一种酸性气处理方法及装置的制造方法_4

文档序号:9876688阅读:来源:国知局
述内筒体60两端分别设置液相物料进口 62、 液相物料出口 63,外筒体61上设有液相物料入口 64、乏气引出口 65、液相产品出口 66和 固体产品出口 71,所述刮板72设置在外壳体内壁上,刮板72表面与内筒体60表面为相切 关系,且与内筒体有一定间隙,所述刮板72为长方形,刮板72长度与内筒体的轴向长度相 同;刮板72具有一定倾斜角,其与外筒体61径向水平面的倾角为10~45°,优选为15~ 30°所述隔板73位于刮板72轴线位置正下方,刮板72与隔板73为上下、同一轴线布置, 隔板73下端固定在固液分离器壳体底端,隔板73上端与内筒体60有一定间隙,隔板73将 内筒体与外筒体之间的下部空间分割为液相储槽75和固体储槽74。
[0064] 如图1至图5所示,对本发明酸性气处理方法过程作进一步说明,来自酸性气入口 管线4的酸性气进入第1处理器,与来自第2处理器的第41料流接触反应,进行W气相为 连续相,液相为分散相的气液传质与反应,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5通过第1处理器的液相物料入口循环至第1处理器,当液膜发生管的外筒体中液位高 度超过内筒体的液相通道液位时,液相物料在液膜发生管内筒体的内壁上W壁流形态进行 分布,形成均匀流液膜,液膜在反应管内壁与反应场之间形成隔离层,防止酸性气中的&S、 C〇2与吸收液反应生成的硫化钢、碳酸氨钢结晶颗粒附着反应器内壁,同时冲送反应液滴, 防止挂壁,同时W液膜为吸热介质,及时取出反应热,有效防止产品溶液过度蒸发,防止器 壁过热导致硫化钢、碳酸钢过度蒸发而结晶挂壁,保证生产过程稳定、连续长周期运转。如 果没有液膜的存在,喷淋液滴会粘附在器壁,而反应热溫度较高,会产生蒸发,导致硫化钢 析出结晶;另外,如果没有液膜的存在,细小的碳酸氨钢固体颗粒会随喷淋液滴附着在反应 器器壁上,由于反应溫度较高,液滴蒸发后颗粒附着器壁,导致反应器的堵塞;设置液膜后, 可有效避免化2S结晶挂壁和碳酸氨钢颗粒的附着;第22料流经管线6通过第1处理器的 吸收液入口循环至第1处理器,从而提高第1处理器中的反应液气比,优化传质与反应,降 低反应强度、提高产品精度,第23料流经管线7进入反应蒸发结晶器3的内筒体,第24料 流经管线8进入反应蒸发结晶器3的外筒体,反应蒸发结晶器3的内筒体还与碱液入口管 线15连接,来自第1处理器的第24料流与来自碱液入口管线的氨氧化钢溶液在反应蒸发 结晶器3的内筒体中混合反应,得到液相的第5料流,将第5料流经管线17通过第2处理 器2的处理液入口返回第2处理器2,同时利用内筒体中反应热对反应蒸发结晶器的外筒体 的产品液进行加热,外筒体中的硫氨化钢溶液受热蒸发、形成结晶,内筒体被电机驱动发生 转动,喷洒在内筒体外表面的硫氨化钢溶液的液滴随着内筒体一并转动,利用内筒体内部 反应热实现加热,内筒体与外壳体间为封闭空间,真空累将蒸发气抽出,使该空间产生一定 的真空度,加快了蒸发结晶过程。当物料转动到刮板72位置时,完成结晶的固体硫氨化钢 被剥离,外壳体下部设置隔板,将下部空间分割为液相储槽和固体储槽,被剥离的固体硫氨 化钢在地球引力作用下,坠落固体储槽内,实现固体产品的收集,蒸发结晶后制取固体硫氨 化钢产品经管线16排出装置,未结晶的液相硫氨化钢产品经管线19排出装置。经过第I 处理器处理反应后的酸性气,与来自乏气入口管线20的乏气混合后,进入第2处理器2继 续进行吸收反应,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。气相的第3料流通过第2处理器 的气相出口经净化气排放管线13排出,所述第1处理器的气相出口与第2处理器的气相入 口连接管线上设置硫化氨在线监测仪14,碱液入口管线9上设置控制阀15,通过硫化氨在 线监测仪14,检测进入第2处理器的气体中的硫化氨浓度在1000 ppm~9000mmp间波动,输 出4~20mA的连续信号,设定用于碱液入口管线中氨氧化钢溶液进料量的调节,实现装置的 自动化生产过程。 W65] 下面结合实施例说明本发明的反应效果,但并不因此限制本发明的保护范围。 W66] 实施例1 采用如图1所示的方法及装置,W酸性气和化OH溶液为原料制备硫氨化钢。酸性气中 C〇2体积分数为7%,H 2S体积分数为92%,控类体积分数为1%。化OH溶液质量浓度为38%。 [0067] 实施例1中,所述第1处理器和第2处理器采用图2、图3所示的结构。实施例1 中,第1处理器得到的液相的第2料流中,第21料流占第2料流总体积流量的5%,第22料 流占第2料流总体积流量的60% ;,第23料流占第2料流总体积流量的10%,第24料流占 第2料流总体积流量的25%。第2处理器得到的液相的第4料流中,第41料流占第4料流 总体积流量的30%,第42料流占第4料流总体积流量的60%,第43料流占第4料流总体积 流量的10%。第1处理器、第2处理器中吸收液与酸性气的液气比为化/m 3。第1处理器、 第2处理器中控制反应溫度为80°C -85°C之间,反应结果见表1。第24料流与氨氧化钢溶 液的比例为3/2。 W側 比较例1 与实施例1相同,不同之处为所述吸收反应器为常规的反应罐。
[0069] 比较例2 与实施例1相同,不同之处为所述第1处理器得到的第21料流、第2处理器得到的第 43料流分别通过第1处理器、第2处理器吸收液入口进入第1处理器、第2处理器,取消经 液相物料入口进入第1处理器、第2处理器运一循环。
[0070] 表1实施例和比较例反应结果
【主权项】
1. 一种酸性气处理方法,所述方法以氢氧化钠为吸收剂,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,其用于处理来自第1处理器的第1料流,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料流三个子料流,其中将第41 料流返回至第1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氢氧化钠溶液混合反应,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。2. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述酸性气体包括硫化氢和二氧化碳。3. 按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述第1处理器和第2处理器的反 应温度为70~100 °C,优选为80~95 °C。4. 按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于: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/m 3,优选5~10 L/m3。5. 按照权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于:所述乏气为不与酸性气和 NaOH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。6. 按照权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于: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。7. 按照权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于: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%。8. 按照权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于: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%。9. 按照权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于:所述氢氧化钠溶液质量浓 度为20%~60%,优选为32%~45%。10. 按照权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述的第24料 流的体积流量与氢氧化钠溶液的体积流量比例为3/1~1/1。11. 按照权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于: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、下三段构成,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
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