本发明专利技术实施例公开了一种高炉煤气硫资源利用装置。本发明专利技术的高炉煤气硫资源利用装置，包括：预处理单元、吸附/脱附单元、输送单元、加热单元、催化单元和冷凝回收单元；所述预处理单元的进口与待处理的高炉煤气相导通，所述预处理单元用于对待处理的高炉煤气进行脱氯、降温除水、升温除湿、过滤脱氧；所述吸附/脱附单元的进口与所述预处理单元的出口相导通，所述吸附/脱附单元用于对高炉煤气的含硫物质进行分离；所述输送单元设置在所述吸附/脱附单元的吸附出气口处，所述输送单元用于将洁净煤气输送至用气点。本发明专利技术的高炉煤气硫资源利用装置可实现对高炉煤气的低投资、低能耗脱硫，并对含硫物种资源加以利用。对含硫物种资源加以利用。对含硫物种资源加以利用。
【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气硫资源利用装置
[0001]本专利技术实施例涉及节能环保
，尤其涉及一种高炉煤气硫资源利用装置。
技术介绍
[0002]高炉煤气是钢铁企业在高炉炼铁中副产的工业燃气，吨铁的产量大约为 1500
‑
2000Nm3，主要成分为CO2(6
‑
15％)、CO(28
‑
35％)、H2(2
‑
8％)、 N2(55
‑
60％)、CxHy(0.2
‑
0.5％)、大量粉尘、水汽、少量氯化物和少量含硫物种，其中含硫物种以COS、H2S为主，浓度在80
‑
220mg/m3，热值3000
‑
4000KJ/Nm3，出炉温度100
‑
160℃。
[0003]高炉煤气脱硫净化是国家重点推动的环保减排行业，最新政策《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》要求煤气燃烧烟气的SO2排放浓度低于 50mg/m3。高炉煤气作为一种低热值燃气一般送去高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等用户单元作为燃料使用。由于用户点分散，用户多，单独建设用户点脱硫装置投资更大，运行成本更高，管理复杂。因此，采用前端集中脱硫方式可极大降低投资和运行成本。
[0004]目前，高炉煤气脱硫方法多以湿法脱硫为主。如专利CN206927863U公开了一种脱除高炉煤气硫化氢的方法，该方法将高炉煤气通入碱洗塔，通过碱洗的作用脱除高炉煤气中的硫化氢，但对于煤气中的有机硫则难以进行有效的脱除。如专利CN110643395A公开的一种高炉煤气精脱硫工艺，采用催化转化塔将COS转化为H2S，之后通过碱洗脱硫塔吸收H2S。该方法的缺陷在于脱硫工艺流程过长，脱硫过程产生大量含硫废水，会造成二次污染。此外，也有干法脱硫工艺的报道。如专利CN110252069A公开了一种高炉煤气干法脱硫的方法，该方法通过微晶材料吸附有机硫和无机硫物种，可一步吸附脱除高炉煤气中的硫化物，但存在微晶吸附材料装载量大，投资高、床层压损大、运行能耗高等缺点。如专利CN112322363A公开了一种高炉煤气干法脱硫的方法，将吸附剂进行交错分布、旋转和波形的形式安置有效降低了吸附剂装载量，但该工艺依然存在着吸附剂利用率不高，吸附床压损过大，运行能耗高的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例提供一种高炉煤气硫资源利用装置，针对上述问题，采用了新的工艺设计思路，可实现对高炉煤气的低投资、低能耗脱硫，并对含硫物种资源加以利用。
[0006]本专利技术实施例提供一种高炉煤气硫资源利用装置，包括：预处理单元、吸附/脱附单元、输送单元、加热单元、催化单元和冷凝回收单元；
[0007]所述预处理单元的进口与待处理的高炉煤气相导通，所述预处理单元用于对待处理的高炉煤气进行脱氯、降温除水、升温除湿、过滤脱氧；
[0008]所述吸附/脱附单元的进口与所述预处理单元的出口相导通，所述吸附/ 脱附单元用于对高炉煤气的含硫物质进行分离；
[0009]所述输送单元设置在所述吸附/脱附单元的吸附出气口处，所述输送单元用于将洁净煤气输送至用气点；
[0010]所述加热单元设置在所述吸附/脱附单元的脱附出气口处，所述加热单元用于向对含硫废气进行加热；
[0011]所述催化单元与所述吸附/脱附单元的脱附出气口相导通，所述催化单元用于将含硫废气中的硫化合物生成气态硫单质；
[0012]所述冷凝回收单元的进口与所述催化单元的出口相导通，所述冷凝回收单元用于对硫磺进行降温收集。
[0013]采用该技术方案，一方面实现了对含硫物质的资源化利用，降低对空气的污染量，另一方面实现了对煤气的收集利用，提高了煤气的利用率，同时，也实现了集中脱硫，提高了脱硫的效率。
