本實(shí)用新型涉及脫硫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種脫硫反應(yīng)裝置和脫硫反應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
含有硫化氫的油氣藏的開發(fā)是石油及天然氣開采領(lǐng)域的重要組成部分。
硫化氫作為油氣田開發(fā)過程中一種附帶的產(chǎn)出物質(zhì),會(huì)造成環(huán)境的污染和危害,而且還會(huì)對(duì)金屬設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕破壞,對(duì)采油設(shè)備造成損害。
不僅如此,硫化氫是一種毒性僅次于氰化物的劇毒化學(xué)物質(zhì),它嚴(yán)重威脅著人們的生命安全,近年來,在石油、化工行業(yè),硫化氫中毒事故時(shí)有發(fā)生。
在油氣田的開發(fā)之前,需要對(duì)儲(chǔ)藏在地下的油氣中夾雜的硫化氫的性質(zhì)、來源以及比例含量進(jìn)行充分的了解,這樣才能有效地加強(qiáng)對(duì)硫化氫的監(jiān)測(cè)并針對(duì)硫化氫的含量采取必要的防護(hù)措施,保障安全生產(chǎn)、保持人與環(huán)境和諧發(fā)展。
脫硫劑在油氣田的開發(fā)過程中廣泛使用的防護(hù)藥劑,它能夠有效地吸收硫化氫。而在使用一種脫硫劑之前,需要對(duì)該種脫硫劑的脫硫性能進(jìn)行評(píng)估實(shí)驗(yàn),符合相關(guān)脫硫標(biāo)準(zhǔn)才能夠在油氣田的開發(fā)過程中使用,而現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室沒有專門針對(duì)脫硫劑進(jìn)行脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)裝置和系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)室工作人員一般采用玻璃器具和硅膠管連接成簡(jiǎn)易反應(yīng)裝置進(jìn)行脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn),這樣,在實(shí)驗(yàn)過程中,容易造成硫化氫的泄露而污染環(huán)境,甚至造成人員中毒或死亡的事故,具有嚴(yán)重的安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種脫硫反應(yīng)裝置和脫硫反應(yīng)系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)脫硫劑進(jìn)行脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)時(shí)安全性差的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面,提供了一種脫硫反應(yīng)裝置,包括:殼體,殼體具有腔體,腔體的一端具有開口結(jié)構(gòu);可拆卸地設(shè)置在開口結(jié)構(gòu)處的端蓋,端蓋上開設(shè)有貫通端蓋的兩個(gè)通孔;引流管,引流管的第一端與兩個(gè)通孔中的一個(gè)通孔連接,引流管的第二端向腔體內(nèi)伸出。
進(jìn)一步地,通孔包括順次連接的傾斜段和豎直段,其中,傾斜段通過豎直段與腔體連通。
進(jìn)一步地,傾斜段的孔截面積沿靠近豎直段的方向逐漸減小。
進(jìn)一步地,兩個(gè)通孔相對(duì)于端蓋的軸線對(duì)稱設(shè)置。
進(jìn)一步地,脫硫反應(yīng)裝置還包括活動(dòng)設(shè)置在端蓋上的多個(gè)卡接件,多個(gè)卡接件繞端蓋的周向間隔設(shè)置,端蓋通過多個(gè)卡接件與殼體卡接。
進(jìn)一步地,脫硫反應(yīng)裝置還包括順次連接的攪拌電機(jī)、攪拌桿和攪拌槳,攪拌電機(jī)位于腔體的外側(cè),攪拌桿的背離攪拌電機(jī)的一端沿端蓋的軸線穿過端蓋伸入腔體內(nèi)。
進(jìn)一步地,殼體由不銹鋼合金制成。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面,提供了一種脫硫反應(yīng)系統(tǒng),包括順次連通的第一管路、脫硫反應(yīng)裝置和第二管路,第一管路的遠(yuǎn)離脫硫反應(yīng)裝置的一端與通氣裝置組件連通,第二管路的遠(yuǎn)離脫硫反應(yīng)裝置的一端與廢氣吸收裝置連通,脫硫反應(yīng)裝置為上述的脫硫反應(yīng)裝置。
