耗、环保"的酸性气处理方法。
【发明内容】
[0019] 针对现有技术的不足,本发明提供一种酸性气处理方法及装置,能够实现酸性气 净化和污染物资源化的双重目标,适用于炼厂酸性气的处理。与现有技术相比,具有设备规 模小,能耗低,操作费用少、可实现节能降耗等特点。
[0020] 为解决上述技术问题,本发明提供一种酸性气处理方法,所述方法W氨氧化钢为 吸收剂,经过两级气液反应和一级液液反应过程,实现尾气达标排放,并生产符合国家产品 质量标准的化工产品;所述方法包括如下步骤: 使用第1处理器,其用于接收并处理酸性气,处理后得到气相的第1料流和液相的第2 料流,将第2料流分为第21料流、第22料流、第23料流和第24料流四个子料流,其中将第 21料流循环至第1处理器作为保护液使用,将第22料流循环至第1处理器作为吸收液使 用; 使用第2处理器,其用于处理来自乏气入口管线的乏气与第1处理器的第1料流的混 合气,得到气相的第3料流和液相的第4料流;将第4料流分为第41料流、第42料流和第 43料流=个子料流,其中将第41料流返回至第I处理器中作为处理液使用,用于处理所述 酸性气体;将第42料流循环至第2处理器作为吸收液使用,将第43料流循环至第2处理器 作为保护液使用; 使用反应蒸发结晶器,其用于接收来自第1处理器的第23料流和第24料流,其中第24 料流进入反应蒸发结晶器的内筒,与来自碱液入口管线的氨氧化钢溶液混合反应,得到液 相的第5料流,将第5料流返回第2处理器作为吸收液使用,第23料流进入反应蒸发结晶 器的外筒,经换热后得到液相第5料流和固体第6料流。
[0021] 本发明方法中,所述酸性气体包括硫化氨和二氧化碳。
[0022] 本发明方法中,所述第1处理器和第2处理器的反应溫度为70~100°C,优选为 80 ~95°C。
[0023] 本发明方法中,所述乏气为不与酸性气和化OH溶液反应的任意气体,具体为低压 瓦斯气、氮气、惰性气体中的任一种。所述乏气的体积流量与酸性气入口管线处的酸性气的 体积流量比为1:1~3:1,优选为1. 5:1~2:1。
[0024] 本发明方法中,所述第1处理器和第2处理器中,吸收液与酸性气的液气比为3~ 20L/m3,优选 5 ~10 L/m3。 阳0巧]本发明方法中,所述第21料流的体积流量占第2料流总体积流量的3%~10%,优 选5%~7% ;第22料流的体积流量占第2料流总体积流量的50%~80%,优选60%~70%, 第23料流的体积流量占第2料流总体积流量的10%~20%,优选10%,第24料流的体积流 量占第2料流总体积流量的10%~30%,优选13%~25%。 阳0%] 本发明方法中,所述第41料流的体积流量占第4料流总体积流量的20%~40%,优 选30%~35%,第42料流的体积流量占第4料流总体积流量的50%~80%,优选60%~70%, 第43料流的体积流量占第4料流总体积流量的5%~25%,优选8%~15%。
[0027] 本发明方法中,所述氨氧化钢溶液质量浓度为20%~60%,优选为32%~45%。
[0028] 本发明方法中,步骤(3)中所述的第24料流的体积流量与氨氧化钢溶液的体积流 量的比例为3/1~1/1。
[0029] 本发明方法中,所述第1处理器、第2处理器为文丘里反应器,所述反应器由上、 中、下=段构成,其中,上段为液膜发生管,中段为反应管,下段为气液分离管,所述液膜发 生管、反应管、气液分离管呈上、下串联连接,且为同一轴线布置; 所述液膜发生管由外筒体、内筒体、上环形封堵盘和下环形封堵盘构成,液膜发生管的 内筒体上开设呈水平、环形分布的若干液相通道,液膜发生管设有气相入口和液相物料入 P ; 所述反应管由上至下依次为进料段、收缩段、喉管段、扩张段和出料段,所述反应管的 进料段上端与液膜发生管的内筒体下端连接,反应管的管壁设有吸收液入口,吸收液入口 位于喉管段上部; 所述气液分离管由上盖板、气液分离管内筒体、气液分离管外筒体和下端板构成;气液 分离管的内筒体上部与反应管的出料段下端连接,气液分离管设有气相出口和液相出口。
[0030] 上述反应器中,所述液膜发生管设有气相入口和液相物料入口,所述气相入口设 置在液膜发生管的内筒体的上端,所述液相物料入口设置在液膜发生管的外筒体的侧壁 上。
[0031] 上述反应器中,所述液相通道为=角形、圆形、长条形或连续环隙中的一种,优选 为连续环隙。液膜发生管内筒体上液相通道的总面积为吸收反应器的液相物料入口横截面 积的1~12倍,优选3~5倍。
