本實(shí)用新型涉及一種濕法脫硫反應(yīng)器，尤其涉及一種集束式氣升脫硫反應(yīng)器，屬于化學(xué)工程設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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絡(luò)合鐵法是在液相中利用Fe³⁺L的氧化性直接將酸氣中H₂S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S，集脫硫與硫磺回收于一體。具有流程簡單，脫硫效率高，工藝經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于天然氣、石油化工等領(lǐng)域。由于沒有化學(xué)平衡限制，H₂S脫除率可達(dá)99.9%，在潛硫含量小于30噸/天時(shí)比克勞斯工藝更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，且具有設(shè)備簡單、操作方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于中小型潛硫含量的脫硫應(yīng)用。

絡(luò)合鐵脫硫的主要反應(yīng)可分為吸收反應(yīng)和再生反應(yīng)。

吸收反應(yīng)：

再生反應(yīng)：

傳統(tǒng)的脫硫氣升反應(yīng)器一般為內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)，即一個(gè)外筒內(nèi)置一個(gè)內(nèi)筒，內(nèi)筒一般為吸收區(qū)，外筒與內(nèi)筒組成的環(huán)隙為氧化區(qū)。通?？刂仆馔驳目账馑俅笥趦?nèi)筒的空塔氣速，使外筒的氣含率高于內(nèi)筒的氣含率，由此造成外筒的表觀密度小于內(nèi)筒的表觀密度，由于密度差的存在，內(nèi)、外筒液體將形成自動(dòng)循環(huán)。通入內(nèi)筒中的H₂S被Fe³⁺L氧化為單質(zhì)硫沉至反應(yīng)器錐部，同時(shí)Fe³⁺L被還原為Fe²⁺L，F(xiàn)e²⁺L隨著溶液循環(huán)至氧化區(qū)與空氣接觸再生。

傳統(tǒng)的脫硫氣升反應(yīng)器雖然具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的優(yōu)點(diǎn)，但是這種結(jié)構(gòu)也有一些顯著的缺點(diǎn)。

吸收區(qū)面積由酸氣量所決定，而氧化區(qū)面積則由酸氣量與其所含H₂S濃度所決定。對于酸氣量較大，而H₂S濃度又較低（體積分?jǐn)?shù)<1%）的酸氣來說，所需吸收區(qū)面積遠(yuǎn)大于氧化區(qū)面積，對這樣一種工況，無論是內(nèi)筒或者環(huán)隙作為吸收區(qū)都會造成流體循環(huán)不均勻，形成循環(huán)死區(qū)等問題。如果人為擴(kuò)大氧化區(qū)面積，則會造成空氣過量，使系統(tǒng)內(nèi)副反應(yīng)產(chǎn)物——硫代硫酸鹽含量增高，進(jìn)而造成配比液密度上升過快，導(dǎo)致尾氣超標(biāo)。

而當(dāng)處理酸氣的潛硫含量較高時(shí)，所需反應(yīng)器的尺寸較大，簡單的內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)同樣會造成嚴(yán)重的流體不均問題，副產(chǎn)物硫代硫酸鹽含量升高，影響反應(yīng)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種提高傳質(zhì)效率，減少液體局部旋渦的產(chǎn)生，流體循環(huán)均勻，減少循環(huán)死區(qū)，使傳質(zhì)更加充分的集束式氣升脫硫反應(yīng)器。

本實(shí)用新型的目的可以通過如下措施來達(dá)到：集束式氣升脫硫反應(yīng)器，其由設(shè)有放空口的外筒、內(nèi)筒、酸氣氣體分布器、空氣氣體分布器及具有硫磺收集作用的錐底構(gòu)成，其特征在于外筒內(nèi)設(shè)有至少3個(gè)相互等徑同高且均勻分布的內(nèi)筒，所有內(nèi)筒與外筒底部處在同一水平面，內(nèi)筒上端壁面上設(shè)有均勻分布的篩孔，內(nèi)筒內(nèi)為吸收區(qū)，內(nèi)筒外環(huán)隙區(qū)域?yàn)檠趸瘏^(qū)，所述酸氣分布器設(shè)在內(nèi)筒底部，空氣分布器設(shè)在內(nèi)筒外環(huán)隙區(qū)域。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的內(nèi)筒高度至少比高高液位高出300 mm。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的內(nèi)筒的高徑比不小于5。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的內(nèi)筒的數(shù)量為3-20個(gè)。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的內(nèi)筒的數(shù)量為3個(gè)，三個(gè)內(nèi)筒均勻排列呈三角形分布。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的篩孔的位置上沿比高高液位高100 mm，下沿比低低液位低100 mm的區(qū)間內(nèi)。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的篩孔直徑在5~15 mm。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的酸氣分布器在內(nèi)筒內(nèi)均勻排列，空氣分布器在環(huán)隙區(qū)域均勻排列。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的外筒下部的錐底是圓錐結(jié)構(gòu)，錐形角度在45~55度。

