本发明专利技术属于高炉煤气脱硫剂评价领域，涉及高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的搭建方法及使用方法。该使用方法包括以下步骤：判断装置当前的连接模式，在三个反应器内分别填装适量的催化剂；开启水汽化装置和尾气冷凝装置；根据所需空速及催化剂装填量确定原料气和水进料量；切换A类截止阀、C类截止阀和B类截止阀的开关状态，控制当前的连接模式；控制含硫气体和水进料；分别设置三个反应器为各自的指定温度；开启脱硫反应器出口的电磁六通阀自动切换，进行采样分析；随反应时间的延长，当检测到尾气总硫浓度高于30ppm时，停止采样分析。本方案高度集成了多个反应通道，能够高效地评价不同脱硫催化剂的脱硫性能以及高效地筛选不同工况条件。工况条件。工况条件。
【技术实现步骤摘要】
高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的搭建方法及使用方法
[0001]本专利技术属于高炉脱硫催化剂评价领域，涉及高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的搭建方法及使用方法。
技术介绍
[0002]高炉煤气是高炉炼铁过程中副产的含有CO、H2、CH4等组分的可燃气体，可燃气体中以CO为主，约占气体总组成的28～33％。另外还含有CO2、O2、N2，尤其是含有H2S、COS、CS2等含硫气体，未经过脱硫处理的高炉煤气经燃烧后直接排放严重污染环境。高炉煤气经脱硫达标后再经用户使用可直接排放，可有效降低钢铁企业的环保装置运行维稳成本。高炉煤气含硫物质中主要以COS等有机硫为主，可经水解转化为H2S后再进行脱除。脱硫催化剂(简称脱硫剂)对于脱硫处理是否达标起决定性作用，其脱硫性能可通过工作硫容进行评估，工作硫容定义为：在保证排放达标范围内，单位质量脱硫催化剂可脱除的硫单质总重量。
[0003]脱硫催化剂工作硫容的评价周期长，导致工作效率低下。CN 111579708A公开了一种脱硫催化剂的活性评价装置及方法，其所述评价装置通过灵活调整进气各组分的配比即可实现脱氧剂、有机硫水解剂以及硫化氢吸附剂对不同组成高炉煤气脱氧、有机硫水解和硫化氢吸附效果的评价，但无法解决不同脱硫催化剂工作硫容的高效评价以及不同脱硫催化剂在不同工况条件下的脱硫性能评价。因此，在保证对模拟高炉煤气预处理、有机硫水解以及脱硫三个过程的集成评价前提下，如何高效地评价不同脱硫催化剂的脱硫性能以及高效地筛选不同工况条件仍是一个重要技术难题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的搭建方法及使用方法，克服现有脱硫催化剂评价装置无法高效地筛选不同配方的脱硫催化剂和无法高效地筛选脱硫催化剂最佳使用工况条件，以缩短脱硫催化剂的评价周期，提高工作效率。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的搭建方法，包括以下步骤：设置三条进料管路，每条进料管路的入口端分别连接进气支路和进水汽支路，在进气支路上设置气体流量控制器，在进水支路上设置柱塞泵和汽化器；将每条进料管路分别通过一个A类截止阀连接反应管，在每个反应管上均套设加热器；将每个反应管分别通过一个C类截止阀连接一个气液分离器，在每个反应管与对应连接的气液分离器之间的管路上分别缠绕一个盘管，并在每个盘管的两端分别连接一个水冷机；将每个气液分离器分别连接一条气相管路和排水管路，在气相出口依次连接针阀、电磁六通阀和气相色谱；在每两根反应管之间设置一条连通管路，每条连通管路均通过B类截止阀将一根反应管的出口与另一根反应管的入口连接。
[0007]本专利技术还提供高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的使用方法，基于高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的搭建方法搭建出的装置，包括以下步骤：
[0008]S1：判断装置当前的连接模式，在三个反应器内分别填装适量的催化剂；开启水汽化装置和尾气冷凝装置；根据所需空速及催化剂装填量确定原料气和水进料量；
[0009]S2：切换A类截止阀、B类截止阀和C类截止阀的开关状态，控制当前的连接模式；
[0010]S3：控制含硫气体和水进料；
[0011]S4：分别设置三个反应器为各自的指定温度；
[0012]S5：开启脱硫反应器出口的电磁六通阀自动切换，进行采样分析；随反应时间的延长，当检测到尾气总硫浓度高于30ppm时，停止采样分析。
[0013]进一步，在所述S1中，所述连接模式包括串联模式和并联模式；所述串联模式用于模拟脱氯、水解、脱硫的串联反应模式评价，所述并联模式用来评价不同脱硫催化剂的脱硫性能。
