CN110484308A - 一种高炉煤气bkrp脱硫系统 - Google Patents

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赵荣志
冷廷双
李璟
丁林
张秋林
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Abstract

本发明提供一种高炉煤气BKRP脱硫系统，属于高炉煤气脱硫技术领域。该系统包括吸收塔、氧化再生器、富液泵、贫液泵、分液罐、硫浆泵、鼓风机、硫饼储罐、药剂罐、硫磺过滤系统和空气分布器，吸收塔下方通过富液泵连接氧化再生器，吸收塔上部连接分液罐，氧化再生器内贫液通过贫液泵输送至吸收塔上方。氧化再生器内硫浆经硫浆泵输送至硫磺过滤系统，硫磺过滤系统的滤液返回氧化再生器，硫饼送至硫饼储罐。药剂通过药剂罐添加到氧化再生器中。该系统有效地对高炉煤气中总硫(包括有机和无机)进行脱除，整个系统压降小，不影响下游用户，工艺设备简单、投资少经济优势较高。

Description

一种高炉煤气BKRP脱硫系统
技术领域
本发明涉及高炉煤气脱硫技术领域，特别是指一种高炉煤气BKRP脱硫系统。
背景技术
高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产的重要环节。炼铁工艺是将含铁原料、燃料以及其它辅助原料，按照一定的比例从炉顶装入高炉。通过热风炉由炉下部鼓入热风，在高温下燃料中的碳与鼓入的热风生成一氧化碳和氢气。高炉煤气的主要成分二氧化碳15％，甲烷0.5％，一氧化碳25％，氢气1％，氮气58％，热值800～1000Kcal/Nm3。硫的成分主要为硫化氢和羰基硫以及其它硫化物。
近年来，随着高炉炼铁工艺的不断优化，高炉煤气干法布袋除尘以及余压透平发电装置(TRT或者BPRT)的普遍应用，高炉煤气的热能和压力能得到了充分的回收。高炉煤气直接作为燃料主要用于热风炉、炼焦炉、烧结、球团、石灰窑、轧钢加热炉等工艺。燃烧后的硫化物会转化为SO2和SO3，形成酸雨，导致环境污染。随环保法规的日趋严格，目前要求高炉气燃烧后的SO2含量低于30mg/m3，即硫含量低于15mg/m3。高炉气用点较多，如燃烧后处理为了达到环保要求，脱除烟气中的硫，需建设多套脱硫设施，投资较大，运行成本高。
如中国专利：CN206927863U“一种脱除煤气中硫化氢的系统”，该专利所描述系统即将煤气通入碱洗塔，通过碱洗的作用脱除高炉煤气中的硫化氢，对于煤气中有机硫无法进行有效脱除，而传统的脱硫方法也无法对有机硫进行处理。
如中国专利：CN109609202A“一种高炉煤气脱硫净化方法”，专利所描述方法是利用高炉煤气的温度及压力来进行有机硫转化，将羰基硫水解成硫化氢，然后在实现高炉煤气中硫化物的脱除。但是该方法所造成的压力损失较大，每年将减少TRT大量的发电量，目前没有成功案例。
因此针对这一现状，开发出一种工艺能够同时脱除高炉煤气中有机硫和无机硫，同时对原工艺的影响达到最小化是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高炉煤气BKRP脱硫系统。
该系统包括吸收塔、氧化再生器、富液泵、贫液泵、分液罐、硫浆泵、鼓风机、硫饼储罐、药剂罐、硫磺过滤系统和空气分布器，吸收塔下方通过富液泵连接氧化再生器，吸收塔上部连接分液罐，氧化再生器内贫液通过贫液泵输送至吸收塔上方；氧化再生器内硫浆经硫浆泵输送至硫磺过滤系统，硫磺过滤系统的滤液返回氧化再生器，硫磺过滤系统的硫饼送至硫饼储罐。
其中，分液罐产生的气体进入煤气管网，产生的液体返回吸收塔。
氧化再生器内设置空气分布器，空气分布器连接外部的鼓风机。
硫磺过滤系统采用真空过滤机。
当系统停止运行时，空气分布器位置高于氧化再生器内部液面的最高标高，防止结垢。
空气分布器上设置冲洗水，在鼓风机停止运行时，冲洗水对空气分布器管道进行冲洗。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，可以有效地对高炉煤气中总硫(包括有机和无机)进行脱除，整个系统压降小，不影响下游用户，工艺设备简单、投资少经济优势较高。
附图说明
图1为本发明的高炉煤气BKRP脱硫系统结构示意图。
