脫硫裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種脫硫裝置。脫硫裝置(1)包括：脫硫塔(20)，通過(guò)使焦?fàn)t煤氣(G1)與吸收液(S2)對(duì)流接觸來(lái)將焦?fàn)t煤氣中的硫化物吸收到吸收液中；再生塔(30)，向從脫硫塔排出的吸收液供給含有氧的氣體而將硫化物氧化，使至少一部分吸收液在脫硫塔中循環(huán)。脫硫塔具有多層吸收層(26)。各個(gè)吸收層具有200mm～1500mm的厚度，用于將吸收液暫時(shí)保持而自上向下進(jìn)行引導(dǎo)，焦?fàn)t煤氣自下向上通過(guò)該吸收層。再生塔(30)具有混合槽(40)?；旌喜蹚拿摿蛩薪邮瘴找海⑶医邮蘸醒醯臍怏w而構(gòu)成氣液混合流體，使氣液混合流體一邊回旋一邊上升。本實(shí)用新型能夠提供一種脫硫能力優(yōu)異的脫硫裝置。
【專利說(shuō)明】
脫硫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種脫硫裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在對(duì)煤進(jìn)行干餾而制造焦炭時(shí)產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣能夠作為燃料進(jìn)行利用。由于焦?fàn)t煤氣含有硫化物，因此當(dāng)燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生硫氧化物，存在對(duì)環(huán)境帶來(lái)影響的隱患。因此，在將焦?fàn)t煤氣作為燃料進(jìn)行利用之前，會(huì)去除焦?fàn)t煤氣中的硫化物。在硫化物的去除中使用例如CN201880463U所示那樣的脫硫裝置，在該脫硫裝置中，通過(guò)使焦?fàn)t煤氣與吸收液對(duì)流接觸來(lái)將焦?fàn)t煤氣中的硫化物吸收到吸收液中。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]實(shí)用新型要解決的問(wèn)題
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種脫硫能力優(yōu)異的脫硫裝置。
[0005]用于解決問(wèn)題的方案
[0006]本實(shí)用新型的脫硫裝置包括:脫硫塔，其通過(guò)使焦?fàn)t煤氣與吸收液對(duì)流接觸來(lái)將焦?fàn)t煤氣中的硫化物吸收到吸收液中；以及再生塔，其向從脫硫塔排出的吸收液供給含有氧的氣體而將硫化物氧化，并使至少一部分吸收液在脫硫塔中循環(huán)；脫硫塔具有多層吸收層，該多層吸收層以沿上下方向相互分開的排列方式設(shè)置，分別具有200mm?1500mm的厚度，用于將吸收液暫時(shí)保持而自上向下進(jìn)行引導(dǎo)，焦?fàn)t煤氣自下向上通過(guò)該多層吸收層；再生塔具有混合槽，該混合槽從脫硫塔中接收吸收液，并且接收含有氧的氣體而構(gòu)成氣液混合流體，使氣液混合流體一邊回旋一邊上升。
[0007]若脫硫塔的吸收層的厚度過(guò)小，則吸收層內(nèi)的焦?fàn)t煤氣與吸收液之間的接觸效率變得不充分。另一方面，若吸收層的厚度過(guò)大，則由于通過(guò)再生塔內(nèi)的氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的固體硫的蓄積，使吸收層的透氣性降低，焦?fàn)t煤氣和吸收液的接觸效率降低。若吸收層的厚度為200mm以上，則能夠獲得焦?fàn)t煤氣和吸收液的充分的接觸效率。如果吸收層的厚度為1500mm以下,貝U產(chǎn)生的固體硫被吸收液帶走，因此由固體硫的蓄積引起的焦?fàn)t煤氣和吸收液的接觸效率的降低得到抑制。因此，通過(guò)使吸收層的厚度為200_?1500_，從而得以長(zhǎng)期維持焦?fàn)t煤氣和吸收液的充分的接觸效率。
[0008]在再生塔中，含有氧的氣體混入吸收液中而構(gòu)成氣液混合流體，氣液混合流體在混合槽內(nèi)一邊回旋一邊上升。由此，能夠獲得收納于混合槽內(nèi)的氣液混合流體整體的流動(dòng)性，從而含有氧的氣體與吸收液之間的攪拌混合變迅速且均勻。因此，吸收液吸收硫化物的能力(以下，稱作“吸收液的吸收能力”。)充分地恢復(fù)。
[0009]這樣，在脫硫塔內(nèi)長(zhǎng)期維持焦?fàn)t煤氣和吸收液的充分的接觸效率，在再生塔內(nèi)，吸收液的吸收能力充分地恢復(fù)，因此能夠長(zhǎng)期維持較高的脫硫性能。因而，本實(shí)用新型的脫硫裝置的脫硫性能優(yōu)異。
