一种工业气体脱硫系统和脱硫方法

技术领域

本发明涉及工业脱硫技术领域，具体涉及一种工业气体脱硫系统和脱硫方法。

背景技术

我国对于工业排放废气中含硫物的含量控制越来越严格，提高了工业气体排放的标准，为了达到排放标准，企业必须对工业气进行充分地净化。目前，比较常用的脱硫系统之一是干法脱硫系统，其核心装置为干法脱硫塔。干法脱硫塔内装有脱硫剂、吸附剂、催化剂等填料，这些填料是具有一定使用时限的耗材，为了保证好的脱硫效果必须要定期更换。然而，现有技术中装载或卸载干法脱硫塔的填料时多是人工更换填料方式，工作量非常大，效率低、用时长，自动化程度差。另外，工人在装载或卸载填料时，还可能会吸附固体颗粒物，损害健康。

有鉴于此，需要一种新型的、自动化程度较高的脱硫系统。

发明内容

本发明提供一种工业气体脱硫系统，其可以实现自动卸料和装料，自动化程度较高。

所述工业气体脱硫系统包括成组工作的脱硫塔和再生塔；

所述脱硫塔的筒体上设有进料口A、卸料口B、进气口C、出气口D，所述进料口A通过设有第一阀门的通道I与脱硫剂供应装置的出口连接，所述卸料口B通过设有第二阀门的通道Ⅱ与再生塔的进料口连接，再生塔的出料口K通过设有第三阀门的通道Ⅲ与脱硫塔的进料口A连接，所述第一阀门、第二阀门和第三阀门接受控制单元指令；

所述控制单元根据所述脱硫塔的脱硫情况，调节所述第一阀门、第二阀门和第三阀门的开闭状态，以控制所述脱硫剂供应装置或再生塔供料给所述筒体，或者控制所述筒体卸料至再生塔。

作为一种方式，所述脱硫塔和所述再生塔设有与所述控制单元连接的脱硫剂装载量检测结构。

作为一种方式，准备开始运行时，当所述控制单元根据脱硫剂装载量检测结构的反馈结果判断所述脱硫塔的筒体和所述再生塔装载的脱硫剂量少于设定量时，所述控制单元打开所述第一阀门，关闭所述第二阀门和第三阀门，控制所述脱硫剂供应装置供料给所述筒体。

作为一种方式，所述出气口D处设有硫含量检测元件，所述硫含量检测元件的信号发送至控制单元，将检测到的硫含量反馈给所述控制单元；

当所述控制单元判断检测到的硫含量超过预设值时，控制第二阀门打开，使筒体内设定量的脱硫剂排至所述再生塔，关闭第二阀门；然后，所述控制单元使第一阀门或第三阀门打开，控制所述脱硫剂供应装置或再生塔供给所述筒体设定量的脱硫剂。

作为一种方式，当所述控制单元判断检测到的硫含量超过第一预设值时，筒体内排出设定量的脱硫剂后，所述控制单元调节关闭第二阀门，然后使第一阀门打开、第三阀门保持关闭，控制所述脱硫剂供应装置向所述筒体供给设定量的脱硫剂；

当所述控制单元判断检测到的硫含量超过第二预设值时，所述控制单元调节关闭第二阀门，然后使第三阀门打开、第一阀门保持关闭，控制所述再生塔向所述筒体供给设定量的脱硫剂；

其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

作为一种方式，所述脱硫塔为沸腾床吸附塔，所述沸腾床吸附塔的筒体上部设置所述进料口A和出气口D，所述出气口D连接除尘装置；所述筒体内设有脱硫剂层，所述脱硫剂层的下方设有承托所述脱硫剂层且能被驱使动作形成让脱硫剂通过的卸料通道的气体分布板；所述卸料口B与所述卸料通道连通。

作为一种方式，所述筒体的下部具有底面在上、顶端在下的倒立锥形结构，所述卸料口B位于所述锥形结构的顶端，所述气体分布板设于所述锥形结构的底面上，所述进气口C设于所述锥形结构上且位于所述气体分布板和所述卸料口B之间。

作为一种方式，所述除尘装置为旋风分离器。

作为一种方式，所述工业气体脱硫系统并联设置多个所述的脱硫塔，各脱硫塔分别配套设置所述脱硫剂供应装置和所述再生塔；其中，至少一个所述脱硫塔及配套设置的所述脱硫剂供应装置和所述再生塔保持备用状态。

