一种脱除高炉煤气硫化氢的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种脱除高炉煤气硫化氢的装置及方法，装置包括吸收装置、碱液装置、工艺水装置、氧化再生装置和硫磺精制装置，通过对各个部件进行具体设置以及对使用该装置的方法进行具体的流程和参数设置，使得碱液消耗降低，废水排放量接近于零排放，解决了现有工艺所造成的空速低、占地面积大的问题，在保证脱硫率的情况下，实现了占地面积小，操作简单，不影响高炉后续设备使用等技术效果。影响高炉后续设备使用等技术效果。影响高炉后续设备使用等技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种脱除高炉煤气硫化氢的装置及方法


[0001]本专利技术属于冶金废气综合治理领域，具体涉及一种脱除高炉煤气硫化氢的装置及方法。

技术介绍

[0002]随着环境保护意识的不断增强，对钢铁行业节能减排的要求越来越高，目前高炉煤气脱硫普遍采用末端治理的方式，即脱除高炉煤气用户燃烧后末端烟气中SO2，但是高炉煤气用户站点分散，需要在多点设置脱硫设施，存在重复投资、运行费用高等问题，同时，高炉煤气经末端用户燃烧后烟气量大，不适应新形势下的环保要求。通过源头治理技术实施高炉煤气精脱硫，能够实现在各用户使用前集中治理减少煤气中硫的含量，源头治理处理的煤气量只有用户燃烧后烟气量的60％左右，具有总投资低、总占地小、运行成本低、利于集中式管理等特点，还可以缓解末端脱硫的压力，减小末端脱硫规模，避免高炉煤气中硫分对传输管道及设备的腐蚀，因此，从源头治理出发，研究适合高炉煤气精脱硫的工艺是很有意义的。
[0003]高炉煤气中除了包含CO、CO2、N2、H2等主要组分外，还含有微量的硫化物。高炉煤气中硫化物为有机硫和无机硫两类，总硫浓度为100
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200mg/Nm3。有机硫以羰基硫(COS)主，还有少量的二硫化碳(CS2)，无机硫以硫化氢(H2S)为主，还有少量的二氧化硫。目前对于高炉煤气精脱硫主流工艺有以下三种工艺：工艺1：水解+TRT+碱吸收(NaOH)酸碱中和(湿法)；工艺2：水解+TRT+碱吸收(Na2CO3)湿式氧化(湿法)；工艺3：TRT+水解+吸收(干法)。上述三种工艺对于水解部分，将COS水解成H2S，效率都有一定保证。其主要区别在于后端H2S脱除工艺。其中工艺1中，吸收采用NaOH作为碱源，采用酸碱中和的方式将煤气中硫化氢脱除。优点是吸收效率有保证，空速大、吸收塔占小，缺点是有废水，同时高炉煤气中含有大量CO2，导致碱液消耗高。工艺2中吸收剂采用Na2CO3作为碱源，并加入一定量的催化剂，该工艺借鉴焦炉煤气脱硫化氢(PDS)的工艺，将煤气中的硫化氢氧化为硫单质，再通过压滤、熔硫釜等工艺脱除硫化氢，优点是吸收效率有保证，废水排放量少，缺点是因高炉煤气比焦炉煤气气量大，但硫含量较低，导致此工艺空速较低，需采用多塔并联、占地较大，对于较多企业没有场地。工艺3以活性炭基或者铁基作为脱硫剂，将煤气中的硫化氢，通过化学吸附的方式，从煤气中脱除。优点是吸收率高、无废水，缺点是空速低、占地大、压降高、工况适应性差，受限于硫容，废剂产生量大。
[0004]结合目前实际工业企业运行情况，上述三种煤气精脱硫的工艺，在水解效率稳定的前提下，硫化氢吸收段仍未有适合高炉煤气脱硫的工艺路线及设备。尤其是干法脱硫化氢工艺，因高炉煤气气氛的复杂性、工况的多变性、吸附剂的局限性等方面，该工艺如无法克服上述难点，将很难推进。因此，湿法脱除高炉煤气中的硫化氢是今后发展的主导方向，而如何解决湿法目前存在的问题，是制约高炉煤气精脱硫进一步发展的主要因素。

