一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送系统和输送方法

技术领域

本发明涉及焦炉煤气处理技术领域，具体是一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送系统和输送方法。

背景技术

真空碳酸盐脱硫系统由于对煤气温度和洁净度要求较高，大部分设置于煤气净化系统末端，前工序一般为洗苯工序。受限于煤气气量大、气速快、洗苯塔捕雾器效率和真空碳酸盐脱硫塔入口捕雾器效率等因素，会有部分洗油被煤气夹带进入脱硫塔，洗油会随脱硫液进入再生塔进行减压蒸馏，在减压蒸馏过程中，洗油中的萘等有机物会被蒸馏出来，随酸汽进入酸汽冷却器、真空泵及酸汽管道，萘等有机物在温度降低后会在设备及酸汽管道中结晶，造成冷却器换热效果下降和酸汽管道堵塞等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下一种技术方案：

一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送系统，包括：冷凝真空处理单元、旋风分离器和除雾器；所述冷凝真空处理单元的输入端输入酸气；所述冷凝真空处理单元的输出端与旋风分离器的输入端连通，所述旋风分离器的输出端与除雾器的输入端连通。

作为本发明进一步的方案：所述冷凝真空处理单元包括冷凝处理装置、分离装置和真空泵系统单元；所述冷凝处理装置输入端输入酸气，所述冷凝处理装置的输出端与分离装置的输入端连通，所述分离装置的输出端与真空泵系统单元的输入端连通，所述真空泵系统单元的输出端与旋风分离器的输入端连通。

作为本发明再进一步的方案：所述分离装置为分离器。

作为本发明再进一步的方案：冷凝处理装置包括不少于一个冷凝器和一个酸气冷却器；所述冷凝器输出口与酸气冷却器的输入口连通，所述酸气冷却器的输出口与分离器的输入口连通。

作为本发明再进一步的方案：所述冷凝处理装置包括第一酸气冷凝器、第二酸气冷凝器和酸气冷却器；所述第一酸气冷凝器的两个输入口均输入酸气，所述第一酸气冷凝器的输出口与第二酸气冷凝器的输入口连通，所述第二酸气冷凝器的两个输出口分别与酸气冷却器的两个输入口分别连通。

作为本发明再进一步的方案：所述冷凝真空处理单元的输入酸气来自再生塔的酸气。

本发明提供如下另一种技术方案：

一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送方法，包括如下步骤：

步骤S1、对酸气进行冷凝分离处理；

步骤S2、对进行冷凝分离处理后的酸气进行旋风处理；

步骤S3、对旋风处理后的酸气进行除雾处理后输出。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S1、对酸气进行冷凝分离处理，包括：

依次对酸气进行冷凝、冷却和分离处理。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S1、对酸气进行冷凝分离处理，包括：

依次对酸气进行两次冷凝、一次冷却和一次分离处理。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S1、对酸气进行冷凝分离处理，包括：

依次对酸气进行一次冷凝、一次冷却和一次分离处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用旋风分离器、除雾器等多套设备，满足酸汽长距离长周期输送的需要。在不进行大范围改造，不大幅增加酸汽系统阻力的条件下，能有效降延长酸汽管道的使用时间。有效缓解真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送生产周期短的问题，能极大的延长酸汽管道的使用时间，在真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送方面有较大的推广前景。

附图说明

图1为本发明实施例一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送系统的结构示意图。

图中：1-第一酸气冷凝器、2-第二酸气冷凝器、3-酸气冷却器、4-分离器、5-真空泵系统单元、6-旋风分离器、7-除雾器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

参见图1所示，图1为本发明实施例一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送系统的结构示意图；真空碳酸盐脱硫系统由于对煤气温度和洁净度要求较高，大部分设置于煤气净化系统末端，前工序一般为洗苯工序。受限于煤气气量大、气速快、洗苯塔捕雾器效率和真空碳酸盐脱硫塔入口捕雾器效率等因素，会有部分洗油被煤气夹带进入脱硫塔，洗油会随脱硫液进入再生塔进行减压蒸馏，在减压蒸馏过程中，洗油中的萘等有机物会被蒸馏出来，随酸汽进入酸汽冷却器、真空泵及酸汽管道，萘等有机物在温度降低后会在设备及酸汽管道中结晶，造成冷却器换热效果下降和酸汽管道堵塞等问题。冷却器可通过在线清扫方式解决萘等有机物结晶影响换热效果的问题，但酸汽管道中堵塞的萘等有机物缺乏处理手段，是影响真空碳酸盐脱硫工艺连续稳定运行的一个重要因素。为了解决该技术问题现提出一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送系统。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

