CN202270473U - 一种炭黑尾气脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种炭黑尾气脱硫装置，包括烟气脱硫***、脱硫剂循环***和脱硫剂制备***，所述的烟气脱硫***包括洗气塔、换热器和汽水分离器；所述的脱硫剂循环***包括循环池，所述的脱硫剂制备***包括制备槽，洗气塔吸收液出口连接循环池，循环池与制备槽通过泵连接，循环池通过泵连接至脱硫剂喷淋装置。本实用新型的脱硫装置在炭黑尾气进入燃烧锅炉以前，对炭黑尾气中的硫进行脱除，脱除率高，避免了尾气中的硫对燃烧锅炉、设备、管道及烟囱的腐蚀，燃烧后排放的尾气达到国家污染物排放水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种炭黑尾气硫化氢脱除装置，适用于炭黑生产过程中排放尾气的治理。
背景技术
从1985年至2005年的二十年间，中国炭黑产量由年产23万吨增至161万吨，即增长了7倍。2001年以年产炭黑69万吨生产量超过日本，成为美国之后的世界第二大炭黑生产国。
二十年间中国的炭黑产量的提升，足见环境保护任务之繁重！近十年来，多数炭黑企业在推行质量管理体系ISO 9001:2000，大型企业在实施环境管理体系ISO 14001:2000。逐渐形成了以环境工程为核心的生产管理和环境管理互动的清洁工厂的环保理念。成长起一批炭黑清洁工厂，以示范作用带动了全行业的环境保护工作。在环境工程方面，成绩斐然。
随着国家对于环保的重视，特别是对SO2的排放量的控制，炭黑尾气脱硫成为了一个必不可少的任务。炭黑尾气中的硫来源于炭黑用油。由于中国煤炭供应的原因，开始有些高硫煤进入焦炉，产生了燃烧后的烟气、排气袋滤器的烟气中含硫量超过国家环保标准的限度的情况，这必须进行处理。烟气脱硫，一般采用水膜式烟气脱硫技术装置。此法是在炭黑尾气进入锅炉燃烧后的烟气脱硫，脱硫效率高。但此法对设备、管道和烟筒的腐蚀较严重，特别是含硫尾气对燃烧锅炉的腐蚀很严重，必须作好防腐处理，同时注意排放烟筒的安全。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种在炭黑尾气进入燃烧锅炉以前，对尾气中的硫进行脱除的装置，避免了尾气中的硫对燃烧锅炉、设备、管道及烟囱的腐蚀，燃烧后排放的尾气达到国家污染物排放水平。
一种炭黑尾气脱硫装置，其包括烟气脱硫***、脱硫剂循环***和脱硫剂制备***，所述的烟气脱硫***包括洗气塔、换热器和汽水分离器，洗气塔下部设有尾气入口，洗气塔底部设有吸收液出口，洗气塔顶部设有尾气出口，洗气塔尾气入口连接换热器，洗气塔尾气出口连接汽水分离器入口，汽水分离器出口连接换热器，洗气塔塔体上部安装有除雾器，除雾器下方设有脱硫剂喷淋装置；所述的脱硫剂循环***包括循环池，所述的脱硫剂制备***包括制备槽，洗气塔吸收液出口连接循环池，循环池与制备槽通过泵连接，循环池通过泵连接至脱硫剂喷淋装置。
本实用新型的洗气塔可以选用旋流板塔或填料塔，相应地，塔内设置有旋流板或填料。优选地，所述的洗气塔为旋流板塔。
优选地，所述的洗气塔为填料塔。
优选地，所述的洗气塔上部还设有水喷淋装置，水喷淋装置位于除雾器和脱硫剂喷淋装置之间。
优选地，所述的除雾器为板式除雾器。
优选地，所述的除雾器为网式除雾器。
优选地，所述的除雾器为填料除雾器。
本实用新型的脱硫剂主要成分是：Na2CO3、析硫催化剂、载氧催化剂，其装置工作原理为：
（1）用纯碱溶液吸收H2S，H2S从气相转移到液相；
（2）液相H2S电离生成H＋和HS－；经计算，pH值8～9时溶液中［H2S］、［H＋］、［HS－］如表1所示：
表1 pH值与溶液中［H
2
S］、［H
＋
］、［HS
－
］的数值
| pH值 | ［H2S］ | ［HS－］ | ［H＋］ |
| 8 | 9.09 | 90.91 | 0 |
| 9 | 0.99 | 99 | 0 |
可见，常规脱硫液（pH值8.5～9.2）中的硫的主要存在形式是HS－；
（3）用析硫催化剂氧化HS－生成单质硫，催化剂由氧化态变为还原态而失去氧化能力；
（4）利用载氧催化剂氧化析硫催化剂使其获得再生，载氧催化剂由氧化态变为还原态而失去活性；
（5）利用空气中的氧气氧化载氧催化剂使其由还原态变成氧化态获得再生；
（6）生成的单质硫在氧气氧化载氧催化剂的过程中被空气浮选分离，硫泡沫经过离心机加工成硫磺。
本实用新型的脱硫装置在炭黑尾气进入燃烧锅炉以前，对炭黑尾气中的硫进行脱除，脱除率高，避免了尾气中的硫对燃烧锅炉、设备、管道及烟囱的腐蚀，燃烧后排放的尾气达到国家污染物排放水平。
附图说明
图1为本实用新型炭黑尾气脱硫装置的结构示意图。
