利用超重力技术净化处理含硫酸性气
超重力技术在气体净化中的应用

超重力技术在气体净化中的应用
渠丽丽;刘有智;楚素珍;张玉春;焦纬洲
【期刊名称】《天然气化工》
【年(卷),期】2011(036)002
【摘要】超重力技术是一种过程强化的新型技术,在环保、化工等工业领域有着广阔的应用前景.本文介绍了该项新技术的作用原理和特点及其在多种气体净化过程中的应用.
【总页数】5页(P55-59)
【作者】渠丽丽;刘有智;楚素珍;张玉春;焦纬洲
【作者单位】中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心,山西,太原,030051;中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心,山西,太原,030051;北京中兵北方环境科技发展有限责任公司,北京,100038;北京中兵北方环境科技发展有限责任公司,北京,100038;中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心,山西,太原,030051【正文语种】中文
【中图分类】O643
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超重力技术是利用超重力原理创建起来的一种新型的强化传递过程和多

超重机(旋转填料床)
它是把填料固定在特定的模具里, 用轴承与上部的电机相连结,利用 电机带动, 以达到相对较高的旋转 速度, 从而产生一个较高的离心加 速度
设备结构及原理
❖ 逆流型旋转填料床 ❖ 错流型旋转填料床
逆流型旋转填料床
错流型旋转填料床
超重力技术特点
❖ (1) 极大地强化了传递过程(传质单元高度 仅1~3 cm)
超重力技术
❖ 超重力技术是利用超重力原理创建
起来的一种新型的强化传递过程和多相 反应过程的技术。
超重力指的是比地球重力加速 度大得多的环境下,物质所受的力 (包括引力和斥力)。
如何实现超重力
通过旋转产生离心力而实现
(即是通过离心力场的作用而达到模拟超重力环境的目的)
超重力技术的基本原理
在重力加速度g →0时,两相接触过程的动力因 素即浮力因子Δρg →0 ,两相间不会因密度差 而产生相间流动,此时分子间力(如表面张力) 将会起主要作用。液体团聚至表面积最小的状 态而不得伸展,相间传递失去两相充分接触的 前提条件,使相间传递作用越来越弱,分离无法 进行。反之, g 越大,Δρg 越大,流体相对速度也 越大,巨大的切应力不仅克服了表面张力,而且 可使液体在切应力的作用下被拉伸成膜成丝成 滴,从而使得相间接触面积增大,导致相间传递 过程极大加强。超重力技术正是通过高速旋转, 利用离心力来增大g ,从而增大Δρg 达到强化 相间传递过程的效果
超重力技术
超重力技术可以加快氧的传递,试验表明 拟塑性流体在超重机中的氧传递速率较 鼓泡搅拌釜中快6~ 20 倍。
在国外的应用
❖ a. 精馏、 ❖ b. 吸收(天燃气干燥、脱碳、脱硫) 、 ❖ c. 解吸(从受污染的地下水中吹出芳烃) ❖ d. 化学热泵(吸收解吸) 、 ❖ e. 旋转电化学反应器及燃料电池(快速去除气泡, 降
炼厂含硫酸性气的利用及处理技术

841 炼油厂含硫酸性气治理1.1 含硫酸性气排放标准我国是一个原油资源并不丰富的国家,随着原油加工规模的不断扩大,含硫污水加工量不断增加,含硫原油中的硫化氢通过燃料油脱硫或重馏分转化为轻质产品,经过溶剂吸收与再生、酸性水汽提等装置,产生酸性气,通过采用克劳斯硫回收工艺制取硫磺。
1.2 炼厂酸性气主要特点我国炼油厂的酸性气主要特点将H 2S、NH 3和CO 2等多元水溶液以NH 4HS、(NH 4)2CO 3,NH 4HCO 3等铵盐形式,加热后在汽提塔发生电离分解,进入酸性水汽提主体装置内,通过Claus系统将H 2S与空气部分的热反应段及两级常规Claus 催化反应段组成,采取部分燃烧法,提高总硫回收率。
1.2.1 酸性气质量(1)H 2S浓度:脱硫溶剂再生的溶剂品质、浓度、再生条件等不尽相同,使得酸性气的H 2S 浓度差别较大,直接影响酸性气的浓度,从而影响硫磺回收率。
(2)烃含量:酸性水烃含量一般在100O~10000μg/g。
