本實(shí)用新型涉及一種高效液相TRS凈化裝置，屬于廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

總還原性硫化物(Total Reduced Sulfide，簡(jiǎn)稱TRS，包含硫化氫、硫醇、硫醚、二甲二硫等還原態(tài)硫化物)是多種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的副產(chǎn)物，也是大氣污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格控制的物質(zhì)。由于濃度高、嗅閾值低等因素，現(xiàn)有技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，制約了很多企業(yè)的發(fā)展，為此我們迫切地需要尋找一種高效還原態(tài)硫化物凈化技術(shù)。

現(xiàn)有還原態(tài)硫化物凈化技術(shù)中，存在著各種問(wèn)題，列舉如下：

堿噴淋法：藥劑消耗量大，運(yùn)行費(fèi)用高，廢液處置困難，且硫化物又轉(zhuǎn)移到了水中，增加了污水處置的難度，在厭氧段又將重新回到廢氣中。

其他吸收法與堿噴淋法類(lèi)似，只是暫時(shí)將硫從氣體中轉(zhuǎn)移到了液體中，無(wú)法根本去除。

焚燒法：高濃度還原態(tài)硫化物焚燒后生成SO₂，對(duì)爐膛、管道、降溫設(shè)備等均造成嚴(yán)重腐蝕。

氧化鐵法、活性炭法、分子篩法、膜分離法等干式脫硫方法吸附劑失效快，吸附過(guò)程放熱量大，需要更換脫硫劑而不能連續(xù)操作，脫硫劑飽和后要廢棄，造成環(huán)境問(wèn)題，增加環(huán)保成本。

克勞斯法：能夠?qū)⒘蚧瘹滢D(zhuǎn)化為硫磺而獲得徹底凈化，但是該法適用于大氣量、高濃度的工況，且投資較高，在廢氣處理領(lǐng)域很難滿足條件，適用性差。

LOCAT等用脫硫劑進(jìn)行濕法脫硫的方法，因其運(yùn)行條件溫和、硫化氫濃度適用范圍廣、能夠?qū)⒘蚧瘹滢D(zhuǎn)化為硫磺而徹底分離等優(yōu)點(diǎn)，是較適宜的技術(shù)，但現(xiàn)有的脫硫設(shè)備一般為浸沒(méi)的罐式、噴淋塔式或超重力床，均存在壓損大導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用極高、傳質(zhì)效率低導(dǎo)致凈化效果差、設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題，制約了其在環(huán)保廢氣處理領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種高效液相TRS凈化裝置，其提高了反應(yīng)速度，精簡(jiǎn)了設(shè)備配置，提高了還原態(tài)硫化物脫除效率，傳質(zhì)效率高、壓損低、投資及運(yùn)行費(fèi)用低。

所述的高效液相TRS凈化裝置，包括TRS凈化反應(yīng)器、深度凈化器、催化劑再生塔、在線離心機(jī)、再生風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，TRS凈化反應(yīng)器塔頂與深度凈化器和引風(fēng)機(jī)依次相連；TRS凈化反應(yīng)器與富液箱、催化劑再生塔、在線離心機(jī)和貧液箱依次相連，貧液箱與TRS凈化反應(yīng)器相連；催化劑再生塔與再生風(fēng)機(jī)相連。

所述富液箱與催化劑再生塔之間設(shè)有進(jìn)料泵。

所述貧液箱與TRS凈化反應(yīng)器之間設(shè)有回流泵。

廢氣在引風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入TRS凈化反應(yīng)器，在高效TRS催化劑的作用下，廢氣中的還原態(tài)硫化物被吸收進(jìn)入液相中，廢氣得到凈化，再經(jīng)過(guò)深度凈化器的進(jìn)一步處理后達(dá)標(biāo)排放。

硫化物進(jìn)入液相后發(fā)生一系列反應(yīng)，形成含硫富液，通過(guò)溢流進(jìn)入富液箱，由于廢氣中含有一定濃度的氧氣，在反應(yīng)器中會(huì)發(fā)生部分TRS催化劑的再生反應(yīng)和硫化物的氧化反應(yīng)，為使以上反應(yīng)更加徹底，不影響催化劑的硫容，設(shè)置了催化劑再生塔，該塔能夠?qū)崿F(xiàn)極高的氣液混合效果，從而使含硫富液在有充足氧氣存在的條件下轉(zhuǎn)化為硫磺顆粒，同時(shí)催化劑被再生。之后液相被泵送至在線離心機(jī)分離硫磺，經(jīng)脫除硫磺的貧液自流至貧液箱內(nèi)，再由回流泵打回TRS凈化反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)催化劑的循環(huán)利用。分離出的硫磺顆?？缮疃忍幚砘蛲赓u(mài)。