[0014]在一种可行的方案中，所述预处理单元包括：脱氯模块、降温模块、除湿模块和过滤脱氧模块；
[0015]待处理高炉煤气依次通入所述脱氯模块、降温模块、除湿模块和过滤脱氧模块后，进入吸附/脱附模块；
[0016]且所述降温模块包括：第一级降温子模块和第二级降温子模块，且所述第一级降温子模块和所述第二级降温子模块串联；
[0017]所述除湿模块包括：预除湿子模块和升温除湿子模块，且所述预除湿子模块、所述升温除湿子模块串联。
[0018]采用该技术方案，一方面，实现了对含硫物质的处理及硫资源的回收利用，另一方面减轻了对大气的污染，与此同时，相比现有的高炉煤气处理装置，该装置的结构简单、造价低，同时工艺布局合理，以较低的能耗为代价来推动相对简单的工艺步骤，从而既实现了高炉煤气的废气处理、硫的资源化，还降低了投资成本和运营成本。
[0019]在一种可行的方案中，所述第一级降温子模块包括：第一换热器、冷水塔和第一冷源；
[0020]待处理高炉煤气通入所述第一换热器内进行冷却，所述冷水塔用于向所述第一换热器提供用于冷却的冷却水，所述第一冷源用于对流回所述冷却塔内的水进行冷却。
[0021]采用该技术方案的第一级降温子模块，具有结构相对简单、便于维护、降低运行成本的优点。
[0022]在一种可行的方案中，所述第一冷源为所述冷却塔外周的空气。
[0023]采用该种技术方案，是利用空气对返回冷水塔内的升温后的水进行冷却，使得冷却过程中无需额外提供冷源，从而可以进一步地提高整体的能源利用效率。
[0024]在一种可行的方案中，所述脱氯模块包括：SiO2脱氯球；
[0025]所述SiO2脱氯球由碱金属浸渍而成，所述SiO2脱氯球层叠在所述脱氯模块内，所述SiO2脱氯球用于对通过其间的高炉煤气进行脱氯，并使脱氯后的煤气中氯含量低于1mg/m3。
[0026]采用该技术方案，一方面是利用SiO2脱氯球脱硫效果好的特点，另一方面，是为了降低脱硫模块的体积，并降低运行的成本。
[0027]在一种可行的方案中，所述催化单元包括：活性成分和载体；
[0028]所述活性成分为Cu、Fe、Mn、Co、Ce、V、Zn中的一种或几种，所述活性成分的负载量为1
‑
10wt％；
[0029]所述活性成分的载体为蜂窝堇青石，且目数小于200目。
[0030]采用该技术方案，是为了保证催化效果更加理想，保证反应更加充分，同时可以使催化效率符合要求。
[0031]在一种可行的方案中，所述加热单元为电加热器。
[0032]采用该技术方案，是为了使整个装置体积更小，加热可调整能力更强，同时更容易对高炉煤气硫资源利用装置进行自动化控制。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术实施例一中高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气硫资源利用装置，其特征在于，包括：预处理单元、吸附/脱附单元、输送单元、加热单元、催化单元和冷凝回收单元；所述预处理单元的进口与待处理的高炉煤气相导通，所述预处理单元用于对待处理的高炉煤气进行脱氯、降温除水、升温除湿、过滤脱氧；所述吸附/脱附单元的进口与所述预处理单元的出口相导通，所述吸附/脱附单元用于对高炉煤气的含硫物质进行分离；所述输送单元设置在所述吸附/脱附单元的吸附出气口处，所述输送单元用于将洁净煤气输送至用气点；所述加热单元设置在所述吸附/脱附单元的脱附出气口处，所述加热单元用于向对含硫废气进行加热；所述催化单元与所述吸附/脱附单元的脱附出气口相导通，所述催化单元用于将含硫废气中的硫化合物生成气态硫单质；所述冷凝回收单元的进口与所述催化单元的出口相导通，所述冷凝回收单元用于对硫磺进行降温收集。2.根据权利要求1所述的高炉煤气硫资源利用装置，其特征在于，所述预处理单元包括：脱氯模块、降温模块、除湿模块和过滤脱氧模块；待处理高炉煤气依次通入所述脱氯模块、降温模块、除湿模块和过滤脱氧模块后，进入吸附/脱附模块；且所述降温模块包括：第一级降温子模块和第二级降温子模块，且所述第一级降温子模块和所述第二级降温子模块串联；所述除湿模块包括：预...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪彪，黄樊，张俊，
申请(专利权)人：上海展恒环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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