如果酸性气带入的烃类含量较高,将会产生积炭,堵塞设备和催化剂床层,降低催化剂活性,污染硫磺产品。
1.2.2 酸性气压力由于上游各装置操作等原因造成的酸性气操作条件不同,带液量无法控制,使酸性气流动不畅。
造成原料酸性气流量不稳,酸性气压力变化较大。
1.3 酸性气及酸性水集中处理方案为确保实现全厂酸性气处理和硫磺回收装置的长周期平稳运行。
特提出几点建议(1)气体塔脱硫装置、溶剂再生装置脱、硫磺回收装置一体化考虑,吸收H 2S的富胺溶剂集中再生。
(2)通过Claus段、尾气处理段、尾气焚烧段液硫脱气段按双系列配置,确保排放空气中SO 2达标排放。
(4)装置应建立在上风向,远离工艺装置区。
2 酸性气脱硫新工艺为了满足环保的要求,世界各国对硫磺回收工艺进行了大量改进,特别是采用Claus法和SCOT尾气处理系统,最显著的特点是硫回收率提高。
2.1 SUPERCLAUS(超级克劳斯)硫磺回收工艺2.1.1 超级克劳斯工艺原理及主要特点SUPERCLAUS硫磺回收工艺是传统克劳斯工艺的延伸。
超重力尿素湿法烟气脱硝技术

与低氮燃烧技术的联合
将超重力尿素湿法烟气脱硝技术与低氮燃烧技术相结合,实现烟气排放的全面治理。
THANKS
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尿素溶液的供应量
氮氧化物的还原
在催化剂的作用下,将氮氧化物还原成氮气和水蒸气。需要选择合适的催化剂及优化反应条件。
氮氧化物的吸附
采用高效吸附剂和优化吸附塔结构,提高氮氧化物的吸附效率。
氮氧化物的吸收
采用高效吸收剂,提高氮氧化物在吸收液中的溶解度,从而降低排放中的氮氧化物含量。
选用耐腐蚀的材料来制造设备,以延长设备的使用寿命。
该公司成功将该技术应用于生产线上,有效降低了氮氧化物排放,并取得了良好的社会效益和经济效益。
江苏某钢铁公司
实验室通过模拟不同工况条件下的反应过程,研究了超重力尿素湿法烟气脱硝技术的反应机理及影响因素。
该实验室对超重力尿素湿法烟气脱硝技术进行了深入的研究,发现该技术具有高脱硝效率、低能耗、环保等优点。
湿法脱硝技术
吸收剂制备
烟气引入
产物排放
制备尿素溶液作为吸收剂,控制溶液的浓度和温度。
将需要处理的烟气引入吸收装置。
将反应后的烟气排出,排放的烟气中NOx含量降低。
吸收装置、循环泵、储液罐、控制系统等。
主要设备
操作条件
设备维护与检修
温度、压力、流量等参数需根据具体设备进行调整和控制。
定期对设备进行检查和维护,确保设备的正常运行。
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02
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CHAPTER
技术关键问题与解决方案
为了确保尿素溶液在运输和储存过程中不发生结晶和沉淀,需要加入适量的稳定剂。
尿素溶液的稳定性
为提高脱硝效率,需要制备高浓度的尿素溶液,但同时也需要考虑其结晶点和冰点ห้องสมุดไป่ตู้因素。
甲醇生产技术第三章脱硫

第三章 脱硫
这几种主要硫化物的性质如下。 1.硫化氢(H2S) 无色气体,有毒,溶于水呈酸性,与碱作用生成盐,可
被碱性溶液脱除,能与某些金属氧化物作用,氧化锌脱
硫就是利用这一性质。 2.硫氧化碳(COS) 无色无味气体,微溶于水,与碱作用缓慢生成不稳定盐, 高温下与水蒸气作用转化为硫化氢与二氧化碳。
四、开停车操作
(二)停车 1.短期停车 2.紧急停车 3.长期停车
四、开停车操作
(三)倒车 ①按正常开车步骤启动备用机,待运转正常后,逐渐关 小其回路阀,提高出口压力,当备用机出口压力与系统
压力相等时,逐渐开启其出口阀;同时开启在用机回路
阀,关闭其出口阀。 ②停在用机,关闭其出口阀。 ③倒车过程中开、关阀门应缓慢、以保证系统气体压力、 流量的稳定。防止抽负或系统压力突然升高及气量波动 。
面上,以便捕集,溢流回收硫磺。
③空气作用同时将溶解在吸收液中二氧化碳吹除出来, 从而提高溶液PH,实际生产1kg硫化氢约需60~ 110m3/(m2·h)空气,再生时间维持在8~12min。
二、湿法脱硫
3.栲胶法工艺流程
图2 —2
湿法脱硫工艺硫程
二、湿法脱硫
