專利名稱：一種移動床式脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領域：
一種移動床式脫硫裝置技術(shù)領域本發(fā)明涉及氣體分離與凈化領域，具體涉及到對氣體脫除硫化氫以及更換脫 硫劑的一種裝置。
背景技術(shù)：
在冶金煤氣如C0REX、高爐、焦爐或?qū)⒚簹饣敵龅拿簹獾扔米髦苯舆€原或 CCPP發(fā)電的氣源，必須預先將煤氣中的大部分硫脫出，達到用氣工藝設備的使用 要求。目前，國內(nèi)外常用的方法是固定床形式的脫硫裝置，該裝置在脫硫反應器中 一般設置三層以上脫硫?qū)涌装?，每層孔板上鋪有一層脫硫劑，當需脫除硫化氫?原料氣體從反應器的底端上升，穿過爐腔中間設置的三層脫硫劑與脫硫劑接觸， 氣體中有害的硫化氫被脫硫劑吸附、清除，經(jīng)凈化的氣體從上端排氣口排出。但如此結(jié)構(gòu)存在以下缺點。其一，當脫硫劑工作一段時間后脫硫反應器阻力逐漸升高，必須更換三層固 定床的脫硫劑才能正常運行時，此時，必須有人員從專門開設的人孔鉆入反應器 內(nèi)部，從三層固定床上清理和取出廢脫硫劑、清潔脫硫反應器內(nèi)部、然后加入新 脫硫劑，這樣操作人員的勞動強度很大，對操作人員的健康影響較大，而且，如 此操作速度很慢、占用時間長，降低了設備利用效率。其二，在人工進入脫硫容器中清理更換脫硫劑時，設備須暫停作業(yè)，為了保 證整個系統(tǒng)不中斷正常供氣，必須設置復數(shù)的脫硫反應器，當一臺反應器停機更 換脫硫劑時，將氣流切換至另外的脫硫反應器中，幾臺設備交替運行，才能確保 正常、不間斷作業(yè)，但此方式設備裝置投資費用很高。其三，由于脫硫劑是固定放置在過濾篩板上的，為了減少更換脫硫劑的次數(shù)， 必須增加脫硫劑的充填量，加大過濾篩板的面積，也即加大脫硫反應器的截面積， 由于脫硫反應器本身就是一個龐然大物，擴大其橫截面積，也即擴大其占地面積， 對于不可再生的土地資源是一種較大的占有,特別是對于用地緊張的老企業(yè)環(huán)保 擴能改造，采用體積龐大、占地面積很大的固定床脫硫裝置有時是難以實現(xiàn)的。其四，由于脫硫劑是固定放置在三層過濾篩板上的，每層之間在堆放了脫硫 劑后必須存有操作人員的工作空間，因此，脫硫劑在脫硫容器中占有的有效空間 并不高，容器的單位體積利用率不高，因此，為了達到一定的脫硫標準，脫硫容 器必須建造得較大，設備投入大。其五，由于需要由人工進入容器內(nèi)清理、更換脫硫劑，每一層都需要開設便 于人工進出和操作的人孔設施，容器壁上增加了人孔門洞和機構(gòu)，整個裝置的密 閉難度大，不適宜處理高壓氣體。發(fā)明內(nèi)容針對固定床脫硫裝置以上缺點，本發(fā)明的目的是提供一種移動床式脫硫裝置， 在脫硫劑吸附能力達到飽和時可以不用人工進行清理和更換脫硫劑，較快速地實 現(xiàn)機械、自動化清理更換脫硫劑。本技術(shù)方案的目的由以下裝置結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。脫硫反應器殼體為一個由鋼制的呈圓筒形密閉容器，在貫穿圓筒形脫硫反應 器殼體中豎直設置一螺旋滑道，在殼體的上、下兩端分別有凈化氣體出氣管和脫 硫氣體進氣管，脫硫氣體進氣管在下端，凈化后氣體的出氣管在上端，在進、出 氣管的管壁開設氣孔。進、出氣管可以位于殼體的軸心位置。在殼體的上、下端 還分別設置脫硫劑進料口和脫硫劑排出口 ，并分別接到脫硫劑進料儲槽和卸料儲 槽。脫硫劑排出口一般設置在位于脫硫反應器殼體傾斜的底部殼體靠近殼壁處， 以便卸料時排空干凈。