[0014]进一步，在所述S1中，当连接模式为串联模式，则按照气体流动方向依次在三个反应器中填装脱氯催化剂、有机硫水解催化剂和脱硫催化剂；装有脱氯催化剂的反应管为预处理反应器，装有水解催化剂的反应管为有机硫水解反应器，装有脱硫催化剂的反应管为脱硫反应器；当连接模式为并联模式时，在三个反应器内分别填装适量且不同配方的脱硫催化剂。
[0015]进一步，在所述S2中，控制当前的连接模式为串联模式的方法包括：切换开启预处理反应器与有机硫水解反应器之间的B类截止阀，开启有机硫水解反应器与脱硫反应器之间的B类截止阀，关闭有机硫水解反应器与脱硫反应器各自高炉煤气进料的A类截止阀，关闭脱氯反应器出口与降温器之间的C类截止阀，关闭有机硫水解反应器出口与降温器之间的C类截止阀，开启脱硫反应器与降温器之间的C类截止阀。
[0016]进一步，在所述S2中，控制当前的连接模式为并联模式的方法包括：关闭反应器之间的B类截止阀，开启反应器各自进料的A类截止阀，开启反应器出口与气液分离器之间的C类截止阀。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018]本方案能够实现脱氯、有机硫水解和脱硫串联反应与平行三通道脱硫反应评价的灵活切换，尤其是可根据实验需求快速筛选出较优的脱硫催化剂或针对同一脱硫催化剂快速筛选出较优的反应条件，具有操作灵活、效率高的优势。
[0019]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0021]图1为可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置示意图。
[0022]附图标记：进料系统1，反应系统2，收集系统3，有机硫原料气体质量流量控制器一4、有机硫原料气体质量流量控制器二7、有机硫原料气体质量流量控制器三10，进料水汽化器一5、进料水汽化器二8、进料水汽化器三11，柱塞泵一6、柱塞泵二9、柱塞泵三12，A类截止
阀一13、A类截止阀二14、A类截止阀三15、B类截止阀一18、B类截止阀二21、D类截止阀一25、D类截止阀二27、D类截止阀三29、C类截止阀一30、C类截止阀二31、C类截止阀三32，反应管一16，电加热炉一17，反应管二19，电加热炉二20，反应管三22，电加热炉三23，降温器一24、降温器二26、降温器三28，水冷机一33、水冷机二34、水冷机三35，气液分离器一36、气液分离器二37、气液分离器三38，背压阀一39、背压阀二40、背压阀三41。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的搭建方法，其特征在于，包括以下步骤：设置三条进料管路，每条进料管路的入口端分别连接进气支路和进水汽支路，在进气支路上设置气体流量控制器，在进水支路上设置柱塞泵和汽化器；将每条进料管路分别通过一个A类截止阀连接反应管，在每个反应管上均套设加热器；将每个反应管分别通过一个C类截止阀连接一个气液分离器，在每个反应管与对应连接的气液分离器之间的管路上分别缠绕一个盘管，并在每个盘管的两端分别连接一个水冷机；将每个气液分离器分别连接一条气相管路和排水管路，在气相出口依次连接针阀、电磁六通阀和气相色谱；在每两根反应管之间设置一条连通管路，每条连通管路均通过B类截止阀将一根反应管的出口与另一根反应管的入口连接。2.高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的使用方法，其特征在于：基于如权利要求1所述的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置的搭建方法搭建出的装置，包括以下步骤：S1：判断装置当前的连接模式，在三个反应器内分别填装适量的催化剂；开启水汽化装置和尾气冷凝装置；根据所需空速及催化剂装填量确定原料气和水进料量；S2：切换A类截止阀、B类截止阀和C类截止阀的开关状态，控制当前的连接模式；S3：控制含硫气体和水进料；S4：分别设置三个反应器为各自的指定温度；S5：开启脱硫反应器出口的电磁六通阀自动切换，进行采样分析；随反应时间的延长，当检测到尾气总硫浓度高于30ppm时，停止采样分析。3.如权利要求2所述的高炉煤气脱硫催化剂高...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟东，董茂林，伍京川，肖嘉玉，李伟峰，
申请(专利权)人：中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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