低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统及其方法，它包括磨粉机、氮气罐、回收粉罐和催化剂粉罐；所述磨粉机底部分别与回收粉罐和催化剂粉罐的进料口连接，所述氮气罐、回收粉罐和催化剂粉罐的出口通过管线均与煤气

【技术实现步骤摘要】
低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统及其方法


[0001]本专利技术涉及高炉煤气精脱硫领域，具体涉及一种低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统及其方法。

技术介绍

[0002]高炉煤气是高炉冶炼的副产品，是钢铁重要能源介质之一。高炉煤气的主要用户是燃气发电锅炉、热风炉和焦炉。这些窑炉使用高炉煤气燃烧后，排放烟气中SO2浓度无法满足生态环境部等下发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中SO2浓度限值的要求。高炉煤气精脱硫技术逐渐成为行业的热点。
[0003]目前，高炉煤气精脱硫技术主要有以下几种：
[0004](1)煤气碱洗脱硫，通过改造煤气脱氯装置，喷入碱液洗涤掉煤气中的硫化氢，达到煤气脱硫的目的；
[0005](2)煤气先经过水解转化，将有机硫转换为硫化氢，然后采用碱液喷淋的方式脱除煤气中的硫化氢；
[0006](3)煤气中先经过水解转化，将有机硫转换为硫化氢，然后以含有催化剂的碱性溶液吸收煤气中的硫化氢并转化为元素硫，吸收液用空气氧化再生后循环使用；
[0007](4)采用分子筛吸附剂，选择性吸附煤气中有机硫和硫化氢，吸附后的分子筛采用低压蒸汽或煤气加热进行解吸，实现连续脱硫。
[0008]上述四种技术，煤气水解组合碱液吸收技术由于结构简单，逐渐成为高炉煤气精脱硫主要选择。然而这个技术也存在以下问题：
[0009](1)煤气经水解塔水解，煤气温度和压力损耗较大，造成高炉煤气TRT发电量降低；
[0010](2)高炉煤气气量较大，煤气水解塔催化剂用量较大，催化剂更换困难，不符合高炉煤气连续脱硫需求；
[0011](3)煤气水解后的碱液吸收，需增加碱液喷淋装置，煤气含水量、含碱量增加，容易造成高炉煤气输送故障。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于提供了一种低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统及其方法，该方法不仅压力损耗小，催化剂更换简单，而且不增加煤气输送故障，而且解决了以下问题：
[0013](1)解决现有水解催化塔的造成的煤气温度和压力损耗较大的问题，
[0014](2)解决现有水解催化塔中水解催化剂更换困难问题，
[0015](3)解决现有碱法吸收塔使用后，煤气输送故障率增高的问题。
[0016]为实现上述目的，本专利技术所设计一种低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统，它包括磨粉机、氮气罐、回收粉罐和催化剂粉罐；所述磨粉机底部分别与回收粉罐和催化剂粉罐的进料口连接，所述氮气罐、回收粉罐和催化剂粉罐的出口通过管线均与煤气
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催化剂
混合单元连通，所述煤气
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催化剂混合单元的进口与高炉炉顶煤气管连接，所述煤气
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催化剂混合单元的出口与催化剂回收单元的进口连接，
[0017]所述催化剂回收单元内两个重力除尘器的均通过气体输灰机与回收粉罐3连通，
[0018]所述催化剂回收单元的出口与煤气湿法除尘器连接，所述煤气湿法除尘器的底部出口与湿法除尘循环水槽连通，所述湿法除尘循环水槽上安装有湿法除尘循环水管、石灰投入管和湿法除尘补水管，所述湿法除尘循环水管与煤气湿法除尘器内的湿法除尘管相连通，所述煤气湿法除尘器内的湿法除尘管上设置有湿法除尘喷头，所述湿法除尘循环水槽底部设置有湿法除尘污泥外运设备。
[0019]进一步地，所述磨粉机连接有水解剂管。
[0020]再进一步地，所述氮气罐、回收粉罐和催化剂粉罐与催化剂混合单元的管线上均设置有电磁阀，所述氮气罐上还外接有氮气管。
[0021]再进一步地，所述煤气湿法除尘器侧壁上外接有脱硫后煤气管。
[0022]再进一步地，所述煤气湿法除尘器的底部与湿法除尘循环水槽之间的管线上设置有湿法除尘水位调节阀。
[0023]再进一步地，所述湿法除尘循环水管上设置有湿法除尘循环水泵。
[0024]再进一步地，所述湿法除尘循环水槽设置有搅拌器。
[0025]上述煤气
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催化剂混合单元的主要设备是一段垂直煤气管道。其管径为煤气顶管管径的1.5～3倍，长度为煤气顶管直径的2～4倍。其主要目的是实现煤气降速和增加煤气扰流，降速和增加煤气扰流将实现催化剂粉和煤气的充分混合，混合后的煤气进入催化剂回收单元。)
[0026]本专利技术还提供了一种低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫的方法，包括以下步骤：