[0032] 上述反应器中,所述反应管的吸收液入口连接液相分布器,液相分布器设置在反 应管中屯、线上,由上向下喷射吸收液,液相分布器可设置1~10个,优选4~6个。
[0033] 上述反应器中,所述气液分离管的内筒体底端开设齿槽,齿槽结构为扇形齿槽、方 形齿槽、=角形齿槽,优选为=角形齿槽结构,齿槽宽度为3mm~20mm,优选5mm~8mm ;其 底部夹角为15~90。,优选30~60。。
[0034] 上述反应器中,所述气液分离管设有气相出口和液相出口,气相出口设置在气液 分离管的外筒体的侧壁上,且气相出口的位置高于气液分离管的内筒体的下端出口,液相 出口位于气液分离管的外筒体的底部。
[0035] 上述反应器中,所述第2处理器的气液分离管还设有处理液入口,处理液入口设 置在气液分离管的外筒体的侧壁上,且处理液入口气的位置低于气液分离管的内筒体的下 端出口的位置。
[0036] 本发明方法中,所述反应蒸发结晶器为套筒结构,包括内筒体和外筒体,所述内筒 体和外筒体之间为密闭空间,所述内筒体为可转动结构,由驱动电机带动转动,所述内筒体 一端为液相物料进口、内筒体另一端为液相物料出口,外筒体上设有液相物料入口、乏气引 出口、液相产品出口和固体产品出口,所述刮板设置在外壳体内壁上,刮板表面与内筒体 表面为相切关系,且与内筒体外表面有一定间隙,所述刮板为长方形,刮板长度与内筒体的 轴向长度相同;刮板具有一定倾斜角,其与外筒体径向水平面的倾角为10~45°,优选为 15~30°所述隔板位于刮板轴线位置正下方,刮板与隔板为上下、同一轴线布置,隔板下 端固定在固液分离器壳体底端,隔板上端与内筒体有一定间隙,隔板将内筒体与外筒体之 间的下部空间分割为液相储槽和固体储槽。
[0037] 上述反应蒸发结晶器中,所述液相物料入口、乏气引出口位于外筒体的上部,液相 物料出口、固体产品出口位于外筒体的下部。
[0038] 上述反应蒸发结晶器中,所述外筒体的液相物料入口连接有液相分布器,液相分 布器可设置1~10个,优选4~6个。
[0039] 上述反应蒸发结晶器中,所述外筒体设置乏气引出口,乏气引出口与真空累连接, 使内筒体与外筒体之间的密闭空间保持一定的真空度,加快蒸发结晶过程。所述真空度控 制在 0.0 lMPa ~0. 05MPa,优选为 0. 04MPa。
[0040] 本发明提供一种酸性气处理装置,所述装置包括第1处理器、第2处理器和反应蒸 发结晶器; 第1处理器,所述第1处理器的气相入口与酸性气入口管线连接,其用于接收并处理酸 性气,处理后得到气相的第1料流和液相的第2料流,将第2料流分为第21料流、第22料 流、第23料流和第24料流四个子料流,第21料流经管线通过第1处理器的液相物料入口 循环至第1处理器,第22料流经管线通过第1处理器的吸收液入口循环至第1处理器,第 23料流经管线与反应蒸发结晶器的外筒,第24料流经管线与反应蒸发结晶器的内筒连接; 第2处理器,其用于处理来自乏气入口管线的乏气与来自第1处理器的第1料流的混 合气,得到气相的第3料流和液相的第4料流;将第4料流分为第41料流、第42料流和第 43料流=个子料流,第3料流通过第2处理器的气相出口经净化气排放管线排出,第41料 流经管线通过第1处理器的吸收液入口循环至第1处理器,第42料流经管线通过第2处理 器的吸收液入口循环至第2处理器,第43料流经管线通过第2处理器的液相物料入口循环 至第2处理器; 反应蒸发结晶器,其用于接收来自第1处理器的第23料流和第24料流,其中第23料 流经管线与反应蒸发结晶器的外筒连接,第24料流经管线与反应蒸发结晶器的内筒连接, 所述反应蒸发结晶器的内筒还与碱液入口管线连接,第24料流与碱液入口管线的氨氧化 钢溶液混合反应,得到液相的第5料流,将第5料流经管线通过第2处理器的处理液入口返 回第2处理器。
[0041] 本发明装置中,所述第1处理器、第2处理器为文丘里反应器,所述反应器由上、 中、下=段构成,其中,上段为液膜发生管,中段为反应管,下段为气液分离管,所述液膜发 生管、反应管、气液分离管呈上、下串联连接,且为同一轴线布置; 所述液膜发生管由外筒体、内筒体、上环形封堵盘和下环形封堵盘构成,液膜发生管的 内筒体上开设呈水平、环形分布的若干液相通道,液膜发生管设有气相入口和液相物料入 P ; 所述反应管由上至下依次为进料段、收缩段、喉管段、扩张段和出料段,所述反应管的 进料段上端与液膜发生管的内筒体下端连接,反应管的管壁设有吸收液入口,吸收液入口 位于喉管段...