CN105944543A - 一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，用于脱除高炉煤气中的酸性气体，包括喷淋洗涤塔(5)，喷淋洗涤塔(5)进气口处设置有预洗涤装置(4)，可对高温煤气进行降温除尘；喷淋洗涤塔(5)的上部设置有均布器，可将煤气在塔内分布均匀；均布器的上部设置有洗涤液喷淋器(51)，可喷射出洗涤液对煤气二次降温并脱除部分酸性气体；洗涤液喷淋器(51)的上部设置有碱液喷淋器(52)，可喷射出碱液与二次洗涤降温后的煤气进行中和反应脱去酸性气体。本发明的一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，可有效脱除高炉煤气中的酸性气体，有效脱除硫酸根离子和氯离子，避免了因酸性气相组分和溶解于冷凝液中的酸根离子对设备和管道的腐蚀。

Description

一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置
技术领域
本发明涉及一种冶金行业煤气领域，尤其涉及一种煤气工程中对高炉煤气中酸性气体组分脱除的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置。
背景技术
在冶金煤气行业中，来自高炉煤气余压透平发电装置(TRT)或减压阀组的高炉煤气需要进行脱除酸性气体，其中的酸性气体主要是以硫和氯的气态化合物为主，酸性成分的根离子(如氯离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子等)会溶于管道冷凝液中，对煤气管道及后续设备造成严重腐蚀，会降低管道及设备的使用寿命。
目前高炉煤气运行装置中，大部分已出现煤气中的酸性组分腐蚀管道及设备的现象，增加了设备及管道的维护费用和检修率，严重影响了煤气工程的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够高效脱酸的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置。
为实现上述目的，本发明的一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置的具体技术方案为：
一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，用于脱除高炉煤气中的酸性气体，包括喷淋洗涤塔，喷淋洗涤塔进气口处设置有预洗涤装置，可对高温煤气进行降温除尘；喷淋洗涤塔的上部设置有均布器，可将煤气在塔内分布均匀；均布器的上部设置有洗涤液喷淋器，可喷射出洗涤液对煤气二次降温并脱除部分酸性气体；洗涤液喷淋器的上部设置有碱液喷淋器，可喷射出碱液与二次洗涤降温后的煤气进行中和反应脱去酸性气体。
进一步，喷淋洗涤塔前设有预洗涤装置，预洗涤装置与喷淋洗涤塔相连的入口管道上设置有有喷雾降温喷枪，可降低煤气温度并预洗涤脱除部分酸性气体。。
进一步，喷淋洗涤塔的进气口位于洗涤液喷淋器的下部，进入喷淋洗涤塔内的煤气与喷淋洗涤塔上部洗涤液喷淋器向下喷射出的洗涤液相逆流接触。
进一步，喷淋洗涤塔的底部设置有循环池，循环池通过循环泵与喷淋洗涤塔上部的洗涤液喷淋器相连通，喷淋洗涤塔内的洗涤液可流入循环池，循环池上设置有废水外排泵，废水外排泵用于定期排出循环池中的浓盐洗涤液，循环池内洗涤液可通过循环泵进入洗涤液喷淋器中进行再次喷淋。
进一步，喷淋洗涤塔的底部通过连通管道与循环池相连通，连通管道用于控制喷淋洗涤塔内洗涤液的液位。
进一步，喷淋洗涤塔的底部呈倒锥三角形，锥段斜度不小于30°。
进一步，碱液喷淋器通过碱液喷淋泵与配碱槽相连，配碱槽用于调配碱液浓度，配碱槽内的碱液通过碱液喷淋泵通入碱液喷淋器中。
进一步，碱液喷淋器中喷射的碱液为强碱。
进一步，喷淋洗涤塔顶部的出气口处设置有用于脱除洗涤脱酸后煤气中的水分的除雾器。
进一步，除雾器通过气液分离器与全厂管网相连通，气液分离器用于对煤气进行再次脱水，通过气液分离器脱水后的煤气可通向全厂管网供用户使用。
本发明的一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置的优点在于：可脱除高炉煤气中的酸性气体，脱除酸性气体的效率高，能将煤气中的硫、氯等多组分酸性物质一并脱除，有效脱除硫酸根离子和氯离子，脱除率可达85％以上，起到脱除大部分酸性物质的效果，减缓了因酸性气体对设备和管道的腐蚀，达到降低维修率和运行成本的效果，延长后续煤气管道及设备的使用寿命，降低设备腐蚀。