作为一种方式，所述气体分布板包括：与筒体连接、覆盖筒体横截面并设有能让脱硫剂通过的通孔的固定板；

设于所述固定板上方、设有截留脱硫剂的透气孔且能被驱动进行动作以覆盖或露出所述通孔的动作板。

作为一种方式，所述动作板包括能进行相对动作以覆盖或露出所述通孔的第一板材和第二板材。

作为一种方式，至少第一板材和第二板材中的一者进行动作。

作为一种方式，所述动作板包括能完全覆盖所述筒体横截面的两块半圆形板，所述两块半圆形板经过辅助连接件与驱动装置的动力输出端连接并在所述驱动装置的驱使下进行相向滑动露出所述通孔或者相背滑动覆盖所述通孔。

作为一种方式，所述动作板包括能完全覆盖所述筒体横截面的两块扇形板，所述两块扇形板经过辅助连接件与所述驱动装置的动力输出端连接，在所述驱动装置的驱使下进行相对转动以覆盖或露出所述通孔。

本发明还提供一种工业气体脱硫方法，该方法采用根据上述内容任一项所述的工业气体脱硫系统对含硫的工业气体进行脱硫处理。

本发明技术方案和现有技术相比具有如下优点：

1、本发明工业气体脱硫系统可以实现自动装载和卸载脱硫吸附剂，可以不需要人工装料或卸料，自动化程度高，系统运行效率显著增加，降低工人劳动强度。

2、进一步地，本发明工业气体脱硫系统的脱硫塔为沸腾床吸附塔，使工业气体与脱硫吸附剂的接触更充分，气体脱硫净化效果更优。

3、更进一步地，本发明工业气体脱硫系统的沸腾床吸附塔的气体分布板有助于便捷地进行自动卸料，结构简单，而且效率高。

4、作为优化方案，本发明工业气体脱硫系统具有自动检测和自动装载功能，实现催化剂循环利用的高效化和智能化。

5、作为一种方案，本发明提供的工业气体脱硫系统，包括吸附塔、再生塔、脱硫剂供应装置、旋风分离、动力输送等，脱硫剂供应装置可以自动将脱硫剂输送至吸附塔内，保证吸附塔内的脱硫剂有序更换。

在吸附塔内，工业气充分与脱硫剂接触，将工业气内的硫组分分离出来，脱硫后的工业气出界区，吸附塔内还设置自动卸料装置，可以将底部的脱硫剂排至塔外，排出的脱硫剂通过动力输送至再生塔进行还原，然后将还原后的脱硫剂输送至脱硫剂供应装置进行循环使用。

本系统提供了一套自动更换脱硫填料的装置，提高了脱硫填料更换效率，节省人工成本，避免人工更换产生的人员健康隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明工业气体脱硫系统的一种工作流程示意图。

图2是本发明工业气体脱硫系统的一种结构示意图。

图3是本发明采用的一种气体分布板处于即将打开卸料通道时的爆炸结构示意图。

图4是本发明采用的另一种气体分布板处于即将打开卸料通道时的爆炸结构示意图。

图中标记说明如下：

T-001A：脱硫塔；M-001：脱硫剂供应装置；T-001B：再生塔；V-001：除尘装置；XV-001：第一阀门；XV-002：第二阀门；XV-003：第三阀门；1：第一脱硫剂装载量检测结构；2：硫含量检测元件；3：第二脱硫剂装载量检测结构；4：气体分布板；5：动作板；6、固定板；7、驱动装置；8、辅助连接件；9、安装销轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种工业气体脱硫系统，参见图1-2，其结构和基本工作流程如下：

该工业气体脱硫系统包括成组工作的脱硫塔T-001A和再生塔T-001B，工业气通过管道通入脱硫塔T-001A，经脱硫塔T-001A中脱硫剂作用至硫和氮氧化物的含量达到标准（得到净化气，例如精煤气）后进入后续工段使用；

