一种高浓度含硫废气处理装置及处理工艺的制作方法

本发明属于有害气体处理及自动化控制，尤其涉及一种高浓度含硫废气处理装置及处理工艺。

背景技术：

1、硫化氢(h2s)是一种无机化合物，也是一种非常典型的臭气，其广泛存在于多种工业生产或处理过程中，如火法冶炼、煤的低温焦化、市政污水处理等。对硫化氢气体的处理，目前主流的方法为：对于量大且浓度含量较高的硫化氢气体，大都采用工艺较为成熟的克劳斯法(klaus method)，克劳斯法主要是以通过吸收氧化等过程回收硫磺为主的技术，这种技术投资大，产出低、运行成本高；对于量小且浓度含量较低的硫化氢气体，通常采用吸附法处理，通过简单的物理吸附，能够使硫化氢去除率达到40％-50％左右，其最终效果也并不理想。

2、为了兼顾硫化氢气体的处理成本和去除率，有人提出采用碱性吸收液对硫化氢气体进行化学吸收的方法实现脱硫。但该方法在实际操作过程中也存在问题，以市政污水处理为例，市政污水处理厂在运营过程中会产生以硫化氢为主的大量恶臭气体，其中，硫化氢气体浓度很高(超过2000ppm)且其浓度会出现剧烈波动。面对这种情况，目前的碱洗设备往往很难实现将碱洗后的硫化氢气体浓度控制在较小的阈值范围内，并且会频繁出现碱液使用过量致使硫化氢气体浓度很低，造成碱液浪费，或是碱液使用不足导致处理后的硫化氢气体浓度依然很高，造成碱洗后的硫化氢气体浓度仍然超标的情形。

3、另外，碱洗脱硫设备在操作过程中，通常需要将碱液分批次加入到脱硫设备底部，以维持脱硫设备底部的循环液的ph值在一定数值范围。然而，由于s2-水解产生的oh-呈碱性，因此脱硫设备底部循环液的ph值并不能准确反映循环液中的实际碱液量，甚至会出现碱液已经完全消耗殆尽但循环液ph值仍然很高的情况，造成系统不会自动投加碱液，进而导致硫化氢气体的出口浓度与进口浓度几乎相同，这种情况在实际工况下经常发生。

4、中国专利申请cn110523243a记载了将额定流量的循环液由液体循环泵经过液体循环管路连接滴滤塔顶端的液体喷头均匀滴洒在滴滤塔内的聚氨酯泡沫填料上，并自上而下穿过填料层与经由进气管路通入的含硫化氢的恶臭气体接触并将硫化氢气体吸收，该申请仅要求定期更新循环液以将循环液的ph值维持在一定范围内，这就可能会导致实际运营过程中循环液的吸收能力与恶臭气体中波动的硫化氢气体浓度严重不匹配的情况，造成硫化氢气体处理效能差或者造成吸收液的过度浪费。

5、基于以上，本技术提供了解决上述技术问题的技术方案。

技术实现思路

1、针对现有技术中不能准确监测循环液中的实际碱液量，导致在处理高浓度(超过2000ppm)且浓度变动的硫化氢气体源时造成的硫化氢气体去除率较低或者循环喷淋碱液过度浪费的技术问题，现提供一种高浓度含硫废气处理装置及处理工艺，以至少解决至少一个上述提及的技术问题。

2、在本发明的较佳实施方式中，本技术实施例提供了一种高浓度含硫废气处理装置，所述装置包括：

3、一脱硫设备本体，所述脱硫设备本体中间隔设置有若干层填料层，所述若干层填料层中的每一层上方均设置有喷淋装置，所述脱硫设备本体内侧底部设置有喷淋碱液循环池，最下层填料层下方的脱硫设备本体连通有进气管以及补液管，最上层填料层上部的脱硫设备本体连通有排气管，所述喷淋碱液循环池与所述喷淋装置的进液管通过一设置有循环泵的循环管线连通，所述喷淋碱液循环池还连通有排液管；

