碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的系统及优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的优化方法，采用本发明专利技术可以实现对碱基络合铁湿法脱硫与再生整体过程的仿真模拟，找到适合生产过程并满足排放目标的反应工艺参数，适用于指导100

【技术实现步骤摘要】
碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的系统及优化方法


[0001]本申请属于煤气脱硫领域，具体涉及一种碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的系统及优化方法。

技术介绍

[0002]高炉煤气是钢铁行业的副产物，是一种带有大量小颗粒粉尘的低热值燃料，主要成分包括N2、CO、CO2、H2和CH4，是钢铁产业重最重要的二次利用能源之一。
[0003]我国钢铁产业每年的高炉煤气排放量高达1.4亿立方米，其中的总硫含量约为80
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150mg/Nm3，主要以无机硫H2S和有机硫COS与CS2为主。其中因为无机硫相对比较稳定，所以常采用水解法，先将其在水解催化剂作用下分解为H2S后再进行脱硫处理，造成高炉煤气中硫化氢浓度大幅提升，往往能达到200
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300mg/Nm3。因此高炉煤气后续处理就是如何对高浓度H2S的高效稳定脱除。
[0004]现有高炉煤气脱除硫化氢的工艺主要分为干法与湿法两大类。干法脱硫是依靠固体吸附剂或吸收剂(包括活性炭、氧化锰、氧化铜等)对H2S进行吸附吸收。干法脱硫操作简单精准度较高，但是处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的系统，其特征在于，包括如下步骤：A1.300
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450摄氏度高炉煤气首先进入预冷却模块，在冷却塔中与30℃的冷却水逆向接触换热，降温至60℃；A2.换热后，被冷却的低温煤气经由泵加压打入填料吸收塔模块底部；A3.用于吸收H2S的络合铁脱硫剂会在经过换热器和泵控温控压后，从填料吸收塔顶部喷淋投放；A4.填料吸收塔内，低温煤气与脱硫液发生逆向接触，煤气中的H2S将会被水解成HS
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，随后被络合铁氧化为单质硫颗粒，固定于液相之中，完成煤气净化；A5.被净化的煤气经所述填料吸收塔直接排放，被还原的络合亚铁富硫溶液经过降压、降温后被打入作为再生槽的全混流反应釜中；A6.在所述全混流反应釜中，氧化风机会将空气吹入再生槽中与富液完全混合实现曝气，溶液中的络合亚铁会被氧化重新变为络合铁，并重新回流实现循环。2.一种碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的系统优化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.物性估算，选用ELECNRTL物性方法，绘制络合铁分子结构图，确定原子与化学键的数量与类型，选用合适的基团贡献法，估算络合铁溶液组分的物性参数；所述物性参数包括理想气体热容和临界性质；S2.传质计算，基于传质单元数法计算传质高度从而得到填料吸收塔内的填料层高度；设定填料反应塔的进料气液流量与液气比等操作参数，并进行水力学计算，保证在反应过程中填料吸收塔平稳运行，不会发生液漏与液泛；S3.流程建模，基于权利要求1所述的碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的系统及ASPEN软件，建立络合铁脱硫
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再生模型；设定工艺调节及反应动力学公式，输入所述络合铁脱硫
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再生模型，得到结果物流参数；所述工艺条件参数包括反应压力、气液相温度、气液比和络合铁摩尔浓度；所述结果物流参数包括络合铁剩余浓度、硫化氢剩余浓度、络合亚铁浓度和单质硫质量；S4.判断所述结果物流参数是否达到目标预期，若是，将所述工艺条件参数作为所述碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的系统输入参数；若否，则对所述工艺条件参数进行优化后重新开始执行步骤S3。3.根据权利要求2所述的碱基络合铁湿法脱除高炉煤气中硫化氢的优化方法，其特征在于：所述绘制络合铁的分子结构图，包括计算络合铁中的氨基
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NH2、酯基
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COO...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚平，袁宇轩，沈凯，吴鹏，陈超，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：