(三)其他脱硫法简介 1.ADA法 (1)脱硫塔中的反应
②经常注意罗茨机进出口压力变化,防止罗茨机和高压
机抽负。 ③保持贫液槽和脱硫塔液位正常,防止泵抽空。
三、操作要点
(四)防止带液和跑气 控制冷却塔液位不要过高,以防气体带液,液位不要过 低,以防跑气。
(五)巡回检查
①根据记录报表,按时做好记录。 ②每15min检查一次气柜高度。 ③每15min检查一次系统各点压力和温度。 ④每半小时检查一次各塔液位。
(1)原因
超重力强化湿法二氧化硫捕集新工艺及其模型化研究

超重力强化湿法二氧化硫捕集新工艺及其模型化研究超重力强化湿法二氧化硫捕集新工艺及其模型化研究摘要:本文介绍了一种新型的超重力强化湿法二氧化硫捕集工艺。
该工艺将传统的湿法二氧化硫捕集工艺与超重力分离技术相结合,通过超重力分离将气液两相迅速分离,使得工艺具有高效率、节能环保的特点。
同时,本文还对该工艺进行了模型化研究,确定了其适用范围和优化参数,并通过实验验证了模型的准确性。
关键词:超重力,湿法二氧化硫捕集,模型化研究,环保,能源1、引言燃煤、燃油等化石能源的使用给人类带来了极大的便利,同时也造成了严重的环境污染。
其中,二氧化硫的排放是造成大气污染的主要原因之一,也是严重的酸雨污染来源。
因此,二氧化硫的捕集和处理成为了当前环保工作的重要任务之一。
目前,二氧化硫的捕集主要采用湿法和干法两种方式。
其中,湿法二氧化硫捕集是将含二氧化硫的废气和一定量的吸收剂在反应器内混合,利用吸收剂吸收废气中的二氧化硫,实现二氧化硫的净化。
湿法二氧化硫捕集工艺具有处理效果好、处理成本低等优点,被广泛应用于各个领域。
然而,传统的湿法二氧化硫捕集工艺也存在一些不足,例如吸收效率低、操作复杂、对吸收剂的要求高等问题。
为了解决这些问题,本文提出了一种全新的超重力强化湿法二氧化硫捕集工艺。
2、超重力强化湿法二氧化硫捕集新工艺超重力分离是一种利用离心力和重力的结合作用,实现物理分离的方法。
在液体中建立强烈的离心场,使气液两相分离,从而达到加速分离的效果。
超重力分离的优点在于分离速度快、分离效果好等。
基于超重力分离技术,本文提出了一种新型的湿法二氧化硫捕集工艺。
具体过程如下:将含二氧化硫的废气和吸收液混合进入离心分离器,离心分离器中建立强烈的离心场,使气液两相迅速分离。
此时,吸收液中已经吸收了大量的二氧化硫,可以通过处理后重新循环使用。
而气体中只剩下极少量的残留二氧化硫,可以通过最终的冷凝器得到净化后的废气进行排放。
3、模型化研究为了确定超重力强化湿法二氧化硫捕集工艺的适用范围和优化操作参数,本文进行了模型化研究。
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超 重机 转 子外 腔 , 气 体压力 作 用下从 转 子外 环处 引进 旋转 填 料床 。脱 硫 贫液 从超 重机 中部填 料 床 在 旋 转 液体 进 口进 人 , 过液 体分 布 器喷 淋 到高 速旋 转 填料 床 内环 面 。在 超 重机 中 , 通 脱硫 贫 液 在 离 心
力 的作 用下 . 由填 料床 的 内环 向外环 流动 , 在旋 转 的填 料床 内 , 液体 被分 割 成微 小 的液滴 和液 膜 。酸 性 原 料气 由填 料床 外环 向内环 流动 。 、 气 液两 相在 填料 层 中沿 径 向做 逆 向接 触 。在 高湍 动 、 强混 合 及 界 面快 速 更新 的情 况下 完成 脱硫 贫 液对 酸性气 中的 H S气体 的吸收 过程 。 2 脱 除硫 化 物 的净 化 气从 超重 机转 子 中心 离开 , 由气 体 出 口管排 出 。吸 收 H: 的脱 硫 贫液 变 为 S后 富 液 . 超重 机 下部设 有液 封 的旋 转填 料床 液 体 出 口排 出进 入 富液 槽 , 经 富液 被 富液 泵 打 入再 生 槽 顶
2 4
2 1 年第 2 02 期
汪家铭 : 利用超重力技术净 化处理 含硫 酸性 气
贫液
发 展 动 态
酸 性 原 料 气
l
再
液 位 调 节 器
富 液 泵
变频 电机 I -1 超重机 - - -- -
生
槽 …
槽— 液l 圣厂 贫 卜 l: _ —液 : Lห้องสมุดไป่ตู้泵 。 :
3 技 术 特 点
3 1 适 用范 围广 .
