CN102424763A - 高炉煤气洗涤除酸设备及方法 - Google Patents

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姜述玉
姚殿宝
温建
孙艳燕
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Abstract

本发明公开了一种高炉煤气洗涤除酸设备及方法，所述设备包括洗涤塔和吸收液储液池，所述洗涤塔中部设置有进气管道和多个煤气分散管道，所述进气管道和原煤气管道相连接，并和多个煤气分散管道相连通，所述洗涤塔底部连通吸收液储液池，所述煤气分散管道底部伸入吸收液储液池内，洗涤塔上部设置有填料层，洗涤塔顶部连接净化后煤气管道。所述原煤气管道和净化后煤气管道之间设置有换热装置。所述吸收液储液池内设置有搅拌装置，所述搅拌装置连接搅拌电机。本发明将高炉煤气经洗涤，减少管道析出盐类物质，消除盐类电化学腐蚀。

Description

高炉煤气洗涤除酸设备及方法
技术领域
本发明涉及一种高炉煤气洗涤除酸设备及方法。
背景技术
高炉煤气除尘逐步淘汰湿法除尘，而采用干法除尘。干法除尘由于没有水的洗涤，使煤气所含的可溶性盐类等物质得以保存，对后续生产工艺和设备带来了一定的不利影响，其中高炉煤气的腐蚀就是其中之一。高炉煤气的腐蚀主要为管道内冷凝水中析出盐类电化学腐蚀，主要表现在补偿器经常洞蚀开裂、管路上煤气泄露、管线上的阀门、减压阀等部件由于腐蚀无法正常运行等。
高炉煤气的腐蚀性给设备运行和煤气管道带来了严重的安全隐患。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种高炉煤气洗涤除酸设备及方法，它将高炉煤气经洗涤，减少管道析出盐类物质，消除盐类电化学腐蚀。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种高炉煤气洗涤除酸设备，包括洗涤塔和吸收液储液池，所述洗涤塔中部设置有进气管道和多个煤气分散管道，所述进气管道和原煤气管道相连接，并和多个煤气分散管道相连通，所述洗涤塔底部连通吸收液储液池，所述煤气分散管道底部伸入吸收液储液池内，洗涤塔上部设置有填料层，洗涤塔顶部连接净化后煤气管道。
所述原煤气管道和净化后煤气管道之间设置有换热装置。
所述吸收液储液池内设置有搅拌装置，所述搅拌装置连接搅拌电机。
所述吸收液储液池连接碱液供给系统和外排水系统。
本发明同时提供了一种高炉煤气洗涤除酸方法，方法为将高炉煤气经洗涤除酸，减少管道析出盐类物质，消除盐类电化学腐蚀。
所述方法具体为：洗涤方法用储液池、洗涤塔和洗涤塔底部吸收液，吸收液为重量浓度为20％的氯化钠，原煤气经TRT后原煤气温度在100～200°间，经原煤气管道、进气管道和多个煤气分散管道后进入洗涤塔、以不小于20m/s的高流速向下进入洗涤塔底部吸收液储液池内，煤气被分散成细小气泡均匀地分散在吸收液中，吸收过程主要发生在两个区域：第一是吸收液液面以下液连续相区域，被分散成细小气泡均匀分散吸收液中，酸性气体分子经气液膜传质作用被吸收；第二是吸收液液面以上气连续相区域，细小气泡冲出液面时带起细小雾滴分散在煤气中继续传质吸收；洗涤吸收后的煤气经过洗涤塔上部设置的由陶瓷和聚氯乙烯构成的填料层除去大部分水分，填料表面液滴聚集后由于重力作用重新回到储液池内；除水后煤气经出口与进口之间设置的换热装置升温后并入煤气管网；煤气中酸性气体经吸收后溶解于吸收液中，通过控制吸收液PH值在5～7之间，向吸收液中加入浓度为3％的钠基碱液，进行中和后再进行吸收；吸收液内盐类物质富集到重量浓度不大于25％时，将吸收液部分排出降低吸收液盐类浓度，排出液为高浓度盐类溶液可综合利用。
本发明将高炉煤气经高炉煤气余压透平发电装置(TRT)后接入洗涤塔内，经洗涤除去煤气中95％以上的酸性气体(主要为氯化氢、氯化物、硫化氢、氟化氢、二氧化硫)，减少管道内冷凝水中的析出盐类物质。在洗涤塔出口安装煤气换热装置，提升出口煤气温度，补偿煤气在长距离输送过程中温度损失，防止煤气中水分在管道中因温度过低凝结析出，进一步防止盐类电化学腐蚀；提升出口煤气温度，为煤气后续利用提供更高的热能。
本发明反应原理如下：
NaOH+HCl→NaCl+H2O；
2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O；
NaOH+HF→NaF+H2O
本发明将高炉煤气经洗涤，减少管道析出盐类物质，消除盐类电化学腐蚀。其特点有：
1、效率高、运行成本低；
2、采用钠基中和剂，不产生沉淀，系统可长期安装运行；
3、故障率低，系统内转动设备少。
4、增加再热换热装置使煤气热能损失小。