[0027]1)首先磨粉机分别将水解催化剂研磨成催化剂粉和催化剂回收粉末分别进入催化剂粉罐4和回收粉罐3中；
[0028]2)利用氮气压力将催化剂粉和催化剂回收粉末喷吹进入煤气
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催化剂混合单元并利用管道混合的方式将催化剂粉、催化剂回收粉末与煤气进行充分混合，得到混合粉末；
[0029]3)混合粉末进入催化剂回收单元中，催化剂回收单元内的重力旋流分离器将煤气与催化剂粉进行分离，分离后的催化剂回收粉经气体输灰机返回至步骤1)的回收粉罐中；
[0030]4)分离的煤气进入煤气湿法除尘器中，采用硫化氢溶于水的原理煤气与水接触，煤气中硫化氢转移至煤气洗涤水中，通过调节煤气洗涤水中硫离子浓度，达到煤气中硫化氢的脱除；
[0031]5)煤气湿法除尘器流出的煤气洗涤水进入湿法除尘循环水槽内，与CaO反应将煤气洗涤水中硫离子沉淀，洗脱后的洗脱水经湿法除尘循环水管进入湿法除尘管。
[0032]9作为优选方案，所述催化剂粉的粒径为50μm～400μm。
[0033]作为优选方案，所述步骤5)中煤气洗涤水的pH值为8～9.5。
[0034]本专利技术的各部件单元的作用和原理：
[0035]本系统包括以下几个单元：水解催化剂制粉单元、水解催化剂喷吹单元、煤气
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催化剂混合单元、催化剂回收单元和煤气脱硫单元：
[0036]1.水解催化剂制粉单元：该单元的主要功能是利用磨粉机将市售的6～10mm高炉
煤气水解催化剂的粉磨为50μm～400μm催化剂粉。磨粉后的催化剂粉采用皮带输送的方式送入催化剂粉罐。
[0037]2.水解催化剂喷吹单元，该单元的主要设备是催化剂粉罐、催化剂回收粉罐、下料机、氮气储罐、氮气喷吹阀；
[0038]催化剂粉罐和催化剂回收粉罐并联布置，底部设置电动阀，实现催化剂粉罐和催化剂回收粉罐独立使用。催化剂粉输送管道上接氮气喷吹管，氮气喷吹管由氮气储罐供气，氮气喷吹阀控制氮气喷吹。在氮气的压力作用下，催化剂粉输送管道中的催化剂粉被吹入煤气
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催化剂混合单元。
[0039]3.煤气
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催化剂混合单元，该单元的主要功能是利用管道混合的方式将催化剂粉与煤气进行充分混合。其主要的原理如下：
[0040][0041]4.催化剂回收单元，该单元的主要功能是利用重力旋流分离器将煤气与催化剂粉进行分离，分离后的催化剂回收粉进入水解催化剂喷吹单元。
[0042]5.煤气脱硫单元，采用硫化氢溶于水的原理。利用煤气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统，其特征在于：它包括磨粉机(1)、氮气罐(2)、回收粉罐(3)和催化剂粉罐(4)；所述磨粉机(1)底部分别与回收粉罐(3)和催化剂粉罐(4)的进料口连接，所述氮气罐(2)、回收粉罐(3)和催化剂粉罐(4)的出口通过管线均与煤气
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催化剂混合单元(5)连通，所述煤气
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催化剂混合单元(5)的进口与高炉炉顶煤气管(6)连接，所述煤气
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催化剂混合单元(5)的出口与催化剂回收单元(7)的进口连接，所述催化剂回收单元(7)内两个重力除尘器的均通过气体输灰机(8)与回收粉罐(3)连通，所述催化剂回收单元(7)的出口与煤气湿法除尘器(9)连接，所述煤气湿法除尘器(9)的底部出口与湿法除尘循环水槽(10)连通，所述湿法除尘循环水槽(10)上安装有湿法除尘循环水管(11)、石灰投入管(12)和湿法除尘补水管(13)，所述湿法除尘循环水管(11)与煤气湿法除尘器(9)内的湿法除尘管(9.1)相连通，所述煤气湿法除尘器(9)内的湿法除尘管(9.1)上设置有湿法除尘喷头(9.2)，所述湿法除尘循环水槽(10)底部设置有湿法除尘污泥外运设备(20)。2.根据权利要求1所述低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统，其特征在于：所述磨粉机(1)连接有水解剂管(14)。3.根据权利要求1所述低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统，其特征在于：所述氮气罐(2)、回收粉罐(3)和催化剂粉罐(4)与催化剂混合单元(6)的管线上均设置有电磁阀(15)，所述氮气罐(2)上还外接有氮气管(2.1)。4.根据权利要求1所述低压损型高炉煤气连续流态化精脱硫系统，其特征在于：所述煤气湿法除尘器...

【专利技术属性】
技术研发人员：付本全，杜健敏，吕军，卢丽君，陆婷，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：