[发明专利]一种利用超声波设备脱除含硫化氢气体的方法

说明书

本发明属于气体净化技术领域，涉及一种利用超声波设备脱除硫化氢气体的方法，将超声波雾化后的脱硫剂和含硫化氢气体喷入超重力旋转机中，脱硫液滴吸收气体中的硫化氢，然后富液在配置有超声波发生器的再生槽中与空气接触再生。本发明采用超声波设备脱硫装置替代传统低传质效率的脱硫塔，提高了气液传质效率，缩短氧化脱硫和脱硫液再生以及硫磺沉降时间，并有效的消除了反应产生的泡沫；具有设备体积小、质量轻、占用空间少、开停车方便、维护与检修方便等优点，且技术工艺简单、持液量少、能耗低、副反应少；可以用于炼厂气、合成气、水煤气、克劳斯制硫磺尾气等含硫化氢气体的脱除。

技术领域

本发明属于气体净化技术领域，涉及一种利用超声波设备脱除硫化氢气体的方法，适用于炼厂气、合成气、水煤气、克劳斯制硫磺尾气等含硫化氢气体的脱除。

背景技术

在石油化工、天然气、油田开发、焦炉煤气和半水煤气等工业气体中，硫化氢是一种非常有害的杂质。它的存在不仅会造成设备和管路腐蚀，而且会给环境带来相当严重的危害，属于必须消除或控制的污染物。不同含量的硫化氢可采用不同的工艺过程，当酸气中硫浓度较高时，应用比较普遍的是醇胺吸收-Claus法脱硫制硫工艺。而当硫化氢浓度较低或硫化氢浓度较高但气体流量不大的场合，广泛采用的是湿法氧化还原法脱硫制硫工艺。

通常，湿式氧化法脱硫常用的吸收设备为填料塔、筛板塔等传统塔设备，在传统塔设备中通过脱硫液与含硫酸性气在吸收塔内部逆流接触，达到净化的目的。因受常规重力场的限制，气液两相的相对运动速度很慢，气液两相的相界面更新速度也较慢，因而传质强度不大，吸收效率较低，操作弹性低，设备体积庞大、填料易堵塞、开停车难等缺点。而湿式氧化法脱硫的再生设备中，脱硫液氧化再生生产硫磺，脱硫液中悬浮硫偏高，硫颗粒偏小等缺点，产生大量的硫泡沫，严重影响了脱硫效率，甚至因硫磺堵塔影响企业正常生产。

采用超声波设备脱硫装置替代传统低传质效率的脱硫塔，提高了气液传质效率，缩短氧化脱硫和脱硫液再生以及硫磺沉降时间，并有效的消除了反应产生的泡沫。具有设备体积小、质量轻、占用空间少、开停车方便、维护与检修方便等优点。且技术工艺简单、持液量少、能耗低、副反应少。

发明内容

本发明的目的在于，针对湿式氧化还原法脱硫技术的缺陷，提供一种利用超声波设备脱除硫化氢气体的方法，它在传统络合铁湿式氧化脱硫工艺的基础上，采用超声波设备脱硫装置替代传统低传质效率的脱硫塔，在硫化氢氧化和脱硫液再生中均采用超声波发生器，极大的强化了过程传质效率，缩短氧化脱硫和脱硫液再生时间，有效的消除了反应产生的泡沫。同时在硫磺沉降阶段采用了超声波发生器同硫磺改性剂共同作用，使硫磺沉降时间也大大缩短。

本发明的技术方案是这样实现的：将超声波雾化后的脱硫剂和含硫化氢气体喷入超重力旋转机中，脱硫液滴吸收气体中的硫化氢，然后富液在配置有超声波发生器的再生槽中与空气接触再生。

一般地，所述的脱硫剂为络合铁、碱溶液、稳定剂、杀菌剂、硫磺改性剂、缓蚀剂组成的混合溶液，混合溶液中：总铁浓度为0.1～30 g/L，碱浓度2～20 g/L，稳定剂/总铁=0.8～1.5摩尔比，杀菌剂10～50 ppm，硫磺改性剂50～100 ppm，缓蚀剂0.05～5 g/L。

本发明方法可处理H₂S体积含硫0.5～10%的酸性气体，根据不同的含硫原料气，脱硫剂的组成与配比不同，同时吸收工艺参数可调节。

本发明工艺主要包括以下工序：

（一）利用超声波雾化器将脱硫剂雾化成10-50μm的液滴，将所得的脱硫液滴与含硫化氢的气体均匀混合，并在不超过1s的时间内，喷入超重力旋转机中。

（二）在超重力旋转机中，脱硫液滴吸收气体中的硫化氢，脱除硫化氢的气体经气液分离器进入后续工段。同时含有硫化氢的液体在超重力旋转机的旋流场中被分离出来，经排液口进入富液罐，由富液泵打入侧壁配置有多个超声波发生器的再生槽中，与空气混合接触再生。