技术实现思路

[0005]为了解决上述湿法脱硫化氢工艺的不足，本专利技术结合传统碱法(碱源NaOH)脱硫化氢工艺以及焦炉煤气脱硫化氢工艺，将二者有机的结合在一起并进行改进，而提供了一种脱除高炉煤气硫化氢的装置及方法。
[0006]具体通过如下技术方案实现：
[0007]一种脱除高炉煤气硫化氢的装置，包括吸收装置、碱液装置、工艺水装置、氧化再生装置和硫磺精制装置。
[0008]所述吸收装置包括吸收塔体、布器板、喷淋层、除雾器、反冲洗层、循环泵和循环水池；所述喷淋层横置于吸收塔体内部，且设置有多层，每层所述喷淋层均由密排设置的喷嘴布设而成，在喷淋层下方的吸收塔体内横置有所述布器板，所述布器板用于将进入吸收塔体内的高炉煤气进行气体的均布，在喷淋层上方的吸收塔体内设置有一层或多层所述反冲洗层，在反冲洗层上方的吸收塔体内设置有一个或多个所述除雾器，在布器板下方的吸收塔体的侧壁上开设有高炉煤气入口，在高炉煤气入口下方的吸收塔体的侧壁上设置有溢流口，在吸收塔体的顶端开设有处理气排出口；所述循环水池设置有循环水出口和再生液入口，所述循环水出口通过管道与所述喷淋层的液体入口连通，在该管道上设置有循环泵。
[0009]所述碱液装置包括脱硫剂储罐和脱硫剂计量泵，所述脱硫剂储罐用于储存脱硫剂液体，所述脱硫剂储罐设置有脱硫剂出液口，所述脱硫剂出液口通过管道与多层的所述喷淋层中的上部的一层或多层的液体入口相连通，在该管道上设置有所述脱硫剂计量泵。
[0010]所述工艺水装置包括工艺水箱和工艺水泵，所述工艺水箱设置有工艺水补水口和工艺水排水口，工艺水补水口与外部的工艺水管网通过气动阀相连，所述工艺水排水口通过管道与所述反冲洗层的液体入口连通，在该管道上设置有工艺水泵。
[0011]所述氧化再生装置包括富液池、富液泵、喷射器和再生池，所述富液池用于暂时存放由吸收塔体底部溢流出的脱硫液，所述富液池包括富液池体、富液入口和富液出口，所述富液入口和富液出口分别设置于富液池体的侧壁上，所述富液入口通过管道与所述溢流口连通，所述再生池包括再生池体、喷射入口、泡沫排出口和再生水出口，所述喷射入口开设于再生池体的顶部，在喷射入口处设置有多支所述喷射器，所述喷射器的入口通过管道与所述富液出口相连通，在该管道上设置有所述富液泵，所述喷射器为自吸喷射器，所述喷射器用于将空气吸入并与从富液出口排出的脱硫液进行混合后喷射到再生池体内，所述泡沫排出口设置于再生池体一侧壁的顶端，在泡沫排出口出的再生池体内设置有泡沫溢流堰，在再生池体的一侧壁上开设有再生水出口，所述再生水出口通过管道与循环水池的所述再生液入口相连通。
[0012]所述硫磺精制装置包括硫泡沫槽、硫泡沫泵和压滤机；所述硫泡沫槽包括槽入口、槽出口和搅拌器，所述槽入口通过管道与再生池的所述泡沫排出口相连通，在硫泡沫槽内部设置有搅拌器，槽出口通过管道与压滤机的入口相连通，在该管道上设置有所述硫泡沫泵。
[0013]作为优选，所述喷淋层设置有4层；所述除雾器设置有2个，所述反冲洗层设置有3层，且所述除雾器与反冲洗层间隔设置，最上层为1个除雾器，中间设置2层反冲洗层，然后再设置1个除雾器，最下方再设置1层反冲洗层；每一层的喷淋层的管道上均设置有一个所述循环泵，多个所述循环泵并联设置；所述循环水池内设置有雷达液位计A。
[0014]作为优选，所述脱硫剂出液口通过管道与多层的所述喷淋层中的上部的第1层和第2层的液体入口相连通。
[0015]作为优选，所述工艺水箱内还设置有雷达液位计B，所述气动阀与雷达液位计B使用联锁控制；所述工艺水泵设置有2台，1台使用另1台备用。
[0016]作为优选，所述再生池设置于所述富液池的上方，在所述富液池体内设置有雷达液位计C；所述富液泵设置有3台，2台使用1台备用，单台泵的流量为总循环量的1/2，扬程为65m。
[0017]作为优选，所述硫泡沫泵设置有2台，1台使用另1台备用，单台硫泡沫泵的流量为15
