CN111925838A - 一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺 - Google Patents

一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新型高炉煤气脱硫净化系统及净化工艺，包括一级有机硫转化反应器、二级有机硫转化反应器、TRT/BPRT装置、脱硫塔、再生槽、硫泡沫槽和压滤机；一级有机硫转化反应器、二级有机硫转化反应器、TRT/BPRT装置依次通过管路连通，TRT/BPRT装置通过管路连接有脱硫塔，富液泵用于将脱硫塔底部的液体送入再生槽中，经过再生槽的处理，再生槽中间通过管路与硫泡沫槽连通，高位槽下方设置有压滤机，经过压滤机处理后送入熔硫釜完成高炉煤气脱硫净化过程。本发明能够高效转化高炉气中有机硫组分的有机硫转化工艺，将高炉气中的大部分有机硫组分转化为无机硫，满足高炉煤气后续用户的燃烧烟气SO2环保超低排放的要求，经济实用。

Description

一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺
技术领域
本发明属于高炉煤气净化工艺技术领域，具体涉及一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺。
背景技术
高炉煤气脱硫净化现有技术多为吸附、洗涤等简单净化工艺，多为简易间断的实验性装置，且到目前为止没有成功运行的比较完整的脱硫净化工业装置。吸附、洗涤工艺的缺点是脱硫净化率较低、脱硫效果不理想、运行费用较高、不能实现连续稳定高效运行、不能大规模应用于大气量连续运行的高炉炼铁脱硫工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型高炉煤气脱硫净化系统，包括一级有机硫转化反应器、二级有机硫转化反应器、TRT/BPRT装置、脱硫塔、再生槽、硫泡沫槽和压滤机；
其中，所述一级有机硫转化反应器、二级有机硫转化反应器、TRT/BPRT装置依次通过管路连通，所述TRT/BPRT装置通过管路连接有脱硫塔，在脱硫塔的底部处还设置有富液泵和贫液泵，所述富液泵用于将脱硫塔底部的液体送入再生槽中，经过再生槽的处理，再生槽底部的液体通过贫液泵在送入脱硫塔内进行循环处理；
所述再生槽中间通过管路与硫泡沫槽连通，在硫泡沫槽的底部设置有硫泡沫泵，通过硫泡沫泵将硫泡沫送入高位槽，高位槽下方设置有压滤机，经过压滤机处理后送入熔硫釜完成高炉煤气脱硫净化过程。
优选的，所述脱硫塔的顶部设置有净化煤气出管，高炉煤气在脱硫塔内通过塔顶喷淋而下的脱硫贫液逆流接触，完成高炉煤气的净化。
一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将高炉煤气经过一级有机硫转化反应器、二级有机硫转化反应器，分别通过一级有机硫转化反应器、二级有机硫转化反应器中的催化剂将高炉煤气中所含的部分油、磷、砷、氯杂质脱除或者抑制；
S2、将S1中完成有机硫转化的高炉煤气，进入高炉炼铁的TRT/BPRT装置余压回收透平系统；
S3、将S2中经过TRT/BPRT装置处理的高炉煤气进入脱硫塔的下部，与脱硫塔内喷淋而下的脱硫贫液逆流接触，煤气中的H2S被吸收，其中，出塔净化煤气中硫化氢含量≤10mg/Nm3；
S4、在脱硫塔内吸收H2S后的脱硫富液自流至脱硫塔底部，脱硫富液经富液泵加压后进入再生槽；
S5、从再生槽出来的脱硫贫液自留入一体式再生/贫液槽，经贫液泵加压后输送至脱硫塔顶部，与从塔底自下而上的高炉煤气逆流接触，脱硫液循环使用；
S6、再生槽上部分离出的硫泡沫经过硫泡沫泵将硫泡沫送入高位槽，高位槽下方设置有压滤机，经过压滤机处理后送入熔硫釜，制成硫膏，完成高炉煤气脱硫净化过程。
优选的，所述高炉煤气先经过除尘处理，将温度控制在100-180℃，压力控制在150-250KPa范围内，经过一级有机硫转化反应器、二级有机硫转化反应器后压降可控制在5-15KPa之间，有机硫转化率≥85％。
优选的，在S4中，脱硫塔中吸收H2S后的脱硫富液自流至脱硫塔的底部，脱硫富液经富液泵加压后进入自吸式喷射氧化再生槽，其中，富液与空气两相并流经再生槽的喷射器喉管、扩散管由尾管排出，并由再生槽底部向上流动，完成脱硫催化剂的氧化再生，同时富液中的悬浮硫颗粒被空气浮选形成泡沫飘浮在再生槽的上部。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明能够高效转化高炉气中有机硫组分的有机硫转化工艺，将高炉气中的大部分有机硫组分转化为无机硫，然后采用脱硫塔、再生槽、硫泡沫槽和压滤机组成的组合式湿式氧化法的脱硫工艺，将无机硫吸收转化为单质硫，从而将高炉煤气中大部分的各种硫组分进行脱除，满足高炉煤气后续用户的燃烧烟气SO2环保超低排放的要求，经济实用。
附图说明
图1是本发明整体结构分解图；
附图标记说明：