所述富液箱分別與液位監(jiān)測(cè)器、軟化水補(bǔ)給器和催化劑補(bǔ)充器相連。由于反應(yīng)過(guò)程放熱會(huì)蒸發(fā)一定水分，設(shè)有的液位監(jiān)測(cè)器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)富液箱內(nèi)的液位，并將信號(hào)傳導(dǎo)給軟化水補(bǔ)給器，及時(shí)補(bǔ)充軟化水；分離出的硫磺不可避免的會(huì)裹挾一定量的催化劑，造成催化劑的損耗，因此設(shè)有的催化劑補(bǔ)充器，可以維持系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的有效催化劑量。

所述TRS凈化反應(yīng)器塔頂與引風(fēng)機(jī)之間設(shè)有深度凈化器，用來(lái)進(jìn)一步完成硫化物的凈化反應(yīng)。

所述TRS凈化反應(yīng)器上端與軟化水添加器相連。

所述深度凈化器與軟化水添加器相連，用于補(bǔ)水及泡沫消除等功用。

所述TRS凈化反應(yīng)器的進(jìn)氣管為彎頭導(dǎo)向式；進(jìn)氣管的下方設(shè)有微孔網(wǎng)盤(pán)，每層微孔網(wǎng)盤(pán)間有一定間距，形成氣液混合腔；微孔網(wǎng)盤(pán)上方設(shè)有噴淋系統(tǒng)(兩層或多層)和除霧器，除霧器位于進(jìn)氣管的上方，第一層噴淋系統(tǒng)位于除霧器的上方，其他噴淋系統(tǒng)位于除霧器的下方。有些情況下，反應(yīng)器內(nèi)會(huì)有泡沫產(chǎn)生，且存在隨氣流沖出塔外的情況，當(dāng)設(shè)有兩層噴淋系統(tǒng)時(shí)，下層噴淋系統(tǒng)連接經(jīng)固液分離的催化劑貧液，上層噴淋系統(tǒng)連接軟化水添加器，將產(chǎn)生的泡沫及時(shí)消除，防止TRS凈化反應(yīng)器排氣攜帶催化劑；當(dāng)設(shè)有多層噴淋系統(tǒng)時(shí)，可以根據(jù)具體情況進(jìn)行連接。

所述TRS凈化反應(yīng)器上分別設(shè)有溢流口和視鏡，設(shè)有的溢流口用于催化劑的回流，控制TRS凈化反應(yīng)器內(nèi)液位；設(shè)有的多個(gè)視鏡用于觀察TRS凈化反應(yīng)器內(nèi)液面及硫磺形成情況。

所述TRS凈化反應(yīng)器的底端設(shè)有排凈口。

所述催化劑裝填的高度比最上層微孔網(wǎng)盤(pán)高0～500mm。

所述微孔網(wǎng)盤(pán)可以采用塑料網(wǎng)帶纏繞、不銹鋼網(wǎng)帶纏繞、陶瓷或不銹鋼材料打孔等形式做成。

待處理廢氣經(jīng)TRS凈化反應(yīng)器內(nèi)彎頭導(dǎo)向，以一定速度向下沖擊反應(yīng)器內(nèi)液面，形成撞擊區(qū)，撞擊區(qū)內(nèi)湍動(dòng)強(qiáng)烈，氣液兩相間相對(duì)速度高，混合作用強(qiáng)，形成氣液混合流。之后廢氣向上反射到微孔網(wǎng)盤(pán)區(qū)域，氣流在穿過(guò)微孔網(wǎng)盤(pán)的微孔時(shí)得到了高效均勻分布。更重要的，微孔網(wǎng)盤(pán)區(qū)域縮小了氣流通道，對(duì)氣液混合體產(chǎn)生擠壓作用，微孔網(wǎng)盤(pán)間的混合腔又?jǐn)U大了流通通道，下一層微孔網(wǎng)盤(pán)進(jìn)行再次擠壓，在這樣的快速擠壓、擴(kuò)大、再擠壓的過(guò)程中，使液體在高分散、高混合、強(qiáng)湍動(dòng)以及界面急速更新的狀態(tài)下與廢氣接觸，極大地強(qiáng)化了傳質(zhì)過(guò)程，將反應(yīng)時(shí)間縮短到幾秒內(nèi)。微孔網(wǎng)盤(pán)上部氣液混合流呈躍動(dòng)的水珠狀態(tài)，仍存在極高的傳質(zhì)作用。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型提高了反應(yīng)速度，精簡(jiǎn)了設(shè)備配置，提高了還原態(tài)硫化物脫除效率，科學(xué)合理；

