一种高炉煤气水解脱硫的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高炉煤气水解脱硫的方法及装置。该装置包括自高炉依次布置的重力除尘器、干法布袋除尘器，干法布袋除尘器的输出端并列设置TRT透平装置和调压阀组，TRT透平装置和调压阀组的输出端设置硫化物反应塔，所述的硫化物反应塔包括位于硫化物反应塔上方侧壁的高炉煤气进口和位于硫化物反应塔下方侧壁的高炉煤气产物出口，硫化物反应塔底部设置排污口，硫化物反应塔内设置催化剂装填层，所述的催化剂装填层由上而下包括四层，最上层为空置、其余三层装填催化剂，每一层催化剂装填层上方设有耙式吹灰清扫装置，硫化物反应塔内位于高炉煤气进口侧设置气体均布器，硫化物反应塔的高炉煤气产物出口与硫化物脱除器相连。

A method and device for hydrodesulfurization of blast furnace gas

【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气水解脱硫的方法及装置
本专利技术涉及一种高炉煤气水解脱硫的方法及装置，尤其是脱除高炉煤气中COS和H2S的处理。
技术介绍
现工业应用中，作为高炉炼铁的副产物，高炉煤气，经净化处理后可被钢厂各高炉煤气用户所利用，如热风炉，烧结，或燃气发电等工段。随着国家对于钢铁行业施行超低排放，尤其是对钢厂各煤气用户工段所运行燃气装置末端大气污染物SO2所实施的排放标准，如不同工段末端对于大气二氧化硫的超低排放限值可低至小于50mg/Nm3，或小于35mg/Nm3，各燃高炉煤气用户在末端皆需设置脱硫设施。这种多点设置烟气脱硫设备的方式，缺点有整体设施规模较大；高炉煤气燃烧后所需烟气净化设施处理的废气量较大；整体投资较大等。因此，通过前端源头治理，脱除一部分高炉煤气所含硫化物，即含量约为25-45mg/Nm3的无机硫化物硫化氢H2S和含量约为145-180mg/Nm3的有机硫化物羰基硫COS，将高炉煤气燃烧前总硫化物含量控制在较低的数值(小于30mg/Nm3)，作为一种源头控制硫化物的方式，可减轻末端烟气治理压力，省掉所需烟气治理设备的投资。目前的工业应用中对于脱除高炉煤气中含量占比较低的硫化氢，协同脱除含量高炉煤气中占比较高的有机硫化物COS没有成熟的实用案例。无法做到有效控制前端总硫化物含量至30mg/Nm3以下，从而不能有效减小末端烟气治理压力。对于COS采用水解催化的方案中，对于高炉煤气反复的加热、降温，和水解过程中催化剂易失活等问题使整体工艺方案成本增加，实施可能性降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种高炉煤气水解脱硫的方法及装置，本专利技术解决的技术问题是将高炉煤气中的硫化物净化，供厂区煤气用户使用。本专利技术充分利用高炉煤气从高炉炉顶排出，依次经过重力除尘和干法布袋除尘后的温度和压强性质，省去了繁琐的升降温过程，简化了工艺流程，在确保控制净化后总硫化物含量的同时，降低催化剂中毒的风险，减少投入的设备数量和相应产生的成本。本专利技术的技术方案：一种高炉煤气水解脱硫的装置，包括自高炉依次布置的重力除尘器、干法布袋除尘器，干法布袋除尘器的输出端并列设置TRT透平装置和调压阀组，TRT透平装置和调压阀组的输出端设置硫化物反应塔，所述的硫化物反应塔包括位于硫化物反应塔上方侧壁的高炉煤气进口和位于硫化物反应塔下方侧壁的高炉煤气产物出口，硫化物反应塔底部设置排污口，硫化物反应塔内设置催化剂装填层，所述的催化剂装填层由上而下包括四层，最上层为空置、其余三层装填催化剂，每一层催化剂装填层上方设有耙式吹灰清扫装置，硫化物反应塔内位于高炉煤气进口侧设置气体均布器，硫化物反应塔的高炉煤气产物出口与硫化物脱除器相连；所述的硫化物脱除器包括煤气进气口、碱液喷射系统、反冲洗系统、排液口、除雾单元，煤气出口；所述的除雾单元包括设置于硫化物脱除器后部设置的除雾器；所述的煤气进气口位于硫化物脱除器前端，煤气出口位于硫化物脱除器后端，排液口位于硫化物脱除器下方靠近煤气进气口布置；所述的碱液喷射系统包括依次设置的碱液制备罐、制备碱液泵、碱液灌、反应物碱液泵、碱液喷射枪；所述的碱液喷射枪设置于硫化物脱除器顶部靠近煤气进气口后方处；所述的排液口连接所述的碱液灌；所述的反冲洗系统包括工艺水箱、工艺水泵和至少一组喷淋装置，所述的喷淋装置设置于除雾器部位。