[0010]也可以是，該脫硫裝置還包括預(yù)冷塔，該預(yù)冷塔通過(guò)在脫硫塔的前一階段中使焦?fàn)t煤氣與焦油含有率1%?6%的冷卻液對(duì)流接觸來(lái)對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行冷卻。
[0011]吸收液的吸收能力存在隨著焦?fàn)t煤氣的溫度降低而提高的傾向。因此，通過(guò)在脫硫塔的前一階段中對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行冷卻，從而使焦?fàn)t煤氣的脫硫能力提高。由于預(yù)冷塔的冷卻液含有焦油，因此即使焦?fàn)t煤氣中的萘因冷卻而析出，析出的萘也被焦油吸收，并與冷卻液一起被帶走。因此，預(yù)冷塔內(nèi)的萘的蓄積得到抑制，預(yù)冷塔對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行冷卻的能力得以長(zhǎng)期維持。因而，能夠通過(guò)焦?fàn)t煤氣的冷卻來(lái)提高脫硫能力，并且能夠長(zhǎng)期維持該效果O
[0012]也可以是，混合槽具有:槽主體，其用于收納氣液混合流體；以及噴射管，其設(shè)于槽主體內(nèi)的下部,用于接收吸收液和含有氧的氣體而將氣液混合流體噴射到槽主體內(nèi)；噴射管具有在氣液混合流體的噴射方向上排列的多個(gè)管體，構(gòu)成為利用噴射效果將周圍的流體吸引到管體之間，并且通過(guò)氣液混合流體的噴射在槽主體內(nèi)形成渦流。
[0013]在該情況下，由于利用氣液混合流體的噴射流在槽主體內(nèi)形成了渦流，因此氣液混合流體在槽主體內(nèi)一邊回旋一邊上升。由此，由于能夠獲得氣液混合流體的流動(dòng)性，因此使含有氧的氣體與吸收液之間的攪拌混合變迅速且均勻，從而有效地促進(jìn)了氧化反應(yīng)。噴射到槽主體內(nèi)的氣液混合流體的一部分利用噴射效果被再次吸引到噴射管內(nèi)，因此在氣液混合流體在槽主體內(nèi)一邊回旋一邊上升的前一階段中，含有氧的氣體充分地混入氣液混合流體中。因而，能夠高效且可靠地恢復(fù)吸收液的吸收能力。另外，利用氣液混合流體的噴射流使氣液混合流體回旋也有助于混合槽的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
[0014]也可以是，槽主體具有圓筒狀的側(cè)壁，側(cè)壁的高度為側(cè)壁的內(nèi)徑的兩倍以下，并且為Im以上。
[0015]若收納于槽主體內(nèi)的氣液混合流體的深度過(guò)小，則存在吸收液中的硫化物的氧化率明顯降低的傾向。如果增大側(cè)壁的高度，則氣液混合流體的深度也變大，因此雖然吸收液中的硫化物的氧化率提高，但是用于使吸收液流動(dòng)的能量消耗也上升。若進(jìn)一步增大側(cè)壁的高度而使氣液混合流體的深度過(guò)大，則氧化率的提高變緩，因此是不經(jīng)濟(jì)的。若側(cè)壁的高度為Im以上，則能夠確保吸收液中的硫化物的氧化率。若側(cè)壁的高度為側(cè)壁的內(nèi)徑的兩倍以下，則能夠獲得與能量消耗相稱的氧化能力。因而，若側(cè)壁的高度為側(cè)壁的內(nèi)徑的兩倍以下，并且為Im以上，則能夠以較高的能量效率確保氧化能力。
[0016]也可以是，再生塔還具有脫氣槽，該脫氣槽以包圍混合槽的方式設(shè)置，構(gòu)成為接收從混合槽排出的氣液混合流體,并將該氣液混合流體分離為吸收液與氣體而進(jìn)行排出。
[0017]在該情況下，由于從吸收液S2中去除了氣體，因此抑制了在壓送吸收液S2的泵P2中產(chǎn)生氣穴。由此，能夠使吸收液S2在脫硫塔20與再生塔30之間穩(wěn)定地循環(huán)。因而，能夠更可靠地維持脫硫能力。
[0018]實(shí)用新型的效果
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型，能夠提供一種脫硫能力優(yōu)異的脫硫裝置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是表示脫硫裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021 ] 圖2是預(yù)冷塔的剖視圖。
[0022]圖3是脫硫塔的剖視圖。
[0023]圖4是再生塔的剖視圖。
[0024]圖5是再生塔的俯視圖。
[0025]圖6是展開表示脫氣槽的示意圖。
[0026]圖7是表示滯留在槽主體內(nèi)的氣液混合流體的深度與氧利用率之間的關(guān)系的圖表。

