【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子体和环境保护，具体涉及一种等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的系统和方法。
技术介绍
1、等离子体分解硫化氢的尾气中含有少量的有害成分，其中的二氧化硫(so2)就是硫化氢分解尾气中的主要有害成分。二氧化硫(so2)是等离子体分解硫化氢尾气中的一种十分有害的气体，其排放到大气中会危害人类的健康和造成环境的污染。世界上许多国家和组织都对so2的排放有着严格的限制。因此，等离子体分解硫化氢尾气中的so2必须得到有效的控制和脱除。
2、在目前的尾气脱硫技术中，主要有洗涤法脱硫、石灰-石膏法脱硫、镁法脱硫等技术，但这些脱硫技术运用于等离子体分解硫化氢尾气脱硫中都存在着不足之处，例如洗涤法脱硫设备占用空间大，脱硫效率低，在尾气硫含量较高时处理效果较差，容易造成二次污染；石灰-石膏法脱硫和镁法脱硫设备较大、管理复杂，设备易被磨损和腐蚀，还存在吸收剂和副产物的存放、搬运等问题。因此，研究高效、经济、可靠、环保的等离子体分解硫化氢尾气脱硫技术将会一直是等离子体尾气脱硫的发展方向。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的系统和方法。本专利技术能够在分解硫化氢的同时对产生的二氧化硫在线脱除，无二次污染，尾气满足环保要求可直接排放。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的系统，该系统包括等离子体电源、等离子体反应器、配气装置和烟气分析仪，其中
3、所述等离子体电源用于向所述等离子体反应器提供高压电场；
4、所述配气装置用于配制硫化氢混合气，并向所述等离子体反应器供给硫化氢混合气；
5、来自所述配气装置的硫化氢混合气在所述等离子体反应器中进行电离分解，所述等离子体反应器具有多级反应容器，相邻的两级反应容器之间通过缓冲罐连接，每级反应容器的顶部均设置有管线连接到所述烟气分析仪，所述烟气分析仪用于检测反应容器内的混合气的组分及含量，且沿着气体的流动方向，第2级以及之后的若干级反应容器的顶部均设置有与氨气供给装置连接的氨气注入口；
6、当所述烟气分析仪检测到反应容器内的混合气中含有so2时，通过所述氨气注入口向该反应容器中注入氨气。
7、优选地，该系统还包括火炬装置，所述火炬装置可选地与所述等离子体反应器的气体排放口连接，当所述烟气分析仪检测到所述等离子体反应器中待排放的混合气符合排放标准时，所述待排放的混合气直接通过所述等离子体反应器的气体排放口排放；当所述烟气分析仪检测到所述等离子体反应器中待排放的混合气超过排放标准时，将所述待排放的混合气通过所述等离子体反应器的气体排放口注入所述火炬装置中进行燃烧。
8、优选地，所述等离子体反应器具有8-15级反应容器。
9、优选地，每级反应容器的外部均设置换热保温装置，用于对反应容器换热保温。
10、优选地，所述配气装置包括dsc系统、质量控制器、气体混合器和紧急切断阀，所述dsc系统用于控制所述质量控制器，所述质量控制器用于控制混合气中各种气体的比例，混合气中各种气体在所述气体混合器中混合后注入所述等离子体反应器中，当所述等离子体电源或所述等离子体反应器出现故障时启动所述紧急切断阀，停止注入混合气。
11、本专利技术第二方面提供了一种等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的方法，该方法采用前文所述的等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的系统实施，该方法包括：通过所述配气装置配制含有co2、n2、h2和h2s的硫化氢混合气，将所述硫化氢混合气供给到所述等离子体反应器，依次在多级反应容器中进行电离分解，当所述烟气分析仪检测到反应容器内的混合气中含有so2时，通过所述氨气注入口向该反应容器中注入氨气以脱除so2。
12、优选地，采用所述配气装置配制所述硫化氢混合气前，将氮气通入所述等离子体反应器中，当每级反应容器内表压为0.5-1公斤时，启动所述等离子体反应器进行放电。
13、优选地，所述放电频率为700-900hz，所述放电电压为5-16kv，所述放电功率为5-16kw。
14、优选地，每级反应容器中混合气体的处理量为总流速0-60l/min，更优选为20-40l/min，其中，h2s的处理量为0-20000ppm，更优选为5000-10000ppm；so2的处理量为0-5000ppm，更优选为1000-4000ppm。
15、优选地，向检测到混合气中含有so2的反应容器中注入氨气后，so2与nh3的摩尔比为1:2-3。
16、优选地，所述硫化氢混合气中co2的体积分数为5-10％，n2的体积分数为80-95％，h2的体积分数为1-2％，h2s的体积分数为0.5-2％。
17、优选地，每级反应容器电离分解温度为110-130℃。
18、采用本专利技术所述体系和方法可以在完全分解硫化氢混合气中硫化氢的同时对产生的二氧化硫在线脱除，该系统设计简单、操作方便、能耗较低，同时采用干法脱除将二氧化硫和氨气直接反应，不仅无二次污染，而且二氧化硫能够完全脱除，处理后的尾气满足环保要求可直接排放，有利于等离子体分解硫化氢技术的推广。
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1.一种等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的系统，其特征在于，该系统包括等离子体电源(1)、等离子体反应器(2)、配气装置(3)和烟气分析仪(4)，其中，