進(jìn)一步地,通氣裝置組件包括并聯(lián)設(shè)置的第一通氣裝置和第二通氣裝置。
進(jìn)一步地,脫硫反應(yīng)系統(tǒng)還包括:設(shè)置在第一管路上的第一流量計(jì)量器,第一流量計(jì)量器設(shè)置在通氣裝置組件與脫硫反應(yīng)裝置之間;與廢氣吸收裝置連通的第二流量計(jì)量器,第二流量計(jì)量器通過廢氣吸收裝置與第二管路連通。
應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案,通過在殼體的腔體的開口結(jié)構(gòu)處設(shè)置可拆卸的端蓋。從而脫硫劑和硫化氫添加入腔體內(nèi)后,脫硫劑或硫化氫均處于有限的密閉空間內(nèi)。
通過在端蓋上開設(shè)有貫通端蓋的兩個(gè)通孔,從而使脫硫反應(yīng)裝置的腔體與外部建立起反應(yīng)流路。
通過設(shè)置引流管,并將引流管的第一端與兩個(gè)通孔中的一個(gè)通孔連接,引流管的第二端向腔體內(nèi)伸出。這樣,利用引流管的引流性能,脫硫劑能夠通過通孔和引流管被加入到腔體的底部,防止脫硫劑濺射,而且,硫化氫氣體也能通過通孔和引流管被通入到腔體的底部并直接與脫硫劑充分反應(yīng),從而通過計(jì)量加入脫硫劑的量和通入到腔體內(nèi)的硫化氫的量,并計(jì)量充分反應(yīng)后的硫化氫是否剩余而完成脫硫劑的脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)。
在整個(gè)脫硫劑的脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)中,硫化氫均處于脫硫反應(yīng)裝置的腔體內(nèi)反應(yīng),而不會(huì)由腔體向外部空間溢出,從而確保了脫硫劑的脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)的安全性。
附圖說明
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種可選的實(shí)施例的脫硫反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種可選的實(shí)施例的脫硫反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)備流程圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
1、第一管路;2、脫硫反應(yīng)裝置;3、第二管路;4、通氣裝置組件;41、第一通氣裝置;42、第二通氣裝置;5、廢氣吸收裝置;6、第一流量計(jì)量器;7、第二流量計(jì)量器;10、殼體;11、腔體;20、端蓋;21、通孔;211、傾斜段;212、豎直段;30、引流管;40、卡接件;50、攪拌電機(jī);60、攪拌桿;70、攪拌槳。
具體實(shí)施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
應(yīng)該指出,以下詳細(xì)說明都是例示性的,旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
在本實(shí)用新型中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞如“上、下、頂、底”通常是針對(duì)附圖所示的方向而言的,或者是針對(duì)部件本身在豎直、垂直或重力方向上而言的;同樣地,為便于理解和描述,“內(nèi)、外”是指相對(duì)于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外,但上述方位詞并不用于限制本實(shí)用新型。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)脫硫劑進(jìn)行脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)時(shí)安全性差的問題,本實(shí)用新型提供了一種脫硫反應(yīng)裝置和脫硫反應(yīng)系統(tǒng),其中,脫硫反應(yīng)裝置是下述的脫硫反應(yīng)裝置,脫硫反應(yīng)系統(tǒng)包括上述的脫硫反應(yīng)裝置。