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施方式。在說(shuō)明中，對(duì)同一要素或具有相同功能的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)說(shuō)明。圖1所示的脫硫裝置I是用于去除焦?fàn)t煤氣中的硫化物的裝置，包括預(yù)冷塔10、脫硫塔20以及再生塔30。
[0028]預(yù)冷塔10通過(guò)在脫硫塔20的前一階段中使焦?fàn)t煤氣與含有焦油的冷卻液對(duì)流接觸來(lái)對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行冷卻。脫硫塔20通過(guò)使焦?fàn)t煤氣和吸收液對(duì)流接觸來(lái)將焦?fàn)t煤氣中的硫化物吸收到吸收液中。再生塔30向從脫硫塔20排出的吸收液供給含有氧的氣體而使硫化物氧化，并使至少一部分吸收液返回到脫硫塔20中。
[0029]如圖2所示，預(yù)冷塔10具有氣體接收口 11、氣體送出口 12、冷卻液接收口 13、分配器14、冷卻液送出口 15以及多層冷卻層16。另外，圖2示出了冷卻層16為3層的情況，但是冷卻層16的層數(shù)并不特別限制，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。
[0030]氣體接收口 11設(shè)于預(yù)冷塔10的側(cè)壁的下部，用于接收焦?fàn)t煤氣G1。氣體送出口12設(shè)于預(yù)冷塔10的頂部，用于送出在預(yù)冷塔10內(nèi)上升的焦?fàn)t煤氣Gl。
[0031]冷卻液接收口 13設(shè)于預(yù)冷塔10的側(cè)壁的上部，用于接收含有焦油的冷卻液SI。冷卻液SI例如是含有焦油的水。分配器14設(shè)于預(yù)冷塔10內(nèi)的上部，并連接于冷卻液接收口 13。分配器14將從冷卻液接收口 13接收到的冷卻液SI從多個(gè)排出口 14a向下方排出。冷卻液送出口 15在預(yù)冷塔10的側(cè)壁的下部設(shè)于比氣體接收口 11靠下的位置，用于將落到預(yù)冷塔10內(nèi)的底部的冷卻液SI送出。
[0032]多層冷卻層16在預(yù)冷塔10內(nèi)設(shè)在分配器14與氣體接收口 11之間，沿上下方向相互分開地排列。各個(gè)冷卻層16設(shè)為將預(yù)冷塔10內(nèi)上下隔開，將冷卻液SI暫時(shí)保持而自上向下進(jìn)行引導(dǎo)，焦?fàn)t煤氣Gl自下向上通過(guò)該冷卻層16。因此，焦?fàn)t煤氣Gl與冷卻液SI在冷卻層16中對(duì)流接觸。具體地說(shuō)，在冷卻層16內(nèi)填充有許多填充材料16a。填充材料16a是由例如聚丙烯等樹脂材料構(gòu)成的透氣性的固體構(gòu)件。冷卻液SI在附著于填充材料16a的表面的狀態(tài)下被自上向下進(jìn)行引導(dǎo)。焦?fàn)t煤氣Gl自下向上通過(guò)填充材料16a。
[0033]如圖3所示，脫硫塔20具有氣體接收口 21、氣體送出口 22、吸收液接收口 23、分配器24、吸收液送出口 25以及多層吸收層26。
[0034]氣體接收口 21設(shè)于脫硫塔20的側(cè)壁的下部，用于接收焦?fàn)t煤氣G1。氣體送出口22設(shè)于脫硫塔20的頂部，用于送出在脫硫塔20內(nèi)上升的焦?fàn)t煤氣G1。
[0035]吸收液接收口 23設(shè)于脫硫塔20的側(cè)壁的上部，用于接受吸收液S2。吸收液S2例如為氨水，通過(guò)使從外部供給的水在脫硫塔20與再生塔30之間循環(huán)來(lái)獲得。即，從外部供給的水在脫硫塔20與再生塔30之間循環(huán)的過(guò)程中吸收焦?fàn)t煤氣Gl中的氨而成為氨水，作為吸收液S2發(fā)揮作用。分配器24設(shè)于脫硫塔20內(nèi)的上部，并連接于吸收液接收口 23。分配器24將從吸收液接收口 23接收的吸收液S2從多個(gè)排出口 24a向下方排出。吸收液送出口 25設(shè)于脫硫塔20的側(cè)壁的下部，用于將落到脫硫塔20內(nèi)的底部的吸收液S2送出。