附图说明
图1为本发明的脱除酸性气体装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置做进一步详细的描述。
如图1所示，其示为本发明的一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，用于脱去高炉煤气中的酸性气体，包括喷淋洗涤塔5，喷淋洗涤塔5的进气口处设置有预洗涤装置4，预洗涤装置4用于对高炉煤气进入喷淋洗涤塔5之前进行预洗涤脱酸，一般来说，来自TRT或减压阀组中的高炉煤气工作温度为80～90℃，极限温度可达到180℃，为了增强吸收酸性气体的洗涤效果，在煤气进入喷淋洗涤塔5之前的煤气管道上设置预洗涤装置4(预洗涤液为工业新水)，对高温的煤气进行降温除尘，将进入喷淋洗涤塔5的煤气温度控制在90℃以下，并预洗涤脱除部分酸性气体，预洗涤后的煤气由下部进口进入喷淋洗涤塔5。其中，预洗涤装置4中设置有至少两个喷淋泵，可根据入口煤气的温度对预洗涤液量进行调节，预洗涤后的废液进入喷淋洗涤塔5内作为喷淋洗涤液。
进一步，预洗涤装置4设置在喷淋洗涤塔5入口前，高炉煤气通过预洗涤装置4预洗涤脱酸后再进入喷淋洗涤塔5，其中，预洗涤装置4前设置有煤气阀门1和膨胀节3，启闭煤气阀门1可控制向预洗涤装置输送煤气的通断，膨胀节3可吸收煤气温度变化所引起的管道伸缩量。
具体来说，喷淋洗涤塔5的进气口位于洗涤液喷淋器51的下部，进入喷淋洗涤塔5内的煤气先通过分布器，将煤气在塔内分布均匀，避免煤气进入喷淋洗涤塔内出现气流分布不均的情况，再与喷淋洗涤塔5上部洗涤液喷淋器51向下喷射出的洗涤液相逆流接触，煤气经过喷淋洗涤后温度可降至55℃左右。其中，煤气在喷淋洗涤塔5内的流速不高于3.5m/s。
进一步，洗涤液喷淋器51的上部设置有碱液喷淋器52，碱液喷淋器52可喷射出碱液与洗涤后煤气中的酸性气体进行中和反应，以实现完全脱除高炉煤气中的酸性气体。其中，碱液喷淋器52通过碱液喷淋泵14与配碱槽13相连，配碱槽13用于调配碱液浓度，在配碱槽13内碱液中适量的添加入新水，以配制出适当浓度的碱液，配碱槽13内配置好浓度的碱液通过碱液喷淋泵14通入碱液喷淋器52中。此外，配碱槽13中的碱液通过配碱泵12与碱液储槽11相连，碱液储槽11通过卸碱泵10与含有碱液的运输车相连，运输车内的碱液通过卸碱泵10进入碱液储槽11内，再通过配碱泵12进入配碱槽13中与新水混合配制出适当浓度的碱液。本发明中碱液喷淋器52喷射出的碱液为氢氧化钠，浓度约为1％，1％的氢氧化钠与煤气中的酸性气体进行中和反应，以去除煤气中的酸性气体，碱液中的碱性液体(钠离子)与洗涤液中的酸根离子形成酸性盐，并溶于洗涤液中。
进一步，喷淋洗涤塔5的底部设置有循环池7，循环池通过循环泵8与喷淋洗涤塔上部的洗涤液喷淋器51相连通，喷淋洗涤塔内的洗涤液可进入循环池7内，洗涤液可通过循环泵7进入洗涤液喷淋器51中进行再次喷淋。其中，循环池7上设置有废水外排泵9，废水外排泵9用于排出循环池7中的浓盐洗涤液，根据PH值对外排的液体量进行调节，以达到去除酸根离子的效果，洗涤液可通过循环泵7进入洗涤液喷淋器51中进行再次喷淋。
进一步，喷淋洗涤塔5的底部通过连通管道与循环池7相连通，喷淋洗涤塔5的底部呈聚拢的倒锥三角形，锥段斜度不小于30°。
进一步，喷淋洗涤塔5顶部的出气口处设置有除雾器53，除雾器53用于脱除洗涤脱酸后煤气中的水分，除雾器53采用规整填料，根据洗涤后煤气的温度选用高分子聚乙烯材质，可去除大部分煤气中夹带的水滴水雾。除雾器通过气液分离器6与全厂管网相连通，气液分离器用于对煤气进行再次脱水，通过气液分离器6脱水后的煤气可通向全厂管网供用户使用，气液分离器6底部设置有与喷淋洗涤塔5相连通的回液管，气液分离器6中的水分可通过回液管回流到喷淋洗涤塔5中，回液管采用U形水封。
若本发明的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置产生故障时，高温煤气可通过煤气旁路管道2进入全厂管网。
下面结合附图对本发明的一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置的工作过程进行描述：
首先，来自TRT或减压阀组的高炉煤气通过煤气阀门1进入预洗涤装置中，预洗涤装置对高温煤气进行除尘降温。