為了加強螺旋滑道的整體剛性和強度，在螺旋滑道的旋轉(zhuǎn) 中心，軸向設置一根通貫螺旋滑道的圓柱形滑道固定管，螺旋滑道纏繞固定在滑 道固定管上，當螺旋滑道中充滿脫硫劑時，整個螺旋滑道仍有較堅固的剛性。螺 旋滑道的螺旋角與脫硫劑的材料性質(zhì)、比重和形狀有關(guān)，當比重較大、呈圓球狀 時，螺旋角可取大些，如75度，而呈條狀時，螺旋角可設計小些，如35度。使用時，移動床式脫硫反應器裝置應預先通過壓力容器標準檢測后，安裝到 脫硫氣體管網(wǎng)中，使用前首先將脫硫劑排出口關(guān)閉，然后將具有一定粒度和硫容 量的脫硫劑從脫硫劑進料管裝入脫硫反應器裝置內(nèi)，直至充滿脫硫反應器殼體， 此時將脫硫劑進料管關(guān)閉，待脫硫的氣體從殼體下端脫硫氣體進氣管的氣孔進入 充滿脫硫劑的殼體內(nèi)，待脫硫的氣體沿著螺旋滑道盤旋上升，氣體在脫硫劑的縫 隙中漸行漸升，直至殼體的上端，氣體中的硫化氫成分被沿途的脫硫劑吸附，到 達殼體上端時已達到凈化標準了 。完成脫硫凈化后的氣體再由凈化氣體出氣管的氣孔，從出氣管排出后進入使用單元的管網(wǎng)。當脫硫劑工作到一定時段，如120天或180天，管網(wǎng)中其它設備也逢定期檢 修時，關(guān)閉脫硫反應器上、下端的出氣口與進氣口。如果需要對反應器中的脫硫 劑進行氮氣置換處理，去除脫硫反應器中的可燃氣體時，可以從進氣口通入氮氣 并從出氣口排出置換后的氣體，采用本裝置氣體螺旋方式上升，對氮氣置換處理 的效果也有所提高。更換脫硫劑時，可直接打開殼體下端的脫硫劑排出口，使用 過的脫硫劑靠重力自動落下流出殼體外，然后關(guān)閉脫硫劑排出口。繼而，如前所 述，再打開上端的脫硫劑進料管，使預先備好的新脫硫劑靠重力自動流入并充滿 殼體內(nèi)，再關(guān)閉上端的脫硫劑進料管，即可打開上、下出進氣口，按操作規(guī)程重 新開始下一循環(huán)的氣體脫硫工作。在預先做好準備工作條件下，上述更換脫硫劑到恢復生產(chǎn)的時間可控制在一 小時以內(nèi)，幾乎可以不影響正常的氣體處理程序。上述流出脫硫塔外的脫硫劑與空氣接觸幾小時后即可自動得到再生，再生后 的脫硫劑經(jīng)篩除粉狀硫磺后妥善保管，下一次可通過提升裝置再裝入脫硫塔循環(huán) 使用。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在脫硫劑脫硫飽和需要更換時，不再必須由人工進 入爐腔內(nèi)，人工清理更換了，減輕了人工的工作量，更換簡便、干凈、徹底，根 本性地改變了現(xiàn)有人工更換的方式，此技術(shù)具有很強的創(chuàng)造性和優(yōu)越性。不必象固定式的脫硫裝置那樣，分層設置脫硫板，分層堆積脫硫劑，殼體內(nèi) 單位體積的脫硫劑量并不高，采用本技術(shù)方案，在螺旋滑道中充滿了脫硫劑，單 位體積的脫硫劑量較高，在達到同樣的脫硫效果和效率時，本技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)可 以做得更加緊湊，體積更小節(jié)省投資。同樣的原理，相同體積、容積的脫硫裝置， 采用本技術(shù)方案可以達到更高的脫硫效率。采用本技術(shù)方案，螺旋滑道對脫硫劑的下降、更換速度是很快的，經(jīng)試驗， 一個處理100000 m7h氣體的一組脫硫反應器更換一次脫硫劑約需一個小時，而 現(xiàn)有固定床技術(shù)，對處理同等容積氣體的反應器的脫硫劑更換， 一般需要一至兩 天。現(xiàn)有技術(shù)的脫硫反應器，需要人工鉆入進行清理、打掃、更換，需要開設不 少人工進出的人孔，這樣的結(jié)構(gòu)導致整個裝置的氣密性難以提髙，不能承受較高 的氣體壓力， 一般僅為在0. 