[0036]多層吸收層26在脫硫塔20內(nèi)設(shè)在分配器24與氣體接收口 21之間，并相互沿上下方向排列。各個(gè)吸收層26設(shè)為將脫硫塔20內(nèi)上下隔開，將吸收液S2暫時(shí)保持而自上向下進(jìn)行引導(dǎo)，焦?fàn)t煤氣Gl自下向上通過(guò)該吸收層26。因此，焦?fàn)t煤氣Gl與吸收液S2在吸收層26中對(duì)流接觸。具體地說(shuō)，在吸收層26內(nèi)填充有許多填充材料26a。填充材料26a是由例如聚丙烯等樹脂材料構(gòu)成的透氣性的固體構(gòu)件。吸收液S2在附著于填充材料26a的表面的狀態(tài)下被自上向下進(jìn)行引導(dǎo)。焦?fàn)t煤氣Gl自下向上通過(guò)填充材料26a。
[0037]吸收層26的厚度hi為200mm?1500mm。吸收層26的層數(shù)例如為8層以上，但是并不限于此。吸收層26的層數(shù)只要設(shè)定為使焦?fàn)t煤氣Gl中的硫化物充分地吸收到吸收液S2中所需的對(duì)流接觸距離除以厚度hi而得到的值以上即可。
[0038]如圖4和圖5所示，再生塔30具有混合槽40和脫氣槽50。
[0039]混合槽40從脫硫塔20的下部的吸收液送出口 25經(jīng)由連通管43和吸收液接收口44接收吸收液S2，并且接收含有氧的氣體而構(gòu)成氣液混合流體，使氣液混合流體一邊回旋一邊上升。另外，混合槽40所接收的氣體只要含有氧，就可以是任何氣體，但是為了減少用于向混合槽40送氣的動(dòng)力，期望氧濃度更高的氣體。作為一例，混合槽40所接收的氣體為空氣。
[0040]混合槽40具有槽主體41和6個(gè)噴射管42。槽主體41具有向上方開口的圓筒狀的側(cè)壁41a，用于收納上述氣液混合流體。側(cè)壁41a的高度h2為側(cè)壁41a的內(nèi)徑dl的兩倍以下，并且為Im以上。S卩，槽主體41的深度為槽主體41的內(nèi)徑的兩倍以下，并且為Im以上。側(cè)壁41a的高度h2(槽主體41的深度)也可以為Om?4m。
[0041 ] 噴射管42設(shè)于槽主體41內(nèi)的下部，接收吸收液S2和空氣而將氣液混合流體噴射到槽主體41內(nèi)。噴射管42具有沿氣液混合流體的噴射方向排列的多個(gè)管體42a、42b、42c，構(gòu)成為利用噴射效果將周圍的流體吸引到管體42a、42b、42c之間。6個(gè)噴射管42通過(guò)氣液混合流體的噴射在槽主體41內(nèi)產(chǎn)生渦流。具體地說(shuō)，6個(gè)噴射管42以包圍側(cè)壁41a的中心Cl的方式配置，并配置為分別沿著相同的回旋方向RD噴射氣液混合流體。另外，噴射管42的數(shù)量沒(méi)有限制，并不限于6個(gè)，只要設(shè)置有至少I個(gè)即可。另外，各個(gè)噴射管42并不限于由三個(gè)管體42a、42b、42c構(gòu)成的三連式。
[0042]脫氣槽50以從外側(cè)包圍混合槽40的方式設(shè)置，構(gòu)成為接收從混合槽40的上部連續(xù)地流出的氣液混合流體,并將該氣液混合流體分離為吸收液S2與氣體而進(jìn)行排出。
[0043]具體地說(shuō)，如圖5和圖6所示，脫氣槽50具有I張擋板51、兩張分隔板52、3張分隔板53以及吸收液送出口 54。擋板51和分隔板52、53以在脫氣槽50內(nèi)沿周向排列的方式進(jìn)行配置。擋板51和分隔板52與分隔板53交替排列。在脫氣槽50內(nèi)的深度方向上，擋板51位于從液面到底面的整個(gè)區(qū)域，分隔板52位于靠液面的位置，分隔板53位于靠槽底面的位置。吸收液送出口 54設(shè)于脫氣槽50的側(cè)壁的下部，并從脫氣槽50內(nèi)送出吸收液S2。吸收液送出口 54在與擋板51相鄰的部位開口。從混合槽40接收到脫氣槽50內(nèi)的氣液混合流體沿著周向朝向吸收液送出口 54去。在朝向吸收液送出口 54去的路徑上，氣液混合流體交替通過(guò)分隔板53的上部與分隔板52的下部，因此重復(fù)上下移動(dòng)。由此，促進(jìn)氣體自氣液混合流體的分離(脫氣)。即，氣液混合流體被分離為吸收液S2與氣體。氣體浮起而自液面排出，充分脫氣后的吸收液S2自吸收液送出口 54排出。
[0044]如此從吸收液送出口 54送出脫氣后的吸收液S2的技術(shù)如后所述有助于防止泵P2中的氣穴。通過(guò)防止由泵P2產(chǎn)生的成為影響輸送揚(yáng)程的氣穴，能夠連續(xù)且穩(wěn)定地將吸收液S2供給到脫硫塔20，能夠更可靠地維持脫硫能力。
[0045]另外，脫氣槽50只要能夠進(jìn)行吸收液S2的脫氣，就可以是任意結(jié)構(gòu)，并不限定于上述結(jié)構(gòu)。例如，擋板51和分隔板52、53的張數(shù)并不限定于上述張數(shù)，能夠根據(jù)再生塔30的大小、所處理的吸收液的量等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。