进一步的，所述的排污口设置于硫化物反应塔正下方底部，所述的排污口上设有密封排污盖。进一步的，TRT透平装置和调压阀组的输出端与高炉煤气进口相连，所述的气体均布器为多个导流板均匀的分布在硫化物反应塔塔壁上，且该多个导流板分布在高炉煤气进气口下方。进一步的，硫化物反应塔上位于每一层催化剂装填层设有检修窗口。一种高炉煤气水解脱硫的方法，包括如下步骤：1)、高炉煤气经高炉炉顶排出后，依次通过重力除尘器、干法布袋除尘器，并列经过TRT透平装置和调压阀组；经TRT透平装置排出后，高炉煤气物流进入硫化物反应塔中进行有机硫转化，煤气中的有机硫化物羰基硫经催化水解转化后生成无机硫化物硫化氢，转化产物硫化氢和高炉煤气自身含有的硫化氢经高炉煤气物流携带进入硫化物脱除器；2)喷入硫化物脱除器的碱液与煤气接触后，碱液与煤气中的硫化氢反应，脱除硫化氢，形成洁净煤气，经硫化物脱除器连接的除雾器干燥后的洁净煤气输送厂区燃煤气用户。进一步的，步骤1)中高炉煤气由干法布袋除尘器出口经过高炉煤气进口引入硫化物反应塔，经过气体均布器，在塔内匀速均匀通过催化剂装填层，与高炉煤气中自带的水汽于催化剂表面发生催化转化反应后，携气态反应产物HS由高炉煤气产物出口排出，引入硫化物脱除器。进一步的，步骤1)中硫化物反应塔中，通过催化剂装填层，高炉煤气中的有机硫化物在催化剂表面发生转化反应，所述的催化剂为γ-Al2O3基，活性炭基，TiO2，和改性分子筛基搭载碱金属氧化物V2O5，稀土金属氧化物中的多种，催化剂孔径为1μm。进一步的，步骤2)中高炉煤气由硫化物脱除器的煤气进气口处进入反应容器内，与由硫化物脱除器顶部喷入反应容器中的碱液接触并发生化学反应，主要反应物为高炉煤气物流中本身含有的和有机硫水解转化产生的H2S与碱液喷射系统喷入塔中的NaOH稀释溶液；反应产物Na2S与产物液体一同经过排液口排出，反应产物煤气经硫化物反应容器煤气出口前所设的除雾单元干燥后，作为净煤气输送至厂区燃煤气工段。再进一步的，所述的碱液喷射系统喷入反应容器中的碱液为1％的NaOH溶液；所述的碱液喷射系统的碱液灌与碱液制备罐通过制备碱液泵连通，在碱液制备罐中制备的浓度为1％的NaOH溶液由制备碱液泵引入碱液灌中，与排液口排出的反应产物碱液混合；混合碱液由反应物碱液泵输送至碱液喷射枪，喷入硫化物脱除器中。再进一步的，所述的一种高炉煤气水解脱硫的方法，还包括步骤3)工艺水由工艺水箱经工艺水泵抽出输送至喷淋装置，于除雾单元之后反向喷淋冲洗硫化物脱除器后部的除雾器表面。本专利技术的技术效果：本专利技术充分利用高炉煤气从高炉炉顶排出，依次经过重力除尘和干法布袋除尘后的温度和压强性质，省去了繁琐的升降温过程，简化了工艺流程，在确保控制净化后总硫化物含量的同时，降低催化剂中毒的风险，减少投入的设备数量和相应产生的成本。附图说明图1为本专利技术的结构图；附图中标号所示设备如下：1.高炉，2.重力除尘器，3.干法布袋除尘器，4.调压阀组，5.TRT透平装置，6.高炉煤气进口，7.硫化物反应塔，8.气体均布器，9.耙式吹灰清扫装置，10.催化剂装填层，11.排污口，12.高炉煤气产物出口，13.煤气进气口，14.碱液喷射枪，15.硫化物脱除器，16.碱液制备罐，17.制备碱液泵，18.碱液灌，19.反应物碱液泵，20.排液口，21.除雾单元，22.工艺水箱，23.工艺水泵，24.喷淋装置，25.煤气出口。具体实施方式本专利技术公开一种高炉煤气水解脱硫的方法及装置。解决了高炉荒煤气硫化物净化脱除的问题，主要脱除了有机硫化物羰基硫和无机硫化物硫化氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉煤气水解脱硫的装置，其特征在于：包括自高炉(1)依次布置的重力除尘器(2)、干法布袋除尘器(3)，干法布袋除尘器(3)的输出端并列设置TRT透平装置(5)和调压阀组(4)，TRT透平装置(5)和调压阀组(4)的输出端设置硫化物反应塔(7)，所述的硫化物反应塔(7)包括位于硫化物反应塔7上方侧壁的高炉煤气进口(6)和位于硫化物反应塔(7)下方侧壁的高炉煤气产物出口(12)，硫化物反应塔(7)底部设置排污口(11)，硫化物反应塔(7)内设置催化剂装填层(10)，所述的催化剂装填层(10)由上而下包括四层，最上层为空置、其余三层装填催化剂，每一层催化剂装填层(10)上方设有耙式吹灰清扫装置(9)，硫化物反应塔(7)内位