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30m3/h，扬程为60m；所述压滤机为板框压滤机，压滤面积为80<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱除高炉煤气硫化氢的装置，其特征在于，包括吸收装置、碱液装置、工艺水装置、氧化再生装置和硫磺精制装置；所述吸收装置包括吸收塔体、布器板、喷淋层、除雾器、反冲洗层、循环泵和循环水池；所述喷淋层横置于吸收塔体内部，且设置有多层，每层所述喷淋层均由密排设置的喷嘴布设而成，在喷淋层下方的吸收塔体内横置有所述布器板，所述布器板用于将进入吸收塔体内的高炉煤气进行气体的均布，在喷淋层上方的吸收塔体内设置有一层或多层所述反冲洗层，在反冲洗层的上方或间隔处的吸收塔体内设置有一个或多个所述除雾器，在布器板下方的吸收塔体的侧壁上开设有高炉煤气入口，在高炉煤气入口下方的吸收塔体的侧壁上设置有溢流口，在吸收塔体的顶端开设有处理气排出口；所述循环水池设置有循环水出口和再生液入口，所述循环水出口通过管道与所述喷淋层的液体入口连通，在该管道上设置有循环泵；所述碱液装置包括脱硫剂储罐和脱硫剂计量泵，所述脱硫剂储罐用于储存脱硫剂液体，所述脱硫剂储罐设置有脱硫剂出液口，所述脱硫剂出液口通过管道与多层的所述喷淋层中的上部的一层或多层的液体入口相连通，在该管道上设置有所述脱硫剂计量泵；所述工艺水装置包括工艺水箱和工艺水泵，所述工艺水箱设置有工艺水补水口和工艺水排水口，工艺水补水口与外部的工艺水管网通过气动阀相连，所述工艺水排水口通过管道与所述反冲洗层的液体入口连通，在该管道上设置有工艺水泵；所述氧化再生装置包括富液池、富液泵、喷射器和再生池，所述富液池用于暂时存放由吸收塔体底部溢流出的脱硫液，所述富液池包括富液池体、富液入口和富液出口，所述富液入口和富液出口分别设置于富液池体的侧壁上，所述富液入口通过管道与所述溢流口连通，所述再生池包括再生池体、喷射入口、泡沫排出口和再生水出口，所述喷射入口开设于再生池体的顶部，在喷射入口处设置有多支所述喷射器，所述喷射器的入口通过管道与所述富液出口相连通，在该管道上设置有所述富液泵，所述喷射器为自吸喷射器，所述喷射器用于将空气吸入并与从富液出口排出的脱硫液进行混合后喷射到再生池体内，所述泡沫排出口设置于再生池体一侧壁的顶端，在泡沫排出口处的再生池体内设置有泡沫溢流堰，在再生池体的一侧壁上开设有再生水出口，所述再生水出口通过管道与循环水池的所述再生液入口相连通；所述硫磺精制装置包括硫泡沫槽、硫泡沫泵和压滤机；所述硫泡沫槽包括槽入口、槽出口和搅拌器，所述槽入口通过管道与再生池的所述泡沫排出口相连通，在硫泡沫槽内部设置有搅拌器，槽出口通过管道与压滤机的入口相连通，在该管道上设置有所述硫泡沫泵。2.根据权利要求1所述的脱除高炉煤气硫化氢的装置，其特征在于，所述喷淋层设置有4层；所述除雾器设置有2个，所述反冲洗层设置有3层，且所述除雾器与反冲洗层间隔设置，最上层为1个除雾器，中间设置2层反冲洗层，然后再设置1个除雾器，最下方再设置1层反冲洗层；每一层的喷淋层的管道上均设置有一个所述循环泵，多个所述循环泵并联设置；所述循环水池内设置有雷达液位计A。3.根据权利要求1所述的脱除高炉煤气硫化氢的装置，其特征在于，所述脱硫剂出液口通过管道与多层的所述喷淋层中的上部的第1层和第2层的液体入口相连通。4.根据权利要求1所述的脱除高炉煤气硫化氢的装置，其特征在于，所述工艺水箱内还设置有雷达液位计B，所述气动阀与雷达液位计B使用联锁控制；所述工艺水泵设置有2台，1
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵荣志，丁林，冷廷双，张秋林，
申请(专利权)人：北京北科环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：