[0046]返回到圖1，預(yù)冷塔10的氣體接收口 11借助送氣管路L5連接于焦?fàn)t(未圖示)。預(yù)冷塔10的氣體送出口 12借助送氣管路L6連接于脫硫塔20的氣體接收口 21。預(yù)冷塔10的冷卻液接收口 13和冷卻液送出口 15借助送液管路LI相連接，在送液管路LI上設(shè)有泵P1。泵Pl將從冷卻液送出口 15送出的冷卻液SI壓送到冷卻液接收口 13。
[0047]在送液管路LI上連接有焦油導(dǎo)入管路L2、排液管路L3以及補(bǔ)充管路L4。焦油導(dǎo)入管路L2從焦油的供給源(未圖示)將焦油引導(dǎo)到送液管路LI內(nèi)。焦油導(dǎo)入管路L2也可以配置為將在焦炭的生成過(guò)程中產(chǎn)生的焦油引導(dǎo)到送液管路LI內(nèi)。排液管路L3為了抑制在送液管路LI中流動(dòng)的冷卻液SI中的萘的濃度上升而排出冷卻液SI的一部分。補(bǔ)充管路L4將與從排液管路L3排出的冷卻液SI同量的液體補(bǔ)充到送液管路LI中。補(bǔ)充管路L4所補(bǔ)充的液體例如為氨水或水等。
[0048]另外，在將焦?fàn)t煤氣溫度從50°C冷卻至35°C的預(yù)冷塔中，在冷卻液SI的焦油的含有率小于I %的情況下，萘的吸收能力不充分，因此，在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中存在冷卻層16的壓損上升的傾向。另一方面，在冷卻液SI的焦油的含有率超過(guò)6%的情況下，產(chǎn)生焦油附著于填充物的情況，存在冷卻層16的壓損上升的傾向。因此，來(lái)自焦油導(dǎo)入管路L2的焦油的導(dǎo)入量被調(diào)整為冷卻液SI中的焦油的含有率為
[0049]在噴射管42上連接有空氣導(dǎo)入管路L8。空氣導(dǎo)入管路L8將用于混入吸收液S2中的空氣導(dǎo)入噴射管42內(nèi)。再生塔30的吸收液送出口 54借助送液管路L9連接于脫硫塔20的吸收液接收口 23，在送液管路L9上設(shè)有泵P2。泵P2將從吸收液送出口 54送出的吸收液S2的大半部分壓送到吸收液接收口 23。
[0050]在送液管路L9上連接有送液管路L7、排液管路LlO以及補(bǔ)充管路LI I。送液管路L7使在送液管路L9中流動(dòng)的吸收液S2的一部分返回到噴射管42。排液管路LlO為了抑制在送液管路L9中流動(dòng)的吸收液S2中的固體硫的濃度上升而排出吸收液S2的一部分。補(bǔ)充管路Lll將與從排液管路LlO排出的吸收液S2同量的液體補(bǔ)充到送液管路L9中。補(bǔ)充管路LU所補(bǔ)充的液體例如為氨水或水等。
[0051]利用送氣管路L5從焦?fàn)t側(cè)引導(dǎo)到氣體接收口 11的焦?fàn)t煤氣Gl被從氣體接收口11接收到預(yù)冷塔10內(nèi)，一邊通過(guò)冷卻層16 —邊上升，并從氣體送出口 12送出。利用送液管路LI引導(dǎo)到冷卻液接收口 13的冷卻液SI被從冷卻液接收口 13接收到預(yù)冷塔10內(nèi)，一邊通過(guò)冷卻層16 —邊落下，并從冷卻液送出口 15送出。在冷卻層16中，焦?fàn)t煤氣Gl和冷卻液SI相互對(duì)流接觸。由此，焦?fàn)t煤氣Gl被冷卻，并且焦?fàn)t煤氣Gl中的萘被吸收到冷卻液SI中的焦油中。
[0052]吸收萘而從冷卻液送出口 15送出的冷卻液SI被泵Pl壓送到冷卻液接收口 13側(cè)。在流到冷卻液接收口 13側(cè)的冷卻液SI中混入有從焦油導(dǎo)入管路L2導(dǎo)入的焦油。流到冷卻液接收口 13側(cè)的冷卻液SI的一部分通過(guò)排液管路L3排出。剩余的冷卻液SI被由補(bǔ)充管路L4補(bǔ)充的水等稀釋之后，再次被從冷卻液接收口 13接收到預(yù)冷塔10內(nèi)。這樣，冷卻液SI的一部分被進(jìn)行循環(huán)利用。
[0053]另外，從排液管路L3排出的冷卻液SI的量被設(shè)定為例如從冷卻液接收口 13進(jìn)入預(yù)冷塔10內(nèi)的冷卻液SI中的焦油所含有的萘的量成為飽和溶解度以下。冷卻液SI被從補(bǔ)充管路L4補(bǔ)充的水等稀釋，但是由于利用焦油導(dǎo)入管路L2導(dǎo)入有焦油，因此冷卻液SI中的焦油的含有量被保持為合適的值。
[0054]利用送氣管路L6從預(yù)冷塔10弓I導(dǎo)到脫硫塔20的焦?fàn)t煤氣Gl被從氣體接收口 21接收到脫硫塔20內(nèi)，一邊通過(guò)吸收層26 —邊上升，并從氣體送出口 22送出。利用送液管路L9引導(dǎo)到吸收液接收口 23的吸收液S2被從吸收液接收口 23接收到脫硫塔20內(nèi)，一邊通過(guò)吸收層26 —邊落下，并從吸收液送出口 25送出。在吸收層26中，焦?fàn)t煤氣Gl和吸收液S2相互對(duì)流接觸。由此，焦?fàn)t煤氣Gl中的硫化物被吸收到吸收液S2中。