所述脱硫塔T-001A的筒体上设有进料口A、出料口B、进气口C、出气口D和检测口，所述进料口A通过设有第一阀门XV-001的通道I与脱硫剂供应装置M-001的出口F连接，所述出料口B通过设有第二阀门XV-002的通道Ⅱ将脱硫剂排出并进入再生塔T-001B进行再生，再生塔T-001B的出料口K通过设有第三阀门XV-003的通道Ⅲ将再生后的脱硫剂排出并根据控制单元的指令装入脱硫塔T-001A内，所述第一阀门XV-001、第二阀门XV-002和第三阀门XV-003接受控制单元的指令；

所述控制单元根据所述脱硫塔T-001A的脱硫情况，控制所述第一阀门XV-001、第二阀门XV-002和第三阀门XV-003的开闭状态，以控制所述脱硫剂供应装置M-001或再生塔T-001B供料给所述筒体，或者控制所述筒体出料至再生塔T-001B。

上述“成组工作”指的是相互配套或配合工作。

上述工业气体脱硫系统，不仅可以实现脱硫塔T-001A供料或卸料的自动切换，而且可以实现供应脱硫剂的不同通道的自动切换，自动化程度高，生产效率高，而且还对脱硫剂进行再生和回收利用，提高物料利用率，节约成本。

作为一种方案，所述脱硫塔T-001A和所述再生塔T-001B设有与所述控制单元连接的脱硫剂装载量检测结构。

具体地，参见图2，脱硫塔T-001A上设有第一脱硫剂装载量检测结构1，再生塔T-001B上设有第二脱硫剂装载量检测结构3。

作为一种方案，工业气体脱硫系统开始运行时，当所述控制单元根据脱硫剂装载量检测结构的反馈结果判断所述脱硫塔T-001A的筒体和所述再生塔T-001B装载的脱硫剂量少于设定量时，所述控制单元打开所述第一阀门XV-001，关闭所述第二阀门XV-002和第三阀门XV-003，控制所述脱硫剂供应装置M-001供料给所述筒体。

上述的“少于设定量”可以设为等于零时，比如，在工业气体脱硫系统首次运行时，直接通过脱硫剂供应装置M-001供料。

上述的脱硫剂装载量检测结构可以采用常规的重量检测元件或者体积检测元件，市场上有多种类型，只要能实现本发明的基本功能，不局限于其具体结构或类型。

作为一种方案，所述出气口D处设有硫含量检测元件2，所述硫含量检测元件2的信号发送至控制单元，将检测到的硫含量反馈给所述控制单元；

当所述控制单元判断检测到的硫含量超过预设值时，控制第二阀门XV-002打开，使筒体内设定量的脱硫剂排至所述再生塔T-001B，关闭第二阀门XV-002；然后，所述控制单元使第一阀门XV-001或第三阀门XV-003打开，控制所述脱硫剂供应装置M-001或再生塔T-001B供给所述筒体设定量的脱硫剂。

作为另一种方案，脱硫塔T-001A的筒体上靠近所述出气口D的位置另行设置检测口，上述硫含量检测元件2设于该检测口处，便于随时检测。

作为一种方案，当所述控制单元判断检测到的硫含量超过第一预设值时，筒体内排出设定量的脱硫剂后，所述控制单元调节关闭第二阀门XV-002，然后使第一阀门XV-001打开、第三阀门XV-003保持关闭，控制所述脱硫剂供应装置M-001向所述筒体供给设定量的脱硫剂；

当所述控制单元判断检测到的硫含量超过第二预设值时，所述控制单元调节关闭第二阀门XV-002，然后使第三阀门XV-003打开、第一阀门XV-001保持关闭，控制所述再生塔T-001B向所述筒体供给设定量的脱硫剂；

其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

上述方案既可以保证脱硫效果，又尽可能地再生、回收利用老脱硫剂，减少投放新的脱硫剂，降低运行成本。

作为一种方案，所述脱硫塔T-001A为沸腾床吸附塔，所述沸腾床吸附塔的筒体上部设置所述进料口A和出气口D，所述出气口D连接除尘装置V-001；所述筒体内设有脱硫剂层，所述脱硫剂层的下方设有承托所述脱硫剂层且能被驱使动作形成让脱硫剂通过的卸料通道的气体分布板4；所述卸料口B与所述卸料通道连通。