如圖1所示,脫硫反應(yīng)裝置2包括殼體10,可拆卸地設(shè)置在開口結(jié)構(gòu)處的端蓋20和引流管30;其中,殼體10具有腔體11,腔體11的一端具有開口結(jié)構(gòu),端蓋20上開設(shè)有貫通端蓋20的兩個(gè)通孔21,引流管30的第一端與兩個(gè)通孔21中的一個(gè)通孔21連接,引流管30的第二端向腔體11內(nèi)伸出。
通過在殼體10的腔體11的開口結(jié)構(gòu)處設(shè)置可拆卸的端蓋20。從而脫硫劑和硫化氫添加入腔體11內(nèi)后,脫硫劑或硫化氫均處于有限的密閉空間內(nèi)。
通過在端蓋20上開設(shè)有貫通端蓋20的兩個(gè)通孔21,從而使脫硫反應(yīng)裝置2的腔體11與外部建立起反應(yīng)流路。
通過設(shè)置引流管30,并將引流管30的第一端與兩個(gè)通孔21中的一個(gè)通孔21連接,引流管30的第二端向腔體11內(nèi)伸出。這樣,利用引流管30的引流性能,脫硫劑能夠通過通孔21和引流管30被加入到腔體11的底部,防止脫硫劑濺射,而且,硫化氫氣體也能通過通孔21和引流管30被通入到腔體11的底部并直接與脫硫劑充分反應(yīng),從而通過計(jì)量加入脫硫劑的量和通入到腔體11內(nèi)的硫化氫的量,并計(jì)量充分反應(yīng)后的硫化氫是否剩余而完成脫硫劑的脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)。
可選地,殼體10由不銹鋼合金制成。這樣,提高了殼體10的防腐性能,避免了硫化氫對(duì)殼體10造成化學(xué)腐蝕,提高了脫硫反應(yīng)裝置2的使用可靠性。
在整個(gè)脫硫劑的脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)中,硫化氫均處于脫硫反應(yīng)裝置2的腔體11內(nèi)反應(yīng),而不會(huì)由腔體11向外部空間溢出,從而確保了脫硫劑的脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)的安全性。
如圖1所示,通孔21包括順次連接的傾斜段211和豎直段212,其中,傾斜段211通過豎直段212與腔體11連通。這樣,通過通孔21的傾斜段211方便將脫硫反應(yīng)裝置2與其他反應(yīng)器件連接,而且還方便引流管30和通孔21的豎直段212之間的連接或拆卸,提高了脫硫反應(yīng)裝置2的使用便捷性。不僅如此,呈折彎形的通孔21還能夠防止腔體11內(nèi)的脫硫劑或硫化氫氣體溢出,提高了脫硫反應(yīng)裝置2的使用安全性。
如圖1所示,傾斜段211的孔截面積沿靠近豎直段212的方向逐漸減小。這樣,在不影響通孔21的引流性能的前提下,通孔21還具有一定的容納空間,當(dāng)向腔體11添加脫硫劑時(shí),能夠有效地避免因添加脫硫劑過量而造成脫硫劑從通孔21處溢出,從而提高了脫硫反應(yīng)裝置2的實(shí)用性。
如圖1所示,兩個(gè)通孔21相對(duì)于端蓋20的軸線對(duì)稱設(shè)置。這樣,兩個(gè)通孔21中的一個(gè)作為加液口或通氣口,而兩個(gè)通孔中的另一個(gè)作為反應(yīng)后氣體的排空口,兩個(gè)通孔21位于端蓋20的相對(duì)的兩端,增大了兩個(gè)通孔21之間的距離,避免了兩個(gè)通孔21在工作時(shí)的干擾。
如圖1所示,脫硫反應(yīng)裝置2還包括活動(dòng)設(shè)置在端蓋20上的多個(gè)卡接件40,多個(gè)卡接件40繞端蓋20的周向間隔設(shè)置,端蓋20通過多個(gè)卡接件40與殼體10卡接。這樣,卡接件40將端蓋20緊固在殼體10上,有效地保證了端蓋20與殼體10的連接處的密封性,避免了硫化氫氣體通過端蓋20與殼體10的連接處外溢而污染環(huán)境或造成人員中毒。
如圖1所示,脫硫反應(yīng)裝置2還包括順次連接的攪拌電機(jī)50、攪拌桿60和攪拌槳70,攪拌電機(jī)50位于腔體11的外側(cè),攪拌桿60的背離攪拌電機(jī)50的一端沿端蓋20的軸線穿過端蓋20伸入腔體11內(nèi)。這樣,通過攪拌電機(jī)50帶動(dòng)攪拌桿60和攪拌槳70旋轉(zhuǎn),攪拌槳70能夠攪動(dòng)腔體11內(nèi)的脫硫劑,增加了脫硫劑和通入脫硫劑中的硫化氫氣體的接觸面積,使脫硫劑和硫化氫充分反應(yīng),保證了脫硫反應(yīng)裝置2的使用可靠性。
如圖2所示,本實(shí)用新型還提供了一種脫硫反應(yīng)系統(tǒng),包括順次連通的第一管路1、脫硫反應(yīng)裝置2和第二管路3,第一管路1的遠(yuǎn)離脫硫反應(yīng)裝置2的一端與通氣裝置組件4連通,第二管路3的遠(yuǎn)離脫硫反應(yīng)裝置2的一端與廢氣吸收裝置5連通,脫硫反應(yīng)裝置2為上述的脫硫反應(yīng)裝置。