(2)本實(shí)用新型設(shè)有的微孔網(wǎng)盤(pán)對(duì)廢氣進(jìn)行高效分配，增強(qiáng)廢氣均布效果；廢氣停留時(shí)間短，縮小了設(shè)備尺寸；利用撞擊流、泡膜捕捉、微孔切割、擠壓等原理增強(qiáng)氣液混合效果強(qiáng)化傳質(zhì)作用，使硫化物與催化劑的反應(yīng)在幾秒內(nèi)即能完成，極大地提高了反應(yīng)速度；

(3)因液體浸沒(méi)深度小，設(shè)備壓損僅約3000-9000Pa，設(shè)備的壓損??；由于反應(yīng)速度快，催化劑循環(huán)量大大減少，降低了運(yùn)行費(fèi)用；

(4)因催化劑裝填量、循環(huán)量小，設(shè)備尺寸小，投資少，用電設(shè)備能耗低，催化劑損耗少，投資運(yùn)行成本較低。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是TRS凈化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、軟化水添加器；2、TRS凈化反應(yīng)器；3、深度凈化器；4、引風(fēng)機(jī)；5、液位監(jiān)測(cè)器；6、軟化水補(bǔ)給器；7、催化劑補(bǔ)充器；8、催化劑再生塔；9、再生風(fēng)機(jī)；10、在線離心機(jī)；11、貧液箱；12、富液箱；13、視鏡；14、噴淋系統(tǒng)；15、溢流口；16、排凈口；17、微孔網(wǎng)盤(pán)；18、進(jìn)氣管；19、除霧器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但其并不限制本實(shí)用新型的實(shí)施。

實(shí)施例1

所述的高效液相TRS凈化裝置，包括TRS凈化反應(yīng)器2、深度凈化器3、催化劑再生塔8、在線離心機(jī)10、再生風(fēng)機(jī)9和引風(fēng)機(jī)4，TRS凈化反應(yīng)器2塔頂與深度凈化器3和引風(fēng)機(jī)4依次相連；TRS凈化反應(yīng)器2與富液箱12、催化劑再生塔8、在線離心機(jī)10和貧液箱11依次相連，貧液箱11與TRS凈化反應(yīng)器2相連；催化劑再生塔8與再生風(fēng)機(jī)9相連。

所述富液箱12與催化劑再生塔8之間設(shè)有進(jìn)料泵。

所述貧液箱11與TRS凈化反應(yīng)器2之間設(shè)有回流泵。

廢氣在引風(fēng)機(jī)4作用下進(jìn)入TRS凈化反應(yīng)器2，在高效TRS催化劑的作用下，廢氣中的還原態(tài)硫化物被吸收進(jìn)入液相中，廢氣得到凈化，再經(jīng)過(guò)深度凈化器3的進(jìn)一步處理后達(dá)標(biāo)排放。

硫化物進(jìn)入液相后發(fā)生一系列反應(yīng)，形成含硫富液，通過(guò)溢流進(jìn)入富液箱12，由于廢氣中含有一定濃度的氧氣，在TRS凈化反應(yīng)器2中會(huì)發(fā)生部分TRS催化劑的再生反應(yīng)和硫化物的氧化反應(yīng)，為使以上反應(yīng)更加徹底，不影響催化劑的硫容，設(shè)置了催化劑再生塔8，該塔能夠?qū)崿F(xiàn)極高的氣液混合效果，從而使含硫富液在有充足氧氣存在的條件下轉(zhuǎn)化為硫磺顆粒，同時(shí)催化劑被再生。之后液相被泵送至在線離心機(jī)10分離硫磺，經(jīng)脫除硫磺的貧液自流至貧液箱11內(nèi)，再由回流泵打回TRS凈化反應(yīng)器2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)催化劑的循環(huán)利用。分離出的硫磺顆?？缮疃忍幚砘蛲赓u(mài)。