广 阔的 前景 , 为含 硫 酸性 气提供 了一种低 投 入 、 源化 、 资 无二 次 污染 的 高效 脱硫 技 术 。介 绍 了超
重 力脱 硫技 术 的基 本 原理 、 术特 点 及应 用实例 , 技 并展 望 了其在 酸 性 气脱硫 领 域 的发展 前 景 。
关 键 词 : 重 力 ; 硫 ; 理 ; 点 ; 用 ; 景 超 脱 原 特 应 前
收 稿 日期 :01 - 7 2 2 1 0 —1 作 者 简 介 : 家 铭 ( 9 9 ) 男 , 苏 苏 州 人 , 程 师 , 从 事 大 型 引 进 化 肥 装 置 设 备 管 理 和 维 修 T 作 ,9 3 后 从 汪 14 一 , 江 T 曾 19 年
事 化 工 科 技期 刊 编辑 及 化 丁 情 报 信 息 T作 , 后 在 国 内各 种 公 开 发 行 的 刊 物上 发 表 过 化 丁 科 技 论 文2 0 篇 。 先 2余
用 于 石油 、 工 、 保 、 化 环 材料 、 源 、 能 医药等 工业 领 域 , 解决 了传统 化 工技 术难 以解决 的问题 。本 文介
绍 超重 力技 术 在处 理含 硫酸 性气 方 面的应 用情 况 。
2 基 本 原 理
旋 转 填料 床 利用 超 重力 场来 强 化气 液 两相 间 的传 热传 质 。 常规 重力 条 件下 的传 热传 质 相 比 , 与 不 同大小 分 子 间的分 子 扩散 和相 间传质 过 程强 化倍 数 达一 个 数量 级 以上 。旋转 填料 床 与 传 统 的塔
设 备 有较 大 的 区别 , 是液 相流 动 由重 力场 条 件变 成 了超 重力 场 条件 , 一 流体 力学 特性 和气 液 之 间 的 传 质传 热规 律 有所不 同 : 二是 设 备 由传 统 的静 止装 置转 化 为旋转 运 动装 置 。旋 转填 料床 分 为逆 流 型 旋 转填 料 床 和错流 型旋 转填 料 床两种 _。 2 ] 超 重力 技 术脱硫 工 艺流 程见 图 1 。含硫 酸性 原料 气 通 过转 子 流量计 , 经气 体 进 口管 由切 相进 入
2 1 年 第 2期 02
甘 肃 石 油 和 化 工
2 1 6月 02年
利 用超 重 力技 术 净化 处 理含 硫 酸 性气
汪 家铭
( 化集 团有 限责任公 司 ,四川 成 都 6 0 0 ) 川 1 3 1
摘 要 : 重 力技 术作 为一项 新 兴 的强化 传 质过 程 的技 术 . 含硫 酸性 气净化 处理 领 域 应 用具 有 超 在
图 1 超 重 力 技 术 脱硫 工艺 流 程 图
部 喷 射再 生 器 中与 自吸空气 混 合 , 随后 进 入再 生槽 底 部 。液 相 中硫 离 子被 强化 氧 化为 单 质硫 , 经 并 浮 选后 富集 于再 生槽 顶 部 , 形成硫 泡 沫从 再生 槽 的上 部溢 流进 入硫 沫槽 。再生 后 的脱硫 贫 液经 液位 调节 器进 入贫 液槽 。贫液 槽 中需补 充脱 硫过 程 所消 耗 的碱 和脱硫 催 化剂 . 以保证 脱硫 液达 到贫 液 的 浓 度 。贫 液槽 中 的脱硫 液经 贫液 泵输 入 再次 进入 超重 机 重新使 用 , 成循 环 。 完
l -‘0 刖 舌 _- J
超 重 力 是 指在 比地球 重 力加 速 度 大得 多 的 环 境下 , 质所 受 到 的力 。超 重 力 技 术 一般 使 用 一 物 个 转子 , 子上 缠绕 高效 填料 , 成旋 转 填料 床 ( oaig ak dB d 的核心 部 件 。通 过 电机 带动 转 转 构 R tt P c e e ) n 子 高速 旋转 产 生离 心力 来增 大重 力加 速 度 g 实 现超 重 力环 境 。 , 由此 增 大两 相 接触 过程 的动力 因素 , 流 体 相对 速 度 也增 大 . 气 液 的流 速 及填 料 的 有效 比表 面 积大 大 提 高 , 使 明显 强 化气 、 相 间传 递 过 液 程 。这种设 备通 常被 叫做旋 转填 料 床 、 重 机或超 重 力反 应器 。 超 超 重 力技 术早 期 的研 究 是依 靠 离心 力来 强 化相 间 传质 , 目前应 用 领域 正 在不 断 扩 展 , 已广泛 应