上述气体分布板4常态下是用于承托脱硫剂层的，只在需要卸料时才动作打开卸料通道。

这里“承托脱硫剂层”是指支撑脱硫剂层并且可以防止脱硫剂泄露，气体分布板4的面积至少不小于脱硫剂层的横向截面积。

具体地，上述的除尘装置V-001可以是旋风分离器。

上述方案中的气体分布板4既可以对待处理的工业气进行均布、分散，提高气体脱硫净化效果，又可以同时实现可控地卸载脱硫剂，利用简单的结构实现多重功能，简化系统设置，一举多得。

作为一种具体方案，所述筒体的下部具有底面在上、顶端在下的倒立锥形结构，所述卸料口B位于所述锥形结构的顶端，所述气体分布板4设于所述锥形结构的底面上，所述进气口C设于所述锥形结构上且位于所述气体分布板4和所述卸料口B之间。

上述方案的筒体结构特点便于配合气体分布板4实现便捷地卸料，结构简单。

作为一种方案，所述气体分布板4包括：与筒体连接、覆盖筒体横截面并设有能让脱硫剂通过的通孔的固定板6；

设于所述固定板6上方、具有截留脱硫剂的透气孔且能被驱动进行动作以覆盖或露出所述通孔的动作板5。

作为一种方式，动作板5直接放置在所述固定板6的上表面。

作为一种方式，动作板5的局部与筒体内壁连接，悬空设于所述固定板6的上方。

具体地，参照图3-4，固定板6的周边上设有至少两个安装销轴9，所述脱硫塔T-001A的筒体内壁上焊接有分别与所述两个安装销轴9相匹配的轴套（图中未展示），安装销轴9的两端分别与轴套的孔连接，将固定板6与筒体连接在一起。

具体地，安装销轴9可以是与固定板6的平面相垂直或平行设置。

上述固定板6通过简单的结构就可以与筒体连接，动作板5直接放置在固定板6的上方，可以不借助其他安装结构，结构简单，方便拆卸和安装。

位于下方的固定板6上的通孔较大，可以让脱硫剂通过，位于上方的动作板5的透气孔较小，工业气可以通过，但是脱硫剂无法通过，当不进行卸料时，上方的动作板5完全覆盖固定板6上的通孔，截留脱硫剂。进行卸料时，上方的动作板5朝固定板6的局部进行收缩动作，暴露固定板6上的通孔，进而使脱硫剂从通孔中漏出，实现卸料。

作为一种方案，所述动作板5包括能进行相对动作以覆盖或露出所述通孔的第一板材和第二板材。

作为一种方案，至少第一板材和第二板材中的一者进行动作。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，所述动作板5包括能完全覆盖所述筒体横截面的两块半圆形板，所述两块半圆形板经过辅助连接件8与驱动装置7的动力输出端连接并在所述驱动装置7的驱使下进行相向滑动露出所述通孔或者相背滑动覆盖所述通孔。图3的起始状态是两块半圆形板完全覆盖固定板6上的通孔的，准备卸料，驱动装置7使两块半圆形板的至少一者朝着收缩面积的方向滑动，暴露固定板6上的通孔，进行卸料。

作为另一种具体的实现方式，如图4所示，所述动作板5包括能完全覆盖所述筒体横截面的两块扇形板，所述两块扇形板经过辅助连接件8与所述驱动装置7的动力输出端连接，在所述驱动装置7的驱使下进行相对转动以露出或覆盖所述通孔。图4的起始状态是两块扇形板完全覆盖固定板6上的通孔，准备卸料，驱动装置7使两块扇形板中的至少一者朝着收缩面积的方向转动，暴露固定板6上的通孔，进行卸料。

上述的辅助连接件8可以采用连杆等常规结构，只要可以实现驱动动作板进行动作的效果即可，可以在市场采买，在此不予赘述。

作为一种方案，所述工业气体脱硫系统并联设置多个所述的脱硫塔T-001A，各脱硫塔T-001A分别配套设置所述脱硫剂供应装置M-001和所述再生塔T-001B；其中，至少一个所述脱硫塔T-001A及配套设置的所述脱硫剂供应装置M-001和所述再生塔T-001B保持备用状态。

本发明还涉及采用上述工业气体脱硫系统对含硫工业气体进行处理的脱硫方法，该方法处理后的气体符合国家排放标准，而且脱硫效率高，能充分利用脱硫填料，降低运行成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。