所述富液箱12分別與液位監(jiān)測(cè)器5、軟化水補(bǔ)給器6和催化劑補(bǔ)充器7相連。由于反應(yīng)過(guò)程放熱會(huì)蒸發(fā)一定水分，設(shè)有的液位監(jiān)測(cè)器5可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)富液箱12內(nèi)的液位，并將信號(hào)傳導(dǎo)給軟化水補(bǔ)給器6，及時(shí)補(bǔ)充軟化水；分離出的硫磺不可避免的會(huì)裹挾一定量的催化劑，造成催化劑的損耗，因此設(shè)有的催化劑補(bǔ)充器7，可以維持系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的有效催化劑量。

所述TRS凈化反應(yīng)器2塔頂與引風(fēng)機(jī)4之間設(shè)有深度凈化器3，用來(lái)進(jìn)一步完成硫化物的凈化反應(yīng)。

所述TRS凈化反應(yīng)器2上端與軟化水添加器1相連。

所述深度凈化器3與軟化水添加器1相連，用于補(bǔ)水及泡沫消除等功用。

所述TRS凈化反應(yīng)器2的進(jìn)氣管18為彎頭導(dǎo)向式；進(jìn)氣管18的下方設(shè)有微孔網(wǎng)盤(pán)17，每層微孔網(wǎng)盤(pán)17間有一定間距，形成氣液混合腔；微孔網(wǎng)盤(pán)17上方設(shè)有兩層噴淋系統(tǒng)14和除霧器19，除霧器19位于進(jìn)氣管18的上方，第一層噴淋系統(tǒng)14位于除霧器19的上方，另一層噴淋系統(tǒng)14位于除霧器19的下方；下層噴淋系統(tǒng)14連接經(jīng)固液分離的催化劑貧液，上層噴淋系統(tǒng)14連接軟化水添加器1，將產(chǎn)生的泡沫及時(shí)消除，防止TRS凈化反應(yīng)器2排氣攜帶催化劑。

所述TRS凈化反應(yīng)器2上分別設(shè)有溢流口15和視鏡13，設(shè)有的溢流口15用于催化劑的回流，控制TRS凈化反應(yīng)器2內(nèi)液位；設(shè)有的多個(gè)視鏡13用于觀察TRS凈化反應(yīng)器2內(nèi)液面及硫磺形成情況。

所述TRS凈化反應(yīng)器2的底端設(shè)有排凈口16。

所述催化劑裝填的高度比最上層微孔網(wǎng)盤(pán)17高300mm。

所述微孔網(wǎng)盤(pán)17采用不銹鋼網(wǎng)帶纏繞做成。

待處理廢氣經(jīng)TRS凈化反應(yīng)器2內(nèi)彎頭導(dǎo)向，以一定速度向下沖擊反應(yīng)器內(nèi)液面，形成撞擊區(qū)，撞擊區(qū)內(nèi)湍動(dòng)強(qiáng)烈，氣液兩相間相對(duì)速度高，混合作用強(qiáng)，形成氣液混合流。之后廢氣向上反射到微孔網(wǎng)盤(pán)17區(qū)域，氣流在穿過(guò)微孔網(wǎng)盤(pán)17的微孔時(shí)得到了高效均勻分布。更重要的，微孔網(wǎng)盤(pán)17區(qū)域縮小了氣流通道，對(duì)氣液混合體產(chǎn)生擠壓作用，微孔網(wǎng)盤(pán)17間的混合腔又?jǐn)U大了流通通道，下一層微孔網(wǎng)盤(pán)17進(jìn)行再次擠壓，在這樣的快速擠壓、擴(kuò)大、再擠壓的過(guò)程中，使液體在高分散、高混合、強(qiáng)湍動(dòng)以及界面急速更新的狀態(tài)下與廢氣接觸，極大地強(qiáng)化了傳質(zhì)過(guò)程，將反應(yīng)時(shí)間縮短到幾秒內(nèi)。微孔網(wǎng)盤(pán)17上部氣液混合流呈躍動(dòng)的水珠狀態(tài)，仍存在極高的傳質(zhì)作用。

廢氣流量500m³/h(進(jìn)氣硫化氫濃度1600mg/m³，VOCs濃度2000mg/m³)通過(guò)TRS凈化反應(yīng)器2，在催化劑的作用下，凈化氣體再經(jīng)過(guò)深度凈化器3處理后達(dá)標(biāo)排放(排氣硫化氫濃度4mg/m³，VOCs濃度10mg/m³)；催化劑溢流至富液箱12，再經(jīng)進(jìn)料泵打到催化劑再生塔8進(jìn)行再生，再生后的富液經(jīng)在線離心機(jī)10分離出硫磺，分離后的貧液自流至貧液箱11，經(jīng)回流泵打回TRS凈化反應(yīng)器2。