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括火炬装置(6)，所述火炬装置(6)可选地与所述等离子体反应器(2)的气体排放口连接，当所述烟气分析仪(4)检测到所述等离子体反应器(2)中待排放的混合气符合排放标准时，所述待排放的混合气直接通过所述等离子体反应器(2)的气体排放口排放；当所述烟气分析仪(4)检测到所述等离子体反应器(2)中待排放的混合气超过排放标准时，将所述待排放的混合气通过所述等离子体反应器(2)的气体排放口注入所述火炬装置(6)中进行燃烧。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述等离子体反应器(2)具有8-15级反应容器。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，每级反应容器的外部均设置换热保温装置，用于对反应容器换热保温。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配气装置(3)包括DSC系统、质量控制器、气体混合器和紧急切断阀，
6.一种等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-5中任意一项所述的等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的系统实施，该方法包括：通过所述配气装置(3)配制含有CO2、N2、H2和H2S的硫化氢混合气，将所述硫化氢混合气供给到所述等离子体反应器(2)，依次在多级反应容器中进行电离分解，当所述烟气分析仪(4)检测到反应容器内的混合气中含有SO2时，通过所述氨气注入口向该反应容器中注入氨气以脱除SO2。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，采用所述配气装置(3)配制所述硫化氢混合气前，将氮气通入所述等离子体反应器(2)中，当每级反应容器内表压为0.5-1公斤时，启动所述等离子体反应器(2)进行放电。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述放电频率为700-900Hz，所述放电电压为5-16KV，所述放电功率为5-16KW。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，每级反应容器中混合气体的处理量为总流速0-60L/min，优选为20-40L/min，其中，H2S的处理量为0-20000ppm，优选为5000-10000ppm；SO2的处理量为0-5000ppm，优选为1000-4000ppm。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，向检测到混合气中含有SO2的反应容器中注入氨气后，SO2与NH3的摩尔比为1:2-3。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硫化氢混合气中CO2的体积分数为5-10％，N2的体积分数为80-95％，H2的体积分数为1-2％，H2S的体积分数为0.5-2％。
12.根据权利要求6-11中任意一项所述的方法，其特征在于，每级反应容器电离分解温度为110-130℃。
...【技术特征摘要】
1.一种等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的系统，其特征在于，该系统包括等离子体电源(1)、等离子体反应器(2)、配气装置(3)和烟气分析仪(4)，其中，
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括火炬装置(6)，所述火炬装置(6)可选地与所述等离子体反应器(2)的气体排放口连接，当所述烟气分析仪(4)检测到所述等离子体反应器(2)中待排放的混合气符合排放标准时，所述待排放的混合气直接通过所述等离子体反应器(2)的气体排放口排放；当所述烟气分析仪(4)检测到所述等离子体反应器(2)中待排放的混合气超过排放标准时，将所述待排放的混合气通过所述等离子体反应器(2)的气体排放口注入所述火炬装置(6)中进行燃烧。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述等离子体反应器(2)具有8-15级反应容器。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，每级反应容器的外部均设置换热保温装置，用于对反应容器换热保温。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配气装置(3)包括dsc系统、质量控制器、气体混合器和紧急切断阀，所述dsc系统用于控制所述质量控制器，所述质量控制器用于控制混合气中各种气体的比例，混合气中各种气体在所述气体混合器中混合后注入所述等离子体反应器(2)中，当所述等离子体电源(1)或所述等离子体反应器(2)出现故障时启动所述紧急切断阀，停止注入混合气。
6.一种等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-5中任意一项所述的等离子体法脱除硫化氢分解尾气二氧化硫的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张铁，张婧，任君朋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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