4、一碱液储罐，所述碱液储罐通过设置有碱液泵的碱液供给管线连通于所述循环管线；

5、一在线电导率仪以及一在线ph仪，所述在线电导率仪和所述在线ph仪附接于所述循环管线，以采集由所述喷淋碱液循环池供给的循环液的电导率值和ph值；

6、一排气风机，所述排气风机与所述排气管连接。

7、进一步地，所述脱硫设备本体为塔设备。

8、进一步地，所述进气管以及补液管与所述脱硫设备本体的连通位置位于最下层填料层与喷淋碱液循环池之间，所述补液管的管线上设置有补液阀。

9、进一步地，所述进气管上方的所述脱硫设备本体内设置有进气均布盘。

10、进一步地，所述喷淋装置包括复数个喷嘴以及与所述复数个喷嘴流体连通的进液管，所述进液管远离所述喷嘴的一端延伸出所述脱硫设备本体外部，并与所述循环管线连接。

11、进一步地，所述进液管延伸出所述脱硫设备本体外的部分分别设置有开关阀门。

12、进一步地，所述排液管的管线上设置有排液阀。

13、进一步地，所述脱硫设备本体下侧设置有液位计，用于检测喷淋碱液循环池的液位高度。

14、进一步地，所述在线电导率仪和所述在线ph仪的安装位置在碱液供给管线与循环管线连通位置的下方。

15、进一步地，所述碱液供给管线上设置有流量调节阀。

16、进一步地，所述排气管上附接有检测硫化氢气体浓度在线检测仪。

17、进一步地，所述硫化氢气体浓度在线检测仪、在线电导率仪、在线ph仪、液位计、流量调节阀、排液阀、补液阀均与plc通信连接。

18、在本发明的较佳实施方式中，本技术另一实施例提供了一种高浓度含硫废气处理工艺，所述处理工艺包括如下步骤：

19、步骤s1：通过补液管将新鲜碱液注入脱硫设备本体内侧底部的喷淋碱液循环池中，并在碱液储罐中加入新鲜碱液，开启循环泵以及碱液泵，将喷淋碱液循环池以及碱液储罐中的碱液经喷淋装置均匀喷出；

20、步骤s2：将含有硫化氢的废气经进气管通入脱硫设备本体底部，在排气风机的吸引作用下，经进气均布盘将含有硫化氢的废气分布均匀，所述含有硫化氢的废气与碱液在若干层填料层的填料表面进行气液接触并发生化学反应，使硫化氢气体浓度降低；

21、步骤s3：处理后的废气经排气管排出，并由预设有硫化氢气体浓度阈值范围的在线检测仪实时检测硫化氢气体浓度，若检测结果超过所述阈值范围的上限值，则plc向与碱液储罐连接的碱液供给管线上的流量调节阀发送增加开度的指令，加大喷淋碱液量，使得硫化氢气体浓度降低；若所述在线检测仪检测的硫化氢气体浓度低于所述阈值范围的下限值，则plc向与碱液储罐连接的碱液供给管线上的流量调节阀发送减小开度的指令，减少喷淋碱液量，如此反复，使得排气管排出的废气中所述硫化氢气体浓度稳定在所述预设的硫化氢气体浓度阈值范围内；

22、步骤s4：伴随碱洗时间增加，循环液中s2-的浓度升高，若在线电导率仪检测到所述循环液的电导率值达到或超过预设电导率值时，则plc向排液阀发送打开指令，将喷淋碱液循环池中的循环液排出，直至液位下降至预设液位，此时液位计将液位信号发送至plc，plc向排液阀发送关闭指令，并同时向补液阀发送打开指令，以补充新鲜碱液，使得喷淋碱液循环池中液位和ph值回归至预设范围内。

23、进一步地，当在线ph仪检测到循环液的ph偏离预设范围时，其会发送异常信号至plc，plc控制报警装置进行报警。

24、与现有技术相比，本发明能够带来以下至少一种有益效果：

25、1、通过在脱硫设备本体内侧底部设置有喷淋碱液循环池，以及设置碱液储罐，使得喷淋碱液循环池和碱液储罐能够协同进行喷淋碱液供给，这就区别于现有技术中仅通过喷淋碱液循环池提供循环液的方案，提升硫化氢气体的去除效率，特别是在处理浓度波动较大的高浓度硫化氢气体时，可通过排气管线上设置的硫化氢气体浓度在线检测仪将检测结果反馈至plc，由plc控制碱液储罐连接的碱液供给管线上的流量调节阀开度，进而达到实时动态调节喷淋碱液的液量大小的目的，使得排气管排出的废气中所述硫化氢气体浓度稳定在所述预设的硫化氢气体浓度阈值范围内，避免了因循环池碱液不足导致的硫化氢气体处理效能差或者循环喷淋碱液过量导致的碱液过度浪费的情况出现。

26、2、通过在喷淋碱液循环管线设置在线电导率仪，可以实时监测循环液的电导率值，进而对循环液中的碱液含量进行判断，所述plc能够依据所述在线电导率仪的检测结果以及液位计的反馈信号对排液阀与补液阀进行开、闭指令发送，以排出循环液以及补充新鲜碱液至喷淋碱液循环池，以避免现有技术中因不能准确监测循环液中的实际碱液量，进而影响硫化氢去除效果的情况。

27、3、通过将plc设置为与硫化氢气体浓度在线检测仪、在线电导率仪、在线ph仪、液位计、流量调节阀、排液阀均通信连接的方式，实现了高浓度含硫废气处理高度智能化与自动化。