015-0. 3MPa。采用本技術(shù)方案，不需人工進入作業(yè)， 不需設置人工作業(yè)的人孔，脫硫反應器整體結(jié)構(gòu)氣密性大大提髙，可以擴大處理氣體的壓力范圍，甚至達到0. 015~2. 5MPa，拓展了本技術(shù)方案處理氣體的使用范 圍。經(jīng)國內(nèi)外聯(lián)機檢索,未發(fā)現(xiàn)有相同或類似的工作原理和裝置結(jié)構(gòu)，綜上所述， 本技術(shù)方案的新穎性、創(chuàng)造性很強，對于新建或改造舊反應器，均有應用推廣價 值和實施市場。


圖1是本發(fā)明提出的一種移動床式脫硫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)，固定床式脫硫裝置系統(tǒng)中部分脫硫裝置一組兩臺配置示意圖。圖中，1.脫硫氣體進口， 2.脫硫劑排出口， 3.脫硫氣體進氣管，4. 殼體，5.螺旋滑道，6.滑道固定管，7.凈化氣體出氣管，8.脫硫劑進料管， a.螺旋滑道的螺旋角。
具體實施方式
該技術(shù)方案的裝置結(jié)構(gòu)如下。脫硫反應器殼體4為一個呈圓筒形，由鋼制的密閉容器，在貫穿圓筒形脫硫 反應器殼體4中豎直設置一螺旋滑道5，在殼體4的上、下兩端分別有凈化氣體 出氣管7和脫硫氣體進氣管3，脫硫氣體進氣管3在下端，脫硫氣體進氣管3下 端是脫硫氣體進口 1，凈化氣體出氣管7在上端，在脫硫反應器內(nèi)進、出氣管的 管壁開設氣孔。進、出氣管可以位于殼體4的軸線的兩端。在殼體4的上、下端 還分別設置脫硫劑進料管8和脫硫劑排出口 2，并分別接到脫硫劑進料槽和卸料 槽。脫硫劑排出口 2 —般設置在脫硫反應器殼體4傾斜的底部殼體靠近殼壁處， 以便卸料干凈。為了加強螺旋滑道5的整體剛性和強度，在螺旋滑道5的旋轉(zhuǎn)中 心，設置一根通貫螺旋滑道5的滑道固定管6，螺旋滑道5纏繞固定在滑道固定 管6上，當螺旋滑道5中充滿脫硫劑時，整個螺旋滑道5仍有較堅固的剛性。螺 旋滑道5的螺旋角與脫硫劑的材料性質(zhì)、比重和形狀有關(guān)，當比重較大、呈圓球 狀時，螺旋角可設計大些，如75度，而呈條狀時，螺旋角宜設計小些，如35度。使用時，移動床式脫硫反應器裝置應預先通過壓力容器標準檢測后，安裝到 脫硫氣體管網(wǎng)中，使用前首先將脫硫劑排出口2關(guān)閉，然后將具有一定粒度和硫 容量的脫硫劑從脫硫劑進料管8裝入脫硫反應器裝置內(nèi)，直至充滿脫硫反應器殼體4，此時將脫硫劑進料管8關(guān)閉，待脫硫的氣體從殼體4下端脫硫氣體進氣管 3的氣孔進入充滿脫硫劑的殼體4內(nèi)，待脫硫的氣體沿著螺旋滑道5， 一邊旋轉(zhuǎn) 一邊上升，氣體在脫硫劑的縫隙中漸行漸升，直至殼體4的上端，氣體中的硫化 氫成分被沿途的脫硫劑吸附，到達殼體4上端時已凈化達到標準了。凈化后的氣 體再由凈化氣體出氣管7的氣孔，從出氣管7排出后進入使用單元的管網(wǎng)，完成 脫硫過程。當脫硫劑工作到一定時段，如120天或180天左右，或管網(wǎng)中其它設備也逢 定期檢修時，關(guān)閉上、下端的出進氣口。更換脫硫劑時，打開殼體4下端的脫硫 劑排出口2，使用過的脫硫劑靠重力自動落下流出殼體4外，然后關(guān)閉脫硫劑排 出口 2。繼而，如前所述，再打開上端的脫硫劑進料管8，使預先備好的新脫硫 劑靠重力自動流入并充滿殼體4內(nèi)，再關(guān)閉上端的脫硫劑進料管8，即可打開上、 下進出氣口，按操作規(guī)程重新開始下一循環(huán)的氣體脫硫工作。