其中：1-吸收塔；2-氧化再生器；3-富液泵；4-贫液泵；5-分液罐；6-硫浆泵；7-鼓风机；8-硫饼储罐；9-药剂罐；10-硫磺过滤系统，11-空气分布器。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种高炉煤气BKRP脱硫系统。
如图1所示，该系统包括吸收塔1、氧化再生器2、富液泵3、贫液泵4、分液罐5、硫浆泵6、鼓风机7、硫饼储罐8、药剂罐9、硫磺过滤系统10和空气分布器11，吸收塔1下方通过富液泵3连接氧化再生器2，吸收塔1上部连接分液罐5，氧化再生器2内贫液通过贫液泵4输送至吸收塔1上方；氧化再生器2内硫浆经硫浆泵6输送至硫磺过滤系统10，硫磺过滤系统10的滤液返回氧化再生器2，硫磺过滤系统10的硫饼送至硫饼储罐8。
分液罐5产生的气体进入煤气管网，产生的液体返回吸收塔1。
氧化再生器2内设置空气分布器11，空气分布器11连接外部的鼓风机7。
下面结合具体实施例予以说明。
目前针对高炉煤气前端脱硫处理，少部分企业通过在发电之后增加碱洗塔，通过喷淋氢氧化钠溶液去除掉煤气中的硫化氢气体。然而此方法仅能除掉无机硫，同时因为通过碱洗，导致煤气中水含量增加，会导致出口煤气热值降低。随着环保原来越严格，仅通过去除无机硫，已然不能满足排放要求。因此本发明则是开发出一种新型BKRP法高炉煤气脱硫工艺，在TRT发电后增加一套脱硫系统，同时去除羰基硫和硫化氢，并不影响高炉煤气原工艺。
实际应用中，硫磺过滤系统10采用真空过滤机。
来自TRT发电后的高炉煤气从吸收塔1下部进入与脱硫溶液(改性络合铁溶液)在吸收塔1内逆流接触，气相中的硫化物被液相吸收脱除并转化为硫磺，净化后的高炉煤气从吸收塔1顶部经分液罐5分离后，气体进入煤气管网，液体返回到吸收塔1；富液经泵送入氧化再生器2。氧化再生器2内，空气分布器11上方为氧化再生区域，空气分布器11下方为硫磺颗粒沉降区域，硫磺颗粒逐渐在反应器底部的倒锥体富集形成硫浆。再生后的贫液返回吸收塔1循环使用；硫浆用泵送入真空过滤机，分离得到硫饼和滤液，硫饼进入硫饼储罐8，滤液再送回氧化再生器2。根据脱硫剂的消耗情况，定期从原料液储罐增加新剂进入氧化再生器2。整个系统压损小于3kPa，脱硫率大于75％。
该系统结合目前钢铁行业高炉煤气工艺流程，对高炉煤气中的含硫物质进行集中治理，在源头上解决高炉煤气中含硫物质，实现钢铁企业高炉煤气在进入下游用户使用前达到深度净化，解决行业内高炉煤气下游用户烟气排放超标问题，技术达到行业领先水平，相比于末端治理具有更高的优势。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高炉煤气BKRP脱硫系统，其特征在于：包括吸收塔(1)、氧化再生器(2)、富液泵(3)、贫液泵(4)、分液罐(5)、硫浆泵(6)、鼓风机(7)、硫饼储罐(8)、药剂罐(9)、硫磺过滤系统(10)和空气分布器(11)，吸收塔(1)下方通过富液泵(3)连接氧化再生器(2)，吸收塔(1)上部连接分液罐(5)，氧化再生器(2)内贫液通过贫液泵(4)输送至吸收塔(1)上方；氧化再生器(2)内硫浆经硫浆泵(6)输送至硫磺过滤系统(10)，硫磺过滤系统(10)的滤液返回氧化再生器(2)，硫磺过滤系统(10)的硫饼送至硫饼储罐(8)。
2.根据权利要求1所述的高炉煤气BKRP脱硫系统，其特征在于：所述分液罐(5)产生的气体进入煤气管网，产生的液体返回吸收塔(1)。
3.根据权利要求1所述的高炉煤气BKRP脱硫系统，其特征在于：所述氧化再生器(2)内设置空气分布器(11)，空气分布器(11)连接外部的鼓风机(7)。
4.根据权利要求1所述的高炉煤气BKRP脱硫系统，其特征在于：所述硫磺过滤系统(10)采用真空过滤机。
5.根据权利要求1所述的高炉煤气BKRP脱硫系统，其特征在于：当系统停止运行时，空气分布器(11)位置高于氧化再生器(2)内部液面的最高标高。
6.根据权利要求1所述的高炉煤气BKRP脱硫系统，其特征在于：所述空气分布器(11)上设置冲洗水，在鼓风机(7)停止运行时，冲洗水对空气分布器(11)管道进行冲洗。
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