一種用于酸性氣處理的文丘里反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種酸性氣反應(yīng)器，適用于酸性氣氣體凈化領(lǐng)域，尤其適用于含硫氫化物等酸性氣體的凈化和污染物資源化的處理方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煉廠酸性氣主要來自于酸性水汽提、循環(huán)氫脫硫、干氣脫硫等裝置，酸性氣中主要含h2s、co2。目前大部分小型煉廠的酸性氣基本上采用燃燒后排放的處理方法。這種方法一方面造成資源的浪費(fèi)，另一方面給環(huán)保帶來了巨大的壓力，影響企業(yè)的發(fā)展空間。為保護(hù)環(huán)境和確保資源的充分利用，對(duì)小型煉廠的酸性氣進(jìn)行回收利用勢(shì)在必行。
[0003]隨著國家環(huán)保要求的進(jìn)一步加大，對(duì)二氧化硫排放作出了更加嚴(yán)格的限制。許多中小煉油廠對(duì)酸性氣中的硫化氫治理與利用作出了新的嘗試，并取得了很好的效果。其主要方向是將硫化氫用于生產(chǎn)高附加值的硫氫化鈉、硫酸、硫酸鹽、硫脲等化工產(chǎn)品，達(dá)到污染治理和回收硫，增加效益的雙重目標(biāo)。但是，裝置的長周期、連續(xù)運(yùn)行還存在一定的問題。
[0004]CN101143714A公開了一種利用高含烴的酸性氣制備硫酸的方法，硫化氫酸性氣體按比例分別進(jìn)入第一、第二硫化氫燃燒爐中燃燒，從第一燃燒爐出來的高溫爐氣，通過爐氣冷卻器，被空氣冷卻到一定溫度，然后進(jìn)入第二燃燒爐與補(bǔ)充的含硫化氫酸性氣體繼續(xù)與爐氣中剩余空氣一起燃燒，第二燃燒爐出來的高溫爐氣進(jìn)入余熱鍋爐儲(chǔ)熱，再進(jìn)入凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸工段進(jìn)行常規(guī)制酸。此工藝方法只能生產(chǎn)98%工業(yè)硫酸，不能生產(chǎn)價(jià)值更高的發(fā)煙硫酸，同時(shí)，由于硫酸的運(yùn)輸、儲(chǔ)存均有一定難度，因此，煉油廠附近穩(wěn)定的市場(chǎng)需求是限制其發(fā)展的重要因素。
[0005]CN1836767A公開了一種煉油廠酸性氣的處理方法，利用酸性氣作為水泥廠立窯的燃料，酸性氣在窯內(nèi)燃燒時(shí)，其中的H2S成分與水泥料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成CaSO4，其他有害成分也被燒結(jié)而轉(zhuǎn)化，從根本上解決酸性氣處理的難題，同時(shí)，酸性氣作為一種氣體燃料，使水泥廠節(jié)能燃料，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)及解決燃料的雙重目的，但是，這種方法有一定的局限性，不易于推廣。
[0006]小型煉廠酸性氣制備硫酸氫鈉、亞硫酸鹽、硫化鈉等化工產(chǎn)品的過程中，均會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)器腐蝕、反應(yīng)器局部結(jié)晶嚴(yán)重等問題，影響裝置正常運(yùn)行。有廠家對(duì)生產(chǎn)化工產(chǎn)品反應(yīng)器進(jìn)行了立式反應(yīng)塔進(jìn)行酸性氣堿法生產(chǎn)化工產(chǎn)品，但但是由于塔內(nèi)結(jié)晶造成管線堵塞，裝置無法正常運(yùn)行；采用臥式反應(yīng)罐，利用流真空泵實(shí)現(xiàn)堿液和硫化氫均勻混合試驗(yàn)裝置。酸性氣經(jīng)三級(jí)堿液吸收后，硫化氫脫除率可達(dá)95%以上，在經(jīng)保護(hù)罐吸收后，尾氣實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，可滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-1993)要求。但是依然存在管線結(jié)晶堵塞、產(chǎn)品質(zhì)量不高等問題。還有廠家采用鼓泡塔反應(yīng)器建成了用酸性氣中的硫化氫生產(chǎn)硫氫化鈉實(shí)驗(yàn)裝置，生產(chǎn)過程有極大的改善，但生產(chǎn)周期無法保證，反應(yīng)一段時(shí)間后，反應(yīng)罐內(nèi)有大量的碳酸鈉生成，造成裝置無法正常運(yùn)行，產(chǎn)品質(zhì)量不高。目前，對(duì)于小型煉廠酸性氣來說，需要一種綜合考慮安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性等因素的酸性氣處理方法及酸性氣反應(yīng)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種酸性氣反應(yīng)器，與現(xiàn)有的反應(yīng)器相比，本發(fā)明反應(yīng)器反應(yīng)效率高，設(shè)備規(guī)模小，不易堵塞，適用于酸性氣和堿液的吸收反應(yīng)過程及酸性氣凈化裝置，適用于煉廠酸性氣的處理。
