一种高炉煤气催化脱硫装置制造方法及图纸

技术编号:24649617 阅读:47 留言:0更新日期:2020-06-24 21:27
本实用新型专利技术提供一种高炉煤气催化脱硫装置,包括冷却塔、吸收塔、再生塔、换热器、蒸汽煮沸器。吸收塔内高炉煤气中二氧化硫、有机硫和硫化氢溶解在溶剂槽中,加入有机酸和有机胺催化剂形成活性中间络合物,再与尾气、溶剂中溶解的硫化氢反应生成元素硫。富液从再生塔顶部进入,与自下而上的蒸汽煮沸器产生的气提蒸汽逆流接触,解析出富液中溶解的硫化物和CO

A catalytic desulfurization device for blast furnace gas

【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气催化脱硫装置
本技术涉及一种高炉煤气新型催化脱硫装置,应用于钢铁厂高炉煤气有机硫脱除。
技术介绍
随着生态环境部提出蓝天保卫战三年行动计划,非电行业大气污染治理成为防治攻坚战的重中之重,尤其钢铁厂烧结机、球团、高炉机组污染物排放占比较大需首先治理,其中烧结机、球团烟气条件与电力行业常规工艺类似可简单照搬大气污染治理工艺处理路线,但高炉煤气由于自身生产工艺及烟气条件限定且环保部未对尾气有硬性排放指标要求,随着环保部发布钢铁企业超低排放改造工作方案,规定到2020年10月底前长三角等大气污染防治重点区域完成超低排放改造,其中对热风炉中污染物的要求为SO2:50mg/m3的要求比现有标准大幅收严,但市场此前未对高炉煤气污染物治理有过多的工艺研究且高炉煤气作为低热值燃料,高炉煤气中硫含量主要以羰基硫(COS)、二氧化硫(SO2)、二硫化碳(CS2)为主,三种硫成分占总硫量约为~90%,其中羰基硫占总硫量约为~30%,SO2占总硫量为25~30%,CS2占总硫量为~30%,高炉煤气中含S量较低(小于0.01%),成分较多且较复杂,再加上硫化物处理难度非常大,多数钢铁厂将其直接送入火炬烧掉,浪费了大量的能源。在能源日渐紧缺和节能减排日益的今天,合理利用高炉煤气成必然趋势。此外有机硫存在不仅引起设备设施的腐蚀,使后续生产过程中多种催化剂中毒,若操作不当还将严重威胁着人身安全,故高炉煤气脱硫成为高炉煤气利用的关键且属于必须消除或控制的污染物。此外我国煤炭开发和利用造成的生态破坏和环境污染还很严重。如何在经济条件允许的情况下提高煤炭等资源的利用率,减少对环境的污染使我们迫切需要解决的问题,实施洁净煤技术是中国能源的战略选择,它将解决三个方面的问题:(1)污染物及温室气体排放量的控制;(2)降低对进口石油的依存度;(3)提高利用效率。
技术实现思路
本技术的目的是:为了解决目前钢铁厂高炉煤气有机硫脱除的技术瓶颈和实现技术突破,提出一种能够长期稳定运行的一种高炉煤气新型催化脱硫装置。本技术的技术方案:一种高炉煤气催化脱硫装置,包括冷却塔、吸收塔、溶剂吸收剂槽、催化剂槽、第一液体循环泵、过滤器;所述冷却塔的进气口接高炉尾气,出气口连接吸收塔的进气口;所述吸收塔内进气口的下方为第一溶剂槽,进气口与吸收塔顶部的出气口之间自下而上依次为第一气液接触装置、第一喷淋装置、第一除雾装置;所述溶剂吸收剂槽连通第一溶剂槽,催化剂槽和第一溶剂槽均连通第一液体循环泵的进液口,第一液体循环泵的出液口连接过滤器的进液口,过滤器的出液口连接第一喷淋装置;所述第一溶剂槽和溶剂吸收剂槽内装有用于吸收高炉煤气中二氧化硫、有机硫和硫化氢的溶剂吸收剂,所述催化剂槽内的催化剂为有机酸与有机胺。