然后，经过预洗涤装置后的煤气进入喷淋洗涤塔5中，煤气经过分布器后向上流动与上方的洗涤液喷淋器51喷淋出的洗涤液进行均布洗涤，洗涤液可将煤气温度进一步降低，同时脱除部分酸性气体，洗涤后的洗涤液进入循环池7中，循环池通过废水外排泵9排出循环池7中的浓盐洗涤液，循环池内的洗涤液可通过循环泵8通入洗涤液喷淋器51中进行再喷淋。
接着，卸碱泵10将碱液存入碱液储槽11中，再通过配碱泵12进入配碱槽13中，加入新水进行配置适当浓度的碱液，通过碱液喷淋泵14通入碱液喷淋器52中，经过洗涤液喷淋器51后的煤气再与碱液喷淋器52喷射出的碱性气体进行中和反应，脱去煤气中的酸性气体。
最后，喷淋洗涤塔5中已脱去酸性气体的煤气依次通过除雾器53和气液分离器6进行脱水通向外网供用户使用。
本发明的一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，可脱除高炉煤气中的酸性气体，脱除酸性气体的效率高，能将煤气中的硫、氯等多组分酸性物质一并脱除，有效脱除硫酸根离子和氯离子，脱除率可达85％以上，起到脱除大部分酸性物质的效果，减缓了因酸性气体对设备和管道的腐蚀，达到降低维修率和运行成本的效果，延长后续煤气管道及设备的使用寿命，降低设备腐蚀。
以上借助流程对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，用于脱除高炉煤气中的酸性气体，其特征在于，包括喷淋洗涤塔(5)，喷淋洗涤塔(5)进气口处设置有预洗涤装置(4)，可对高温煤气进行降温除尘；喷淋洗涤塔(5)的上部设置有均布器，可将煤气在塔内分布均匀；均布器的上部设置有洗涤液喷淋器(51)，可喷射出洗涤液对煤气二次降温并脱除部分酸性气体；洗涤液喷淋器(51)的上部设置有碱液喷淋器(52)，可喷射出碱液与二次洗涤降温后的煤气进行中和反应脱去酸性气体。
2.根据权利要求1所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，喷淋洗涤塔(5)前设有预洗涤装置(4)，预洗涤装置(4)与喷淋洗涤塔(5)相连的入口管道上设置有有喷雾降温喷枪，可降低煤气温度并预洗涤脱除部分酸性气体。。
3.根据权利要求1所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，喷淋洗涤塔(5)的进气口位于洗涤液喷淋器(51)的下部，进入喷淋洗涤塔(5)内的煤气与喷淋洗涤塔(5)上部洗涤液喷淋器(51)向下喷射出的洗涤液相逆流接触。
4.根据权利要求1所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，喷淋洗涤塔(5)的底部设置有循环池(7)，循环池通过循环泵(8)与喷淋洗涤塔上部的洗涤液喷淋器(51)相连通，喷淋洗涤塔内的洗涤液可流入循环池(7)，循环池(7)上设置有废水外排泵(9)，废水外排泵(9)用于定期排出循环池(7)中的浓盐洗涤液，循环池内洗涤液可通过循环泵(7)进入洗涤液喷淋器(51)中进行再次喷淋。
5.根据权利要求4所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，喷淋洗涤塔(5)的底部通过连通管道与循环池(7)相连通，连通管道用于控制喷淋洗涤塔(5)内洗涤液的液位。
6.根据权利要求1所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，喷淋洗涤塔(5)的底部呈倒锥三角形，锥段斜度不小于30°。
7.根据权利要求1所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，碱液喷淋器(52)通过碱液喷淋泵(14)与配碱槽(13)相连，配碱槽(13)用于调配碱液浓度，配碱槽(13)内的碱液通过碱液喷淋泵(14)通入碱液喷淋器(52)中。
8.根据权利要求1或7所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，碱液喷淋器(52)中喷射的碱液为强碱。
9.根据权利要求1所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，喷淋洗涤塔(5)顶部的出气口处设置有用于脱除洗涤脱酸后煤气中的水分的除雾器(53)。
10.根据权利要求9所述的高炉煤气塔式脱除酸性气体装置，其特征在于，除雾器通过气液分离器(6)与全厂管网相连通，气液分离器用于对煤气进行再次脱水，通过气液分离器(6)脱水后的煤气可通向全厂管网供用户使用。
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