上述流出脫硫容器的脫硫劑與空氣接觸幾小時后即可自動得到再生，再生后 的脫硫劑經(jīng)篩除粉狀硫磺后妥善保管，下一次可通過提升裝置再裝入脫硫容器內(nèi) 循環(huán)使用。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，根本性地改變了現(xiàn)有人工更換的方式，此技術(shù)具有 很強的創(chuàng)造性和優(yōu)越性。在螺旋滑道中充滿了脫硫劑，單位體積的脫硫劑量較高， 在達到同樣的脫硫效果和效率時，本技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)可以做得更加緊湊，體積更 小節(jié)省投資。同樣的原理，相同體積、容積的脫硫裝置，采用本技術(shù)方案可以達 到更高的脫硫效率。螺旋滑道對脫硫劑的下降、更換速度是很快。脫硫反應器整 體結(jié)構(gòu)氣密性大大提高，可以擴大處理氣體的壓力范圍。本技術(shù)方案的新穎性、 創(chuàng)造性很強，對于新建或改造舊反應器，均有應用推廣價值和實施市場。
權(quán)利要求1. 一種移動床式脫硫裝置，包括脫硫反應器殼體(4)，脫硫反應器殼體(4)為一個呈圓筒形，鋼制的密閉容器，其特征在于，貫穿殼體(4)內(nèi)豎直軸向設置一螺旋滑道(5)，螺旋滑道(5)的直徑與殼體(4)內(nèi)徑相同，在殼體(4)的上端開設凈化氣體出氣管(7)、在殼體(4)的下端開設脫硫氣體進氣管(3)，在殼體(4)的上端設置脫硫劑進料管(8)、在殼體(4)的下端設置脫硫劑排出口(2)，并分別接通脫硫劑進料槽和卸料槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種移動床式脫硫裝置，其特征在于，在螺旋 滑道(5)的旋轉(zhuǎn)中心，設置一根通貫螺旋滑道(5)圓柱形的滑道固定管(6)，螺旋 滑道(5)圍繞固定在滑道固定管(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 -種移動床式脫硫裝置，其特征在于，在凈化 氣體出氣管(7)和脫硫氣體進氣管(3)的管壁開設氣孔。
專利摘要本實用新型系對氣體脫除硫化氫以及更換脫硫劑的一種裝置。脫硫反應器殼體(4)為一個呈圓筒形鋼制密閉容器，其特征在于，貫穿殼體(4)豎直軸向設置一螺旋滑道(5)，在殼體(4)的上、下兩端分別有凈化氣體出氣管(7)和脫硫氣體進氣管(3)，還分別設有脫硫劑進料管(8)和脫硫劑排出口(2)，并分別接通脫硫劑進料槽和卸料槽。在螺旋滑道(5)的旋轉(zhuǎn)中心，設置一根通貫螺旋滑道(5)圓柱形的滑道固定管(6)。采用本實用新型的技術(shù)方案，不必由人工進入爐腔內(nèi)清理更換脫硫劑，減輕了人工的勞動強度，實現(xiàn)了機械化自動化，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，節(jié)省投資。更換速度快，提高工作效率。氣密性強，可以處理高壓氣體，對于新建或改造舊反應器，有很大的應用推廣價值和實施市場。
文檔編號C10K1/30GK201125236SQ20072006655
公開日2008年10月1日 申請日期2007年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者周渝生, 張友平, 軻 曾, 肖九高, 力 趙, 陳光祥 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司;成都華西化工研究所