[0055]吸收硫化物而從吸收液送出口 25送出的吸收液S2被送液管路L7引導(dǎo)到噴射管42內(nèi)。在噴射管42內(nèi)，利用空氣導(dǎo)入管路L8也引導(dǎo)空氣。吸收液S2和空氣在噴射管42內(nèi)構(gòu)成氣液混合流體。氣液混合流體被噴射管42噴射到槽主體41內(nèi)，在槽主體41內(nèi)一邊回旋一邊上升。被吸收到吸收液S2中的硫化物被氣液混合流體中的氧所氧化。由此，吸收液S2的吸收焦?fàn)t煤氣Gl的硫化物的能力恢復(fù)。
[0056]到達(dá)槽主體41的上部的氣液混合流體自槽主體41流出而流入脫氣槽50內(nèi)。流入到脫氣槽50內(nèi)的氣液混合流體被分離為吸收液S2和空氣，空氣自液面排出，吸收液S2從吸收液送出口 54送出。
[0057]從吸收液送出口 54送出的吸收液S2被泵P2壓送到吸收液接收口 23側(cè)。朝向吸收液接收口 23去的吸收液S2的一部分通過(guò)排液管路LlO排出。剩余的吸收液S2在被由補(bǔ)充管路Lll補(bǔ)充的水等稀釋之后，再次被從吸收液接收口 23接收到脫硫塔20內(nèi)。這樣，吸收液S2的至少一部分通過(guò)送液管路L7、L9進(jìn)行循環(huán)利用。
[0058]另外，從排液管路LlO排出的吸收液S2的量被設(shè)定為例如從吸收液接收口 23進(jìn)入脫硫塔20內(nèi)的吸收液S2中的硫的量成為容許值以下。吸收液S2被從補(bǔ)充管路Lll補(bǔ)充的水稀釋，但是由于所補(bǔ)充的水吸收焦?fàn)t煤氣Gl中的氨，因此吸收液S2中的氨的含有量被保持為合適的值。
[0059]如以上所說(shuō)明，脫硫裝置I包括:脫硫塔20，其通過(guò)使焦?fàn)t煤氣Gl與吸收液S2對(duì)流接觸來(lái)將焦?fàn)t煤氣Gl中的硫化物吸收到吸收液S2中；以及再生塔30，其向從脫硫塔20排出的吸收液S2供給含有氧的氣體而使硫化物氧化，并使至少一部分吸收液S2在脫硫塔20中循環(huán)。脫硫塔20具有多層吸收層26。多層吸收層26以沿上下方向相互分開的排列方式設(shè)置，分別具有200mm?1500mm的厚度，將吸收液S2暫時(shí)保持而自上向下進(jìn)行引導(dǎo)，焦?fàn)t煤氣Gl自下向上通過(guò)該多層吸收層26。
[0060]若吸收層26的厚度過(guò)小，則吸收層26內(nèi)的焦?fàn)t煤氣Gl與吸收液S2之間的接觸效率不足。另一方面，若吸收層26的厚度過(guò)大，則由于通過(guò)再生塔內(nèi)的氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的固體硫的蓄積使吸收層26的透氣性降低，從而使焦?fàn)t煤氣Gl和吸收液S2的接觸效率降低。只要吸收層26的厚度為200mm以上，就能夠獲得焦?fàn)t煤氣Gl和吸收液S2的充分的接觸效率。若吸收層26的厚度為1500mm以上，則存在由吸收液的落下、撞擊能量帶來(lái)的固體硫等的清洗效果降低，固體硫等蓄積在吸收層26內(nèi)而使流路閉塞，成為脫硫塔的維護(hù)困難的狀態(tài)的隱患。與此相對(duì)，如果吸收層26的厚度為1500mm以下，則由于產(chǎn)生的固體硫被吸收液S2帶走，因此由固體硫的蓄積引起的焦?fàn)t煤氣Gl和吸收液S2的接觸效率的降低得到抑制。因此，由于吸收層26的厚度為200mm?1500mm，因此使焦?fàn)t煤氣Gl和吸收液S2的充分的接觸效率得以長(zhǎng)期維持。
[0061]再生塔30具有混合槽40?；旌喜?0從脫硫塔20中接收吸收液S2，并且接收含有氧的氣體而構(gòu)成氣液混合流體，使氣液混合流體一邊回旋一邊上升。由此，能夠獲得收納于混合槽40內(nèi)的氣液混合流體整體的流動(dòng)性，從而含有氧的氣體與吸收液S2之間的攪拌混合變迅速且均勻。因此，吸收液S2吸收硫化物的能力(以下，稱作“吸收液的吸收能力”。)充分地恢復(fù)。
[0062]這樣，在脫硫塔20中長(zhǎng)期維持焦?fàn)t煤氣Gl和吸收液S2的充分的接觸效率，在再生塔30中，吸收液S2的吸收能力充分地恢復(fù)，因此能夠長(zhǎng)期維持較高的脫硫能力。因而，脫硫裝置I的脫硫能力優(yōu)異。
[0063]脫硫裝置I還具有預(yù)冷塔10。預(yù)冷塔10通過(guò)在脫硫塔20的前一階段中使焦?fàn)t煤氣Gl與焦油含有率I %?6%的冷卻液SI對(duì)流接觸來(lái)對(duì)焦?fàn)t煤氣Gl進(jìn)行冷卻。