冷却塔布置于吸收塔前端入口对尾气进行增湿,并保证进入吸收塔内的高炉煤气温度控制120-130℃,在吸收塔内高炉煤气中二氧化硫、有机硫和硫化氢溶解在第一溶剂槽中,通过第一液体循环泵加入的有机酸和有机胺催化剂与溶剂吸收剂形成活性中间络合物,再与尾气、溶剂中溶解的硫化氢反应生成元素硫。进一步的,还包括再生塔、换热器、第二液体循环泵、蒸汽煮沸器、第二喷淋装置;所述再生塔内底部为第二溶剂槽,再生塔顶部出气口与第二溶剂槽之间自上而下依次设置第二除雾装置、第二气液接触装置;第二喷淋装置设置于第二除雾装置、第二气液接触装置之间;第一溶剂槽连接第二液体循环泵的进液口,第二液体循环泵的出液口连接换热器的热液进口,换热器的热液出口连接第二喷淋装置;蒸汽煮沸器的进液口连通第二溶剂槽,蒸汽出口设置于第二气液接触装置和第二溶剂槽之间。吸收高炉尾气后的脱硫富液通过第二液体循环泵抽出经换热器换热回收部分热量后,富液从再生塔顶部进入,在温度90-130℃范围内,压力-50kpa~50kpa的条件下,与自下而上的蒸汽煮沸器产生的气提蒸汽逆流接触,解析出富液中溶解的硫化物和CO2。液体硫磺沉淀至第二溶剂槽的底部。进一步的,还包括第三液体循环泵、第三喷淋装置;第三喷淋装置设置于吸收塔内,第一气液接触装置和第一除雾装置之间;第三液体循环泵的进液口连通第二溶剂槽,出液口连接换热器的冷液进口,换热器的冷液出口连接第三喷淋装置。富液中溶解的硫化物和CO2被解析出后得到的贫液经第三液体循环泵和第三喷淋装置进入吸收塔中,实现溶剂吸收剂的循环利用。第二液体循环泵将高温的富液从吸收塔泵进换热器中,第三液体循环泵将低温的贫液从再生塔中泵进换热器中,富液和贫液在换热器中实现热量交换,被降温的富液进入再生塔,被加热的贫液进入吸收塔。进一步的,第二溶剂槽底部设有液体硫磺排出口。进一步的,还包括冷却器、高速离心分离器;冷却器的进液口连通第二溶剂槽,出液口连接高速离心分离器,高速离心分离器的出液口连接催化剂槽。再生塔反应过程中部分催化剂实现再生,通过塔外设置的冷却器降温至70℃后采用高速离心分离催化剂中液体硫与副产物,从而实现部分催化剂的循环利用。进一步的,再生塔顶部出气口连接再生酸气焚烧系统。从再生塔顶部出来的再生酸气塔顶第二除雾装置去除液滴后经引风机输送至酸气焚烧系统,焚烧后排入大气。作为优选,所述的溶剂吸收剂为聚乙二醇与水的混合物。作为优选,所述的高炉煤气新型催化脱硫装置适用负荷范围为30%-100%。作为优选,所述的预冷却塔、吸收溶剂吸收塔、再生塔为钢结构型式,均为逆向喷淋洗涤方式。作为优选,所述的第一液体循环泵、第二液体循环泵、第三液体循环泵均为卧式合金材质的离心泵。作为优选,所述的第一除雾装置和第二除雾装置为由PP板制作成多通道勾型来分离尾气携带的液滴装置。作为优选,所述的高速离心分离机根据溶液比重不同所受到的离心力不同,沉降速度不同,能使催化剂副产物达到分离。作为优选,所述的吸收剂溶液过滤器为篮式外置式管道过滤器、喷淋装置为玻璃钢管网均布式;作为优选,所述的吸收塔内填料装置采用PP折流板组合成一定型式后用于溶剂吸收剂与高炉尾气增加接触停留时间。