粒后生成硫泡沫，硫泡沫以溢流的方式进入硫泡沫槽，最后采用熔硫的方式消除脱硫液中的悬浮硫。
48.分别在不同时间对脱硫液中的悬浮硫浓度及副盐(na2so4)浓度进行采样分析，结果如表1所示。
49.对比例2
50.采用熔硫工艺对实施例中的荒煤气进行脱硫处理：使荒煤气在络合铁催化剂脱硫塔中经贫液吸收脱硫生成富液，该富液进入再生槽与空气中的氧气反应生成硫颗粒，并通过过量的空气浮选硫颗粒后生成硫泡沫，硫泡沫以溢流的方式进入硫泡沫槽，最后采用熔硫的方式消除脱硫液中的悬浮硫。
51.分别在不同时间对脱硫液中的悬浮硫浓度及副盐(na2so4)浓度进行采样分析，结果如表1所示。
52.表1
[0053][0054]
根据表1，由实施例1和对比例1
‑
2的数据可知，采用本技术的络合铁催化剂脱硫塔及压滤机联用的脱硫系统，能够显著降低脱硫液中的悬浮硫浓度及副盐浓度，从而延长系统稳定运行时间。
[0055]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0056]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0057]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。