图中：1-工艺水，2-蒸汽，3-压缩空气，4-脱硫剂原料，5-制备槽，6-泵，7-循环池，8-泵，9-洗气塔，10-汽水分离器，11-换热器，12-加压风机，13-去锅炉燃烧，14-脱硫剂喷淋装置，15-除雾器，16-水喷淋装置，17-上填料，18-下填料。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步地详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1，一种炭黑尾气脱硫装置，其包括烟气脱硫***、脱硫剂循环***和脱硫剂制备***，所述的烟气脱硫***包括洗气塔9、换热器11和汽水分离器10，洗气塔9下部设有尾气入口，洗气塔9底部设有吸收液出口，洗气塔9顶部设有尾气出口，洗气塔9尾气入口连接换热器11，洗气塔9尾气出口连接汽水分离器10入口，汽水分离器10出口连接换热器11，洗气塔9塔体上部安装有网式除雾器15。所述的洗气塔9采用填料塔，设有上填料17和下填料18，上填料17上方设有水喷淋装置16，上填料17与下填料18之间设有脱硫剂喷淋装置14，水喷淋装置16位于除雾器15下方，水喷淋装置16连接工艺水1。
所述的脱硫剂循环***包括循环池7，所述的脱硫剂制备***包括制备槽5，洗气塔9吸收液出口连接循环池7，循环池7与制备槽5通过泵6连接，循环池7通过泵8连接至脱硫剂喷淋装置14。
本实用新型在制备槽5中制备脱硫剂，制备槽5选择性地引入工艺水1，蒸汽2，压缩空气3和脱硫剂原料4。采用的脱硫剂建议是Na2CO3，同时添加析硫催化剂和载氧催化剂。脱硫剂的溶液配比由入塔气量、气体中H2S含量、要求的气体净化度、溶液循环量等确定。通常用纯碱配置脱硫溶液时，总碱度为0.4～0.6N（以Na2CO3计）、溶液pH8.5～9.2。
配制好的脱硫剂由制备槽进入循环池，由泵8打入洗气塔的上部；炭黑尾气由风机12输送至换热器11，与吸收后的尾气进行换热，温度下降，经过换热的炭黑尾气由洗气塔9下部进入，在洗气塔9的填料上气液充分接触反应，H2S进入液态。吸收后的尾气经过除雾器15脱除部分水汽，从洗气塔9上部出去，在汽水分离器10进一步脱除水汽，经过换热器11换热，温度上升后进入锅炉燃烧13。
吸收液由洗气塔9底部的吸收液出口进入到循环池，再经后续进一步反应生成单质硫，从***中脱除。
Claims (7)
1.一种炭黑尾气脱硫装置，其特征在于：其包括烟气脱硫***、脱硫剂循环***和脱硫剂制备***，所述的烟气脱硫***包括洗气塔、换热器和汽水分离器，洗气塔下部设有尾气入口，洗气塔底部设有吸收液出口，洗气塔顶部设有尾气出口，洗气塔尾气入口连接换热器，洗气塔尾气出口连接汽水分离器入口，汽水分离器出口连接换热器，洗气塔塔体上部安装有除雾器，除雾器下方设有脱硫剂喷淋装置；所述的脱硫剂循环***包括循环池，所述的脱硫剂制备***包括制备槽，洗气塔吸收液出口连接循环池，循环池与制备槽通过泵连接，循环池通过泵连接至脱硫剂喷淋装置。
2.根据权利要求1所述的炭黑尾气脱硫装置，其特征在于：所述的洗气塔为旋流板塔。
3.根据权利要求1的炭黑尾气脱硫装置，其特征在于：所述的洗气塔为填料塔。
4.根据权利要求1的炭黑尾气脱硫装置，其特征在于：所述的洗气塔上部还设有水喷淋装置，水喷淋装置位于除雾器和脱硫剂喷淋装置之间。
5.根据权利要求1的炭黑尾气脱硫装置，其特征在于：所述的除雾器为板式除雾器。
6.根据权利要求1的炭黑尾气脱硫装置，其特征在于：所述的除雾器为网式除雾器。
7.根据权利要求1的炭黑尾气脱硫装置，其特征在于：所述的除雾器为填料除雾器。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104307344A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-01-28 | 攀枝花钢城集团瑞通制冷设备有限公司 | 炭黑尾气净化装置 |
| CN105597501A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-05-25 | 中橡集团炭黑工业研究设计院 | 一种炭黑生产过程中废气脱硫、脱硝的方法 |
| CN110354670A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-10-22 | 太原黑猫炭黑有限责任公司 | 一种炭黑尾气锅炉烟气脱白***和方法 |
| US10723964B2 (en) | 2015-09-28 | 2020-07-28 | Haldor Topsøe A/S | Process for energy recovery in carbon black production |
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