于高炉煤气进口(6)侧设置气体均布器(8)，硫化物反应塔(7)的高炉煤气产物出口(12)与硫化物脱除器(15)相连；/n所述的硫化物脱除器(15)包括煤气进气口(13)、碱液喷射系统、反冲洗系统、排液口(20)、除雾单元(21)，煤气出口(25)；所述的除雾单元(21)包括设置于硫化物脱除器(15)后部设置的除雾器；/n所述的煤气进气口(13)位于硫化物脱除器(15)前端，煤气出口(25)位于硫化物脱除器(15)后端，排液口(20)位于硫化物脱除器(15)下方靠近煤气进气口(13)布置；所述的碱液喷射系统包括依次设置的碱液制备罐(16)、制备碱液泵(17)、碱液灌(18)、反应物碱液泵(19)、碱液喷射枪(14)；所述的碱液喷射枪(14)设置于硫化物脱除器(15)顶部靠近煤气进气口(13)后方处；所述的排液口(20)连接所述的碱液灌(18)；/n所述的反冲洗系统包括工艺水箱(22)、工艺水泵(23)和至少一组喷淋装置(24)，所述的喷淋装置(24)设置于除雾器部位。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气水解脱硫的装置，其特征在于：包括自高炉(1)依次布置的重力除尘器(2)、干法布袋除尘器(3)，干法布袋除尘器(3)的输出端并列设置TRT透平装置(5)和调压阀组(4)，TRT透平装置(5)和调压阀组(4)的输出端设置硫化物反应塔(7)，所述的硫化物反应塔(7)包括位于硫化物反应塔7上方侧壁的高炉煤气进口(6)和位于硫化物反应塔(7)下方侧壁的高炉煤气产物出口(12)，硫化物反应塔(7)底部设置排污口(11)，硫化物反应塔(7)内设置催化剂装填层(10)，所述的催化剂装填层(10)由上而下包括四层，最上层为空置、其余三层装填催化剂，每一层催化剂装填层(10)上方设有耙式吹灰清扫装置(9)，硫化物反应塔(7)内位于高炉煤气进口(6)侧设置气体均布器(8)，硫化物反应塔(7)的高炉煤气产物出口(12)与硫化物脱除器(15)相连；
所述的硫化物脱除器(15)包括煤气进气口(13)、碱液喷射系统、反冲洗系统、排液口(20)、除雾单元(21)，煤气出口(25)；所述的除雾单元(21)包括设置于硫化物脱除器(15)后部设置的除雾器；
所述的煤气进气口(13)位于硫化物脱除器(15)前端，煤气出口(25)位于硫化物脱除器(15)后端，排液口(20)位于硫化物脱除器(15)下方靠近煤气进气口(13)布置；所述的碱液喷射系统包括依次设置的碱液制备罐(16)、制备碱液泵(17)、碱液灌(18)、反应物碱液泵(19)、碱液喷射枪(14)；所述的碱液喷射枪(14)设置于硫化物脱除器(15)顶部靠近煤气进气口(13)后方处；所述的排液口(20)连接所述的碱液灌(18)；
所述的反冲洗系统包括工艺水箱(22)、工艺水泵(23)和至少一组喷淋装置(24)，所述的喷淋装置(24)设置于除雾器部位。


2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气吸附脱硫的装置，其特征在于：所述的排污口(11)设置于硫化物反应塔(7)正下方底部，所述的排污口(11)上设有密封排污盖。


3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气吸附脱硫的装置，其特征在于：TRT透平装置(5)和调压阀组(4)的输出端与高炉煤气进口(6)相连，所述的气体均布器(8)为多个导流板均匀的分布在硫化物反应塔(7)塔壁上，且该多个导流板分布在高炉煤气进气口(6)下方。


4.根据权利要求1所述的一种高炉煤气吸附脱硫的装置，其特征在于：硫化物反应塔(7)上位于每一层催化剂装填层(10)设有检修窗口。


5.一种高炉煤气水解脱硫的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)、高炉煤气经高炉(1)炉顶排出后，依次通过重力除尘器(2)、干法布袋除尘器(3)，并列经过TRT透平装置(5)和调压阀组(4)；经...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一臻，黄乃金，吴昊，梅文娟，吴天晴，徐兵，解彬，
申请(专利权)人：安徽威达环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34