[发明专利]一种用于混合氧气与脱硫醇尾气的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合氧气与脱硫尾气的装置及方法。

背景技术

氧化反应是一种放热危险化学反应，氧气与可燃气体混合过程中经常存在浓度梯度，当可燃气体与氧气浓度范围在爆炸极限范围内时很可能在静电火花的引发下发生燃爆事故。脱硫醇尾气中含有大量的C3-C5烃类气体，传统工艺为脱硫醇尾气进焚烧炉烧掉，既造成了能源消耗，又带来了环保压力，改进后的工艺为脱硫醇尾气加入氧气后作为碱液氧化再生塔再生气，由于脱硫醇尾气循环使用不需要排放废气，因此具有重大的环保意义。当再生气氧含量消耗后需要补充氧气，在补充氧气过程中一旦管路中局部氧气浓度过高，脱硫醇尾气被稀释造成体系进入爆炸极限浓度，则很可能发生氧化反应导致燃烧甚至爆炸事故，而目前并不存在有效地降低脱硫醇尾气回用过程中燃爆危险性的装置和方法。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种可有效降低氧气在混合过程中带来的燃爆风险的用于混合氧气与脱硫醇尾气的装置及方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于混合氧气与脱硫醇尾气的装置，包括脱硫醇尾气管道和氧气管道，脱硫醇尾气管道与氧气管道相连通并在连通后形成一段混氧管道，所述混氧管道上设置有氧气混合器，所述氧气管道与氧气混合器相连通，氧气混合器内填充有多个阻隔抑爆球。

本发明还公开了一种用于混合氧气与脱硫尾气的方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：现场固有参数的测定，具体为，测试现场脱硫醇尾气管道的管径以及脱硫醇尾气管道内脱硫醇尾气的组成、流量及流速，测试现场氧气管道的管径及氧气管道内氧气的流量及流速，测试现场混氧管道中混和气体的流量及流速；

步骤2：脱硫醇尾气爆炸极限的测试及计算，具体为，根据脱硫醇尾气的组成，测试脱硫醇尾气中可燃气体在工况条件下的爆炸极限，并根据爆炸极限划定脱硫醇尾气中可燃气体的燃爆浓度范围和氧气的最高冲入量；

步骤3：脱硫醇尾气管道与氧气管道的流体力学模拟，根据现场的脱硫醇尾气管道与氧气管道的管径与流速，采用流体力学模拟软件计算出脱硫醇尾气与氧气混合后管道内可燃气体浓度梯度分布，并与步骤2中的爆炸极限数据对比，对比后划定管道内的燃爆区域；

步骤4：混氧管道上氧气混合器的设置，根据脱硫醇尾气、氧气以及混合气体的流量、流速，确定氧气混合器的管径，并由步骤3中所获得的燃爆区域的长度确定氧气混合器的长度，氧气混合器的管径、长度确定后在其内填充阻隔抑爆球后将氧气混合器接入混氧管道中。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

本发明针对脱硫醇尾气回用过程中存在的燃爆危险性，根据可燃气体组成，实验得到混合可燃气体的爆炸极限，采用流体力学模拟软件对混氧管道流量、流速进行了模拟，由爆炸极限和管道中浓度分布划定了燃爆区域长度，针对燃爆区域加装氧气混合器，该混合器内部填充阻隔抑爆小球，氧气和脱硫醇尾气经过混合器后会形成气流扰动，有利于气体充分混合不形成燃爆区域，其次，阻隔抑爆小球经试验测试能有效阻止火焰通过，降低70％爆炸后的冲击波压力，有效杜绝氧气在混合过程中带来的燃爆风险。

附图说明

图1为本发明中用于混合氧气与脱硫醇尾气的装置的结构示意图。

图2为采用流体力学模拟软件得到的存在燃爆区域的管道长度范围的示意图。

其中，

1、氧气管道 2、脱硫醇尾气管道 3、阻隔抑爆球 4、氧气混合器

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种用于混合氧气与脱硫醇尾气的装置，包括脱硫醇尾气管道2和氧气管道1，脱硫醇尾气管道2与氧气管道1相连通并在连通后形成一段混氧管道，所述混氧管道上设置有氧气混合器4，所述氧气管道1与氧气混合器4相连通，氧气混合器4内填充有多个阻隔抑爆球3。

本发明还公开了一种用于混合氧气与脱硫尾气的方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：现场固有参数的测定，

具体为，测试现场脱硫醇尾气管道2的管径以及脱硫醇尾气管道2内脱硫醇尾气的组成、流量及流速，测试现场氧气管道1的管径及氧气管道1内氧气的流量及流速，测试现场混氧管道中混和气体的流量及流速；

步骤2：脱硫醇尾气爆炸极限的测试及计算，