可選地,廢氣吸收裝置5中裝有乙酸鋅溶液。
如圖2所示,第一管路1與脫硫反應(yīng)裝置2的兩個(gè)通孔21中的一個(gè)連通,而且第一管路1還和脫硫反應(yīng)裝置2的引流管30連通。第二管路3與兩個(gè)通孔21中的另一個(gè)連通。
如圖2所示,第二管路3上還設(shè)置有壓力測(cè)量裝置和泄壓裝置,可選地,壓力測(cè)量裝置為壓力表,泄壓裝置為截止閥或調(diào)節(jié)閥中的一種。
如圖2所示通氣裝置組件4包括并聯(lián)設(shè)置的第一通氣裝置41和第二通氣裝置42。第一通氣裝置41通過第一閥門與第一管路1連通,第二通氣裝置42通過第二閥門與第一管路1連通。
可選地,第一閥門和第二閥門為截止閥或調(diào)節(jié)閥中的一種。
可選地,第一通氣裝置41和第二通氣裝置42中的一個(gè)作為硫化氫氣體通氣裝置,第一通氣裝置41和第二通氣裝置42中的作為氮?dú)馔庋b置或惰性氣體通氣裝置。
需要說明的是,脫硫劑的脫硫效果評(píng)估實(shí)驗(yàn)中,首先,向脫硫反應(yīng)裝置2的腔體11內(nèi)添加入定量的脫硫劑,然后向脫硫反應(yīng)裝置2中通入與定量的脫硫劑反應(yīng)的定量的硫化氫氣體,之后為了使定量的硫化氫氣體全部進(jìn)入腔體11內(nèi)與脫硫劑發(fā)生反應(yīng),再向脫硫反應(yīng)裝置2中通入氮?dú)?,從而使氮?dú)鈮浩鹊谝还苈?和引流管30中的殘留硫化氫氣體繼續(xù)流動(dòng)而進(jìn)入腔體11內(nèi)與脫硫劑充分反應(yīng)。最后,待腔體11內(nèi)的反應(yīng)充分后,繼續(xù)通入氮?dú)膺€能夠?qū)⑶惑w11和第二管路3中的未充分反應(yīng)的氣體或產(chǎn)生的氣體帶入到廢氣吸收裝置5中,廢氣吸收裝置5中添加有與硫化氫反應(yīng)變色的化學(xué)藥劑,通過觀察化學(xué)藥劑顏色的變化便可以直接地觀察出脫硫劑的脫硫效果。
如圖2所示,脫硫反應(yīng)系統(tǒng)還包括設(shè)置在第一管路1上的第一流量計(jì)量器6和與廢氣吸收裝置5連通的第二流量計(jì)量器7,第一流量計(jì)量器6設(shè)置在通氣裝置組件4與脫硫反應(yīng)裝置2之間,第二流量計(jì)量器7通過廢氣吸收裝置5與第二管路3連通。這樣,能夠有效地測(cè)量出通入脫硫反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的氣體量,和經(jīng)過脫硫反應(yīng)裝置2反應(yīng)后剩余的氣體量。
下面簡(jiǎn)單概述一下脫硫反應(yīng)系統(tǒng)的工作過程,用移液管將配制好的脫硫劑液體從加液口加入,關(guān)閉排空口;攪拌5分鐘;打開硫化氫氣體通氣裝置,控制流量由加液口加入,通入硫化氫氣體到脫硫劑中并充分反應(yīng)0.5分鐘,再打開拍空口,反應(yīng)后氣體排出至已裝有乙酸鋅溶液的廢氣吸收裝置5中,待通過定量的硫化氫氣體后,停止通氣;關(guān)閉加液口和放氣口;取下廢氣吸收裝置5按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測(cè)。
從以上的描述中,可以看出,本實(shí)用新型上述的脫硫反應(yīng)裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.造型美觀實(shí)用;
2.脫硫反應(yīng)裝置的使用穩(wěn)定性好、便于固定、密封性好、對(duì)硫化氫氣體吸收充分,而且能夠有效混合添加入腔體的化學(xué)藥劑;
3.在實(shí)驗(yàn)研究工作中操作方便,安全系數(shù)高,提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的檢測(cè)精度和工作效率。
需要注意的是,這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式,而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí),其指明存在特征、步驟、工作、器件、組件和/或它們的組合。
需要說明的是,本申請(qǐng)的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便這里描述的本申請(qǐng)的實(shí)施方式能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?/p>
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。