基于本技术的高炉煤气催化脱硫方法,包括如下步骤:步骤1:冷却塔将高炉煤气降温;步骤2:高炉煤气进入吸收塔与溶剂吸收剂接触,二氧化硫、有机硫和硫化氢溶解在溶剂吸收剂中,溶剂吸收剂与催化剂反应形成活性中间络合物,活性中间络合物与溶剂吸收剂中的硫化氢反应生成元素硫;吸收塔底部的溶液循环泵入吸收塔上部;步骤3:吸收塔中底部的溶液经换热器降温后循环泵入再生塔上部,与自下而上的蒸汽煮沸器产生的气提蒸汽逆流接触,解析出其中溶解的硫化物和CO2;步骤4:再生塔底部的溶液循环泵入换热器,与换热器中的吸收塔溶液换热后进入吸收塔;步骤5:再生塔底部的溶液循环泵入冷却器,降温后进入高速离心分离器,分离出催化剂和副产物;步骤6:从再生塔顶部出来的再生酸气经塔顶第二除雾装置去除液滴后经引风机输送至酸气焚烧系统,焚烧后排出;吸收塔内的气体经塔顶第一除雾装置去除液滴后排出。本技术有益本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种高炉煤气催化脱硫装置,其特征在于,包括冷却塔(1)、吸收塔(3)、溶剂吸收剂槽(5)、催化剂槽(9)、第一液体循环泵(7)、过滤器(8);所述冷却塔(1)的进气口接高炉尾气,出气口连接吸收塔(3)的进气口;所述吸收塔(3)内进气口的下方为第一溶剂槽(4),进气口与吸收塔(3)顶部的出气口之间自下而上依次为第一气液接触装置(2)、第一喷淋装置、第一除雾装置(6);所述溶剂吸收剂槽(5)连通第一溶剂槽(4),催化剂槽(9)和第一溶剂槽(4)均连通第一液体循环泵(7)的进液口,第一液体循环泵(7)的出液口连接过滤器(8)的进液口,过滤器(8)的出液口连接第一喷淋装置;所述第一溶剂槽(4)和溶剂吸收剂槽(5)内装有用于吸收高炉煤气中二氧化硫、有机硫和硫化氢的溶剂吸收剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气催化脱硫装置,其特征在于,包括冷却塔(1)、吸收塔(3)、溶剂吸收剂槽(5)、催化剂槽(9)、第一液体循环泵(7)、过滤器(8);所述冷却塔(1)的进气口接高炉尾气,出气口连接吸收塔(3)的进气口;所述吸收塔(3)内进气口的下方为第一溶剂槽(4),进气口与吸收塔(3)顶部的出气口之间自下而上依次为第一气液接触装置(2)、第一喷淋装置、第一除雾装置(6);所述溶剂吸收剂槽(5)连通第一溶剂槽(4),催化剂槽(9)和第一溶剂槽(4)均连通第一液体循环泵(7)的进液口,第一液体循环泵(7)的出液口连接过滤器(8)的进液口,过滤器(8)的出液口连接第一喷淋装置;所述第一溶剂槽(4)和溶剂吸收剂槽(5)内装有用于吸收高炉煤气中二氧化硫、有机硫和硫化氢的溶剂吸收剂。


2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气催化脱硫装置,其特征在于,还包括再生塔(12)、换热器(10)、第二液体循环泵(11)、蒸汽煮沸器(17)、第二喷淋装置;所述再生塔(12)内底部为第二溶剂槽(16),再生塔(12)顶部出气口与第二溶剂槽(16)之间自上而下依次设置第二除雾装置(14)、第二气液接触装置(13);第二喷淋装置设置于第二除雾装置(14)、第二气液接触装置(13)之间;第一溶剂槽(4)连接第...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩冰孙颖陈勇刘训稳杭小君
申请(专利权)人:南京中电环保科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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