本實(shí)用新型同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果：本實(shí)用新型能有效克服傳統(tǒng)氣升式脫硫反應(yīng)器在處理低H₂S濃度酸氣時(shí)吸收區(qū)和氧化區(qū)比例失調(diào)所引起的流體循環(huán)不均勻，循環(huán)死區(qū)等問題，在同等工況，相同吸收面積的條件下，增加了反應(yīng)時(shí)的氣液接觸比表面積，提高了傳質(zhì)效率；而多個(gè)內(nèi)筒構(gòu)成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)無論對于吸收區(qū)還是氧化區(qū)來講，都有利于減少液體局部旋渦的產(chǎn)生，減少循環(huán)死區(qū)，使傳質(zhì)更加充分。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制：

實(shí)施例：集束式氣升脫硫反應(yīng)器（參見圖1），其由外筒1、內(nèi)筒2、酸氣氣體分布器4、空氣氣體分布器5及具有硫磺收集作用的錐底8構(gòu)成。外筒1的上端設(shè)有放空口9 的外筒1的下端與錐底8連為一體。外筒1內(nèi)安裝了3-20個(gè)相互等徑同高且均勻分布的內(nèi)筒2，內(nèi)筒2個(gè)數(shù)由所處理的酸氣量決定，本實(shí)施例內(nèi)筒2的數(shù)量為3個(gè)，三個(gè)內(nèi)筒2均勻排列呈三角形分布；內(nèi)筒2的高徑比不小于5，內(nèi)筒2高度至少比高高液位高出300 mm。所有內(nèi)筒2與外筒1底部處在同一水平面，內(nèi)筒2上端壁面上打有均勻分布的篩孔3，篩孔3直徑在5~15 mm，所打篩孔3的位置上沿比高高液位高100 mm，下沿比低低液位低100 mm的區(qū)間內(nèi)。內(nèi)筒2內(nèi)為吸收區(qū)6，內(nèi)筒2外環(huán)隙區(qū)域?yàn)檠趸瘏^(qū)7，所述酸氣分布器4安裝于內(nèi)筒2底部，空氣分布器5安裝于內(nèi)筒2外環(huán)隙區(qū)域即氧化區(qū)7，酸氣分布器4在內(nèi)筒2內(nèi)是均勻排列，空氣分布器5在環(huán)隙區(qū)域是均勻排列。外筒1下部的錐底8是圓錐結(jié)構(gòu)，錐形角度在45~55度。

參見圖1，當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過預(yù)處理的酸氣由酸氣分布器4進(jìn)入內(nèi)筒2；鼓風(fēng)機(jī)將空氣由空氣分布器5鼓入氧化區(qū)7內(nèi)，控制空氣的空速大于酸氣的空速，這樣氧化區(qū)7的表觀密度小于吸收區(qū)6的表觀密度，在密度差的作用下，氧化區(qū)7液體由下向上運(yùn)行，通過篩孔3進(jìn)入吸收區(qū)6，而吸收區(qū)6液體由上向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入氧化區(qū)7。進(jìn)入內(nèi)筒2中的H₂S與Fe³⁺反應(yīng)生成單S與Fe²⁺，而Fe²⁺隨溶液循環(huán)至氧化區(qū)7，在氧化區(qū)7內(nèi)，O₂將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，然后再循環(huán)至吸收區(qū)6內(nèi)與H₂S繼續(xù)反應(yīng)。反應(yīng)器底部設(shè)有錐底8，用來收集反應(yīng)生成的硫磺顆粒，錐底8布有松動(dòng)風(fēng)防止硫磺沉結(jié)。

以上的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，其它優(yōu)選實(shí)施方式在此不一一累述，且并非對本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落于本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。