请参阅图，本发明实施例1提供的一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送系统的结构图，包括：冷凝真空处理单元、旋风分离器6和除雾器7；所述冷凝真空处理单元的输入端输入酸气；所述冷凝真空处理单元的输出端与旋风分离器6的输入端连通，所述旋风分离器6的输出端与除雾器7的输入端连通，除雾器7将处理后的酸气可以输送至制酸系统生产硫酸，或者输送至克劳斯炉生产硫磺。

需要说明的是，旋风分离器是用于气固体系或者液固体系的分离的一种设备。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。旋风分离器的主要特点是结构简单、操作弹性大、效率较高、管理维修方便，价格低廉，用于捕集直径5～10μm以上的粉尘，广泛应用于制药工业中，特别适合粉尘颗粒较粗，含尘浓度较大，高温、高压条件下，也常作为流化床反应器的内分离装置，或作为预分离器使用，是工业上应用很广的一种分离设备。

需要说明的是，除雾器主要是由波形叶片、板片、卡条等固定装置组成，在湿法脱硫，吸收塔在运行过程中，易产生粒径为10--60微米的“雾”，“雾”不仅含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、二氧化硫等，同时也造成风机、热交换器及烟道的玷污和严重腐蚀，因此，湿法脱硫工艺上对吸收设备提出除雾的要求，被净化的气体在离开吸收塔之前要除雾。除雾器喷嘴是除雾系统的主要部件之一，除雾器喷嘴主要是采用优质的塑料制成，具有极高的耐磨性，使用寿命长。

本发明采用旋风分离器、除雾器等多套设备，满足酸汽长距离长周期输送的需要。在不进行大范围改造，不大幅增加酸汽系统阻力的条件下，能有效降延长酸汽管道的使用时间。有效缓解真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送生产周期短的问题，能极大的延长酸汽管道的使用时间，在真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送方面有较大的推广前景。

作为本发明的一种优选实施例，所述冷凝真空处理单元的输入酸气可以来自再生塔的酸气。

作为本发明的一种优选实施例，所述冷凝真空处理单元包括冷凝处理装置、分离装置和真空泵系统单元5；所述冷凝处理装置输入端输入酸气，所述冷凝处理装置的输出端与分离装置的输入端连通，所述分离装置的输出端与真空泵系统单元5的输入端连通，所述真空泵系统单元5的输出端与旋风分离器6的输入端连通。冷凝处理装置对酸气进行冷凝，以便于将酸气中的杂质进行冷凝，然后经过分离装置将杂质分离，然后再通过真空泵系统单元5进行输送。

作为本发明的一种优选实施例，所述分离装置可以为分离器。

作为本发明的一种优选实施例，冷凝处理装置包括不少于一个冷凝器和一个酸气冷却器3；所述冷凝器输出口与酸气冷却器3的输入口连通，所述酸气冷却器3的输出口与分离器4的输入口连通。

作为本发明的一种优选实施例，所述冷凝处理装置包括第一酸气冷凝器1、第二酸气冷凝器2和酸气冷却器3；所述第一酸气冷凝器1的两个输入口均输入酸气，所述第一酸气冷凝器1的输出口与第二酸气冷凝器2的输入口连通，所述第二酸气冷凝器2的两个输出口分别与酸气冷却器3的两个输入口分别连通。

本发明实施例还提供的一种真空碳酸盐脱硫酸汽长距离输送方法，包括如下步骤：

步骤S1、对酸气进行冷凝分离处理；

步骤S2、对进行冷凝分离处理后的酸气进行旋风处理；

步骤S3、对旋风处理后的酸气进行除雾处理后输出。

本工艺通过对酸气进行旋风处理和除雾后，在不大幅增加酸汽输送阻力的情况下，大幅延长酸汽管道使用时间。在长度超过300米的真空碳酸盐脱硫酸汽输送管道上取得的使用数据为单条酸汽管道单次稳定运行时间超过4个月。旋风分离器具备在线清扫功能，除雾器需检修时停运清透。

作为本发明的一种优选实施例，所述步骤S1、对酸气进行冷凝分离处理，包括：

依次对酸气进行冷凝、冷却和分离处理。

作为本发明的一种优选实施例，所述步骤S1、对酸气进行冷凝分离处理，包括：

依次对酸气进行两次冷凝、一次冷却和一次分离处理。

作为本发明的一种优选实施例，所述步骤S1、对酸气进行冷凝分离处理，包括：

依次对酸气进行一次冷凝、一次冷却和一次分离处理。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。