[0008]本發(fā)明提供一種酸性氣反應(yīng)器，所述反應(yīng)器由上至下分為三段，上段為液相儲(chǔ)槽，中段為直筒反應(yīng)管，由上至下依次為進(jìn)料段、收縮段、喉管段、擴(kuò)張段和出料段，下段為具有下端放凈口的液封筒，液封筒包括液封內(nèi)筒和液封外筒；進(jìn)料段上部與液相儲(chǔ)槽形成套裝結(jié)構(gòu)，出料段下部與液封筒形成套裝結(jié)構(gòu)，液相儲(chǔ)槽設(shè)有氣相入口，氣相入口位置高于進(jìn)料段上端入口，液相儲(chǔ)槽側(cè)壁上設(shè)有循環(huán)液入口 ；直筒反應(yīng)管的管壁設(shè)有吸收液入口，吸收液入口位于喉管段上部；液封內(nèi)筒和液封外筒為套裝結(jié)構(gòu)，液封內(nèi)筒位于出料段下部，液封外筒外壁上設(shè)有氣相出口和液相出口。
[0009]本發(fā)明反應(yīng)器中，氣相出口位于液封內(nèi)筒與液封外筒連接處上部的液封外筒的外壁上。
[0010]本發(fā)明反應(yīng)器中，液相出口位于液封內(nèi)筒與液封外筒連接處下部的液封外筒外壁上，且液相出口位置在液封內(nèi)筒下端上面。
[0011]本發(fā)明反應(yīng)器中，吸收液入口設(shè)置在收縮段上部的直筒反應(yīng)管外壁上，優(yōu)選設(shè)置在液相儲(chǔ)槽下部與收縮段之間。
[0012]本發(fā)明反應(yīng)器中，循環(huán)液入口位置低于進(jìn)料段上端入口。
[0013]本發(fā)明反應(yīng)器中，氣相入口位于液相儲(chǔ)槽上端。
[0014]本發(fā)明反應(yīng)器中，進(jìn)料段上端為開設(shè)齒槽，齒槽結(jié)構(gòu)為扇形齒槽、方形齒槽、三角形齒槽中的一種，優(yōu)選為三角形齒槽結(jié)構(gòu)，齒槽寬度為3mnT20mm,優(yōu)選5mnT8mm ;其底部夾角為15?90°，優(yōu)選30?60°。
[0015]本發(fā)明反應(yīng)器中，出料段下端為開設(shè)齒槽，齒槽結(jié)構(gòu)為扇形齒槽、方形齒槽、三角形齒槽中的一種，優(yōu)選為三角形齒槽結(jié)構(gòu)，齒槽寬度為3mnT20mm,優(yōu)選5mnT8mm ;其底部夾角為15?90°，優(yōu)選30?60°。
[0016]本發(fā)明反應(yīng)器中，液封內(nèi)筒下端為開設(shè)齒槽，齒槽結(jié)構(gòu)為扇形齒槽、方形齒槽、三角形齒槽中的一種，優(yōu)選為三角形齒槽結(jié)構(gòu)，齒槽寬度為3mnT20mm,優(yōu)選5mnT8mm ;其底部夾角為15?90°，優(yōu)選30?60°。
[0017]本發(fā)明反應(yīng)器中，出料段外壁圓周方向設(shè)置若干個(gè)氣相通孔，具體可以為4?20個(gè)，優(yōu)選6?10個(gè)。
[0018]本發(fā)明反應(yīng)器中，吸收液入口連接液相分布器，液相分布器設(shè)置在直筒反應(yīng)管中心線上，由上向下噴射吸收液，液相分布器可設(shè)置廣10個(gè)，優(yōu)選4飛個(gè)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)中的反應(yīng)器相比，本發(fā)明反應(yīng)器具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明酸性氣反應(yīng)器通過設(shè)置液相儲(chǔ)槽和循環(huán)液入口，將產(chǎn)品液的一部分循環(huán)進(jìn)入液相儲(chǔ)槽，在液相儲(chǔ)槽內(nèi)形成溢流，在直筒反應(yīng)管管壁上以壁流形態(tài)進(jìn)行分布，在直筒反應(yīng)管內(nèi)壁形成均勻流液膜，以液膜為隔離板，不僅防止酸性氣中的H2S和堿液反應(yīng)生成的結(jié)晶物析出粘附管壁，同時(shí)以液膜為吸熱介質(zhì)，取出反應(yīng)熱，有效防止產(chǎn)品溶液過度蒸發(fā)，保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定、連續(xù)長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0020]2、本發(fā)明的反應(yīng)器采用文丘反應(yīng)段，實(shí)現(xiàn)堿液與酸性氣的快速、高效反應(yīng)，保證反應(yīng)深度及產(chǎn)品質(zhì)量；采用液封槽及位差自流排料，阻止酸性氣隨液體排放進(jìn)入產(chǎn)品中間罐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)氣液分離及液封，保證