[0064]吸收液S2的吸收能力存在隨著焦?fàn)t煤氣Gl的溫度降低而提高的傾向。因此，通過(guò)在脫硫塔20的前一階段中對(duì)焦?fàn)t煤氣Gl進(jìn)行冷卻，從而提高焦?fàn)t煤氣Gl的脫硫能力。由于預(yù)冷塔10的冷卻液SI含有焦油，因此即使焦?fàn)t煤氣Gl中的萘因冷卻而析出，析出的萘也被焦油吸收，并與冷卻液SI 一起被帶走。因此，預(yù)冷塔10內(nèi)的萘的蓄積得到抑制，預(yù)冷塔10對(duì)焦?fàn)t煤氣Gl進(jìn)行冷卻的能力得以長(zhǎng)期維持。因而，能夠通過(guò)焦?fàn)t煤氣Gl的冷卻來(lái)提高脫硫能力，并且能夠長(zhǎng)期維持該效果。另外，并不是冷卻液必須含有焦油，也并不是必須具有預(yù)冷塔10。
[0065]混合槽40具有槽主體41和噴射管42。槽主體41用于收納上述氣液混合流體。噴射管42設(shè)于槽主體41內(nèi)的下部，并接收吸收液S2和含有氧的氣體并將氣液混合流體噴射到槽主體41內(nèi)。噴射管42具有在氣液混合流體的噴射方向上排列的多個(gè)管體42a?管體42c，構(gòu)成為利用噴射效果將周圍的流體吸引到管體42a?42c之間，并且通過(guò)氣液混合流體的噴射在槽主體41內(nèi)形成渦流。
[0066]因此，由于利用氣液混合流體的噴射流在槽主體41內(nèi)形成了渦流，因此氣液混合流體在槽主體41內(nèi)一邊回旋一邊上升。由此，吸收液S2能夠獲得氣液混合流體的流動(dòng)性，從而含有氧的氣體與吸收液之間的攪拌混合變迅速且均勻，有效地促進(jìn)了氧化反應(yīng)。噴射到槽主體41內(nèi)的氣液混合流體的一部分利用噴射效果而被再次吸引到噴射管42內(nèi)，因此在氣液混合流體在槽主體41內(nèi)一邊回旋一邊上升的前一階段中，含有氧的氣體充分地混入氣液混合流體中。因而，能夠高效且可靠地恢復(fù)吸收液S2的吸收能力。另外，利用氣液混合流體的噴射流使氣液混合流體回旋也有助于混合槽41的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
[0067]槽主體41具有圓筒狀的側(cè)壁41a，側(cè)壁41a的高度為側(cè)壁41a的內(nèi)徑的兩倍以下，并且為Im以上。
[0068]若收納于槽主體41內(nèi)的氣液混合流體的深度過(guò)小，則存在吸收液S2中的硫化物的氧化率明顯降低的傾向。如果增大側(cè)壁41a的高度，則氣液混合流體的深度也變大，因此雖然吸收液S2中的硫化物的氧化率提高，但是用于使吸收液S2流動(dòng)的能量消耗(例如泵P2的能量消耗)也上升。若進(jìn)一步增大側(cè)壁41a的高度而使氣液混合流體的深度過(guò)大，則氧化率的提高變緩，因此是不經(jīng)濟(jì)的。
[0069]圖7是表示收納于側(cè)壁41a的內(nèi)徑為2m的槽主體41內(nèi)的氣液混合流體的深度與氧利用率之間的關(guān)系的圖表。氧利用率是導(dǎo)入到噴射管42內(nèi)的氧中的、為了硫化物的氧化等而被吸收到吸收液S2中的氧的比例。氧利用率較高是指硫化物的氧化率較高。如圖7所示，若收納于槽主體41內(nèi)的氣液混合流體的深度小于lm，則存在吸收液S2中的硫化物的氧化率明顯降低的傾向。若收納于槽主體41內(nèi)的氣液混合流體的深度變大，則吸收液S2中的氧化物的氧化率提高，但是若氣液混合流體的深度超過(guò)4m，則存在氧化率的提高變緩的傾向。根據(jù)該結(jié)果，推定出如下事項(xiàng)。即，若側(cè)壁41a的高度為Im以上，則能夠確保吸收液中的硫化物的氧化率。若側(cè)壁41a的高度為側(cè)壁41a的內(nèi)徑的兩倍以下，則能夠獲得與能量消耗相稱的氧化能力。因而，若側(cè)壁41a的高度為側(cè)壁41a的內(nèi)徑的兩倍以下，并且為Im以上，就能夠以較高的能量效率確保氧化能力。
[0070]再生塔30還具有脫氣槽50。脫氣槽50以包圍混合槽40的方式設(shè)置，構(gòu)成為接收從混合槽40排出的氣液混合流體，并將該氣液混合流體分離為吸收液S2與氣體進(jìn)行排出。因此，從吸收液S2中去除了氣體，因此抑制了在用于壓送吸收液S2的泵P2中產(chǎn)生氣穴。由此，能夠使吸收液S2在脫硫塔20與再生塔30之間穩(wěn)定地循環(huán)。因而，能夠更可靠地維持脫硫能力。