5、净化后煤气温度高、含水率低。
6、设备简单、占地面积小、一次性投资低；
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
实施例1  设备
如图1所示，本发明提供了一种高炉煤气洗涤除酸设备，包括洗涤塔1和吸收液储液池2，所述洗涤塔中部设置有进气管道3和多个煤气分散管道4，所述进气管道和原煤气管道5相连接，并和多个煤气分散管道相连通，所述洗涤塔底部连通吸收液储液池，所述煤气分散管道底部伸入吸收液储液池内，洗涤塔上部设置有填料层6，洗涤塔顶部连接净化后煤气管道7。
所述原煤气管道和净化后煤气管道之间设置有换热装置8。
所述吸收液储液池内设置有搅拌装置9，所述搅拌装置连接搅拌电机10。
所述吸收液储液池连接碱液供给系统11和外排水系统12。
实施例2  高炉煤气洗涤除酸方法
洗涤方法用储液池、洗涤塔和洗涤塔底部吸收液，吸收液为重量浓度为20％的氯化钠，原煤气经TRT后原煤气温度在100～200°间，经原煤气管道、进气管道和多个煤气分散管道后进入洗涤塔、以不小于20m/s的高流速向下进入洗涤塔底部吸收液储液池内，煤气被分散成细小气泡均匀地分散在吸收液中，吸收过程主要发生在两个区域：第一是吸收液液面以下液连续相区域，被分散成细小气泡均匀分散吸收液中，酸性气体分子经气液膜传质作用被吸收；第二是吸收液液面以上气连续相区域，细小气泡冲出液面时带起细小雾滴分散在煤气中继续传质吸收；洗涤吸收后的煤气经过洗涤塔上部设置的由陶瓷和聚氯乙烯构成的填料层除去大部分水分，填料表面液滴聚集后由于重力作用重新回到储液池内；除水后煤气经出口与进口之间设置的换热装置升温后并入煤气管网；煤气中酸性气体经吸收后溶解于吸收液中，通过控制吸收液PH值在5～7之间，向吸收液中加入浓度为3％的钠基碱液，进行中和后再进行吸收；吸收液内盐类物质富集到重量浓度不大于25％时，将吸收液部分排出降低吸收液盐类浓度，排出液为高浓度盐类溶液可综合利用。
本发明将高炉煤气经高炉煤气余压透平发电装置(TRT)后接入洗涤塔内，经洗涤除去煤气中95％以上的酸性气体(主要为氯化氢、氯化物、硫化氢、氟化氢、二氧化硫)，减少管道内冷凝水中的析出盐类物质。在洗涤塔出口安装煤气换热装置，提升出口煤气温度，补偿煤气在长距离输送过程中温度损失，防止煤气中水分在管道中因温度过低凝结析出，进一步防止盐类电化学腐蚀；提升出口煤气温度，为煤气后续利用提供更高的热能。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种高炉煤气洗涤除酸设备，包括洗涤塔和吸收液储液池，其特征在于：所述洗涤塔中部设置有进气管道和多个煤气分散管道，所述进气管道和原煤气管道相连接，并和多个煤气分散管道相连通，所述洗涤塔底部连通吸收液储液池，所述煤气分散管道底部伸入吸收液储液池内，洗涤塔上部设置有填料层，洗涤塔顶部连接净化后煤气管道。
2.如权利要求1所述的高炉煤气洗涤除酸设备，其特征在于：所述原煤气管道和净化后煤气管道之间设置有换热装置。
3.如权利要求2所述的高炉煤气洗涤除酸设备，其特征在于：所述吸收液储液池内设置有搅拌装置，所述搅拌装置连接搅拌电机。
4.如权利要求3所述的高炉煤气洗涤除酸设备，其特征在于：所述吸收液储液池连接碱液供给系统和外排水系统。
5.一种高炉煤气洗涤除酸方法，其特征在于：所述方法为将高炉煤气经洗涤除酸，减少管道析出盐类物质，消除盐类电化学腐蚀。
6.如权利要求5所述的高炉煤气洗涤除酸方法，其特征在于：洗涤方法用储液池、洗涤塔和洗涤塔底部吸收液，吸收液为重量浓度为20％的氯化钠，原煤气经TRT后原煤气温度在100～200°间，经原煤气管道、进气管道和多个煤气分散管道后进入洗涤塔、以不小于20m/s的高流速向下进入洗涤塔底部吸收液储液池内，煤气被分散成细小气泡均匀地分散在吸收液中，吸收过程主要发生在两个区域：第一是吸收液液面以下液连续相区域，被分散成细小气泡均匀分散吸收液中，酸性气体分子经气液膜传质作用被吸收；第二是吸收液液面以上气连续相区域，细小气泡冲出液面时带起细小雾滴分散在煤气中继续传质吸收；洗涤吸收后的煤气经过洗涤塔上部设置的由陶瓷和聚氯乙烯构成的填料层除去大部分水分，填料表面液滴聚集后由于重力作用重新回到储液池内；除水后煤气经出口与进口之间设置的换热装置升温后并入煤气管网；煤气中酸性气体经吸收后溶解于吸收液中，通过控制吸收液PH值在5～7之间，向吸收液中加入浓度为3％的钠基碱液，进行中和后再进行吸收；吸收液内盐类物质富集到重量浓度不大于25％时，将吸收液部分排出降低吸收液盐类浓度，排出液为高浓度盐类溶液可综合利用。
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