[0071]另外，再生塔30只要使吸收液S2 —邊回旋一邊上升，就可以是任意的再生塔，因此脫氣槽50并不是必需的。側(cè)壁41a的高度為側(cè)壁41a的內(nèi)徑的兩倍以下、并且為Im以上也并不是必需的。噴射管42構(gòu)成為利用噴射效果吸引周圍的流體也并不是必需的。噴射管42配置為通過(guò)吸收液S2的噴射形成渦流也并不是必需的，也可以設(shè)有產(chǎn)生渦流用的其他結(jié)構(gòu)。作為產(chǎn)生渦流用的其他結(jié)構(gòu)，可列舉在俯視狀態(tài)下使連通管43相對(duì)于側(cè)壁41a傾斜并沿著切線方向?qū)胛找篠2的結(jié)構(gòu)、從混合槽40的底部朝向頂部配置了螺旋狀的板的結(jié)構(gòu)或者具有產(chǎn)生渦流用的旋轉(zhuǎn)葉片的結(jié)構(gòu)等。
[0072]以上，對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不是一定限定于上述實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。
【權(quán)利要求】
1.一種脫硫裝置，其特征在于，該脫硫裝置包括: 脫硫塔，其通過(guò)使焦?fàn)t煤氣與吸收液對(duì)流接觸來(lái)將上述焦?fàn)t煤氣中的硫化物吸收到上述吸收液中；以及 再生塔，其向從上述脫硫塔排出的上述吸收液供給含有氧的氣體而將上述硫化物氧化，并使至少一部分上述吸收液在上述脫硫塔中循環(huán)； 上述脫硫塔具有多層吸收層，該多層吸收層以沿上下方向相互分開的排列方式設(shè)置，分別具有200mm?1500mm的厚度，用于將上述吸收液暫時(shí)保持而自上向下進(jìn)行引導(dǎo)，上述焦?fàn)t煤氣自下向上通過(guò)該多層吸收層， 上述再生塔具有混合槽,該混合槽從上述脫硫塔中接收上述吸收液,并且接收上述含有氧的氣體而構(gòu)成氣液混合流體，使上述氣液混合流體一邊回旋一邊上升。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫裝置，其特征在于， 該脫硫裝置還包括預(yù)冷塔，該預(yù)冷塔通過(guò)在上述脫硫塔的前一階段中使上述焦?fàn)t煤氣與焦油含有率1%?6%的冷卻液對(duì)流接觸來(lái)對(duì)上述焦?fàn)t煤氣進(jìn)行冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫裝置，其特征在于， 上述混合槽具有: 槽主體,其用于收納上述氣液混合流體；以及 噴射管，其設(shè)于上述槽主體內(nèi)的下部，用于接收上述吸收液和上述含有氧的氣體而將上述氣液混合流體噴射到上述槽主體內(nèi)； 上述噴射管具有在上述氣液混合流體的噴射方向上排列的多個(gè)管體，構(gòu)成為利用噴射效果將周圍的流體吸引到上述管體之間，并且通過(guò)上述氣液混合流體的噴射在上述槽主體內(nèi)形成渦流。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫硫裝置，其特征在于， 上述混合槽具有: 槽主體,其用于收納上述氣液混合流體；以及 噴射管，其設(shè)于上述槽主體內(nèi)的下部，用于接收上述吸收液和上述含有氧的氣體而將上述氣液混合流體噴射到上述槽主體內(nèi)； 上述噴射管具有在上述氣液混合流體的噴射方向上排列的多個(gè)管體，構(gòu)成為利用噴射效果將周圍的流體吸引到上述管體之間，并且通過(guò)上述氣液混合流體的噴射在上述槽主體內(nèi)形成渦流。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脫硫裝置，其特征在于， 上述槽主體具有圓筒狀的側(cè)壁，上述側(cè)壁的高度為上述側(cè)壁的內(nèi)徑的兩倍以下，并且為Im以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硫裝置，其特征在于， 上述槽主體具有圓筒狀的側(cè)壁，上述側(cè)壁的高度為上述側(cè)壁的內(nèi)徑的兩倍以下，并且為Im以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的脫硫裝置，其特征在于， 上述再生塔還具有脫氣槽，該脫氣槽以包圍上述混合槽的方式設(shè)置，構(gòu)成為接收從上述混合槽排出的上述氣液混合流體，并將該氣液混合流體分離為上述吸收液與氣體而進(jìn)行排出。
【文檔編號(hào)】C10K1/08GK204162672SQ201420562329
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】野口明彥, 山本靖之 申請(qǐng)人:新日鐵住金工程技術(shù)株式會(huì)社