1-一级有机硫转化反应器；2-二级有机硫转化反应器；3-TRT/BPRT装置；4-脱硫塔；5-再生槽；6-硫泡沫槽；7-压滤机；8-富液泵；9-贫液泵；10-硫泡沫泵；12-熔硫釜；13-高位槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种新型高炉煤气脱硫净化系统，包括一级有机硫转化反应器1、二级有机硫转化反应器2、TRT/BPRT装置3、脱硫塔4、再生槽5、硫泡沫槽6和压滤机7；
其中，所述一级有机硫转化反应器1、二级有机硫转化反应器2、TRT/BPRT装置3依次通过管路连通，经过TRT/BPRT装置3回收能量后，所述TRT/BPRT装置3通过管路连接有脱硫塔4，在脱硫塔4的底部处还设置有富液泵8和贫液泵9，所述脱硫塔4的顶部设置有净化煤气出管，高炉煤气在脱硫塔4内通过塔顶喷淋而下的脱硫贫液逆流接触，完成高炉煤气的净化，所述富液泵8用于将脱硫塔4底部的液体送入再生槽5中，经过再生槽5的处理，再生槽5底部的液体通过贫液泵9再送入脱硫塔4内进行循环吸收处理；
所述再生槽5中间通过管路与硫泡沫槽6连通，再生槽5上部硫泡沫通过管路自流进硫泡沫槽6，在硫泡沫槽6的底部设置有硫泡沫泵10，通过硫泡沫泵10将硫泡沫送入高位槽13，高位槽13下方设置有压滤机7，经过压滤机7处理后送入熔硫釜12完成高炉煤气脱硫净化过程。
一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺，包括以下步骤：
S1、将高炉煤气经过一级有机硫转化反应器1、二级有机硫转化反应器2，分别通过一级有机硫转化反应器1、二级有机硫转化反应器2中的催化剂将高炉煤气中所含的部分油、磷、砷、氯杂质脱除或者抑制，
其中，所述高炉煤气先经过除尘处理，将温度控制在100-180℃，压力控制在150-250KPa范围内，经过一级有机硫转化反应器1、二级有机硫转化反应器2后压降可控制在5-15KPa之间，有机硫转化率≥85％；
S2、将S1中完成有机硫转化的高炉煤气，进入高炉炼铁的TRT/BPRT装置3余压回收透平系统；
S3、将S2中经过TRT/BPRT装置3处理的高炉煤气进入脱硫塔4的下部，与脱硫塔4内喷淋而下的脱硫贫液逆流接触，煤气中的H2S被吸收，其中，出塔净化煤气中硫化氢含量≤10mg/Nm3；
S4、在脱硫塔4内吸收H2S后的脱硫富液自流至脱硫塔4底部，脱硫富液经富液泵8加压后进入再生槽5，
具体为，脱硫塔4中吸收H2S后的脱硫富液自流至脱硫塔4的底部，脱硫富液经富液泵8加压后进入自吸式喷射氧化再生槽5，其中，富液与空气两相并流经再生槽5的喷射器喉管、扩散管由尾管排出，并由再生槽5底部向上流动，完成脱硫催化剂的氧化再生，同时富液中的悬浮硫颗粒被空气浮选形成泡沫飘浮在再生槽5的上部；
S5、从再生槽5出来的脱硫贫液自留入一体式再生/贫液槽，经贫液泵9加压后输送至脱硫塔4顶部，与从塔底自下而上的高炉煤气逆流接触，脱硫液循环使用；
S6、再生槽5上部分离出的硫泡沫经过硫泡沫泵10将硫泡沫送入高位槽13，高位槽13下方设置有压滤机7，经过压滤机7处理后送入熔硫釜12，制成硫膏或者硫磺，完成高炉煤气脱硫净化过程。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种新型高炉煤气脱硫净化系统，其特征在于，包括一级有机硫转化反应器(1)、二级有机硫转化反应器(2)、TRT/BPRT装置(3)、脱硫塔(4)、再生槽(5)、硫泡沫槽(6)和压滤机(7)；
其中，所述一级有机硫转化反应器(1)、二级有机硫转化反应器(2)、TRT/BPRT装置(3)依次通过管路连通，所述TRT/BPRT装置(3)通过管路连接脱硫塔(4)，在脱硫塔(4)的底部处还设置有富液泵(8)和贫液泵(9)，所述富液泵(8)用于将脱硫塔(4)底部的液体送入再生槽(5)中，经过再生槽(5)的处理，再生槽(5)再生后的贫液通过贫液泵(9)再送入脱硫塔(4)内进行循环吸收处理；
所述再生槽(5)中间通过管路与硫泡沫槽(6)连通，在再生槽(5)中浮选的硫泡沫通过管路自流进硫泡沫槽(6)，在硫泡沫槽(6)的底部设置有硫泡沫泵(10)，通过硫泡沫泵(10)将硫泡沫送入高位槽(13)，高位槽(13)下方设置有压滤机(7)，经过压滤机(7)处理后送入熔硫釜(12)制取硫磺，完成整个高炉煤气脱硫净化过程。
2.根据权利要求1所述的一种新型高炉煤气脱硫净化系统，其特征在于，所述脱硫塔(4)的顶部设置有净化煤气出管，高炉煤气从下部进入脱硫塔(4)内，高炉煤气在脱硫塔(4)内通过塔顶喷淋而下的脱硫贫液逆流接触，高炉煤气中的硫化氢与脱硫液在催化剂的作用下发生吸收反应，完成高炉煤气的脱硫净化。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将高炉煤气经过一级有机硫转化反应器(1)、二级有机硫转化反应器(2)，分别通过一级有机硫转化反应器(1)、二级有机硫转化反应器(2)中的催化剂将高炉煤气中所含的部分油、磷、砷、氯杂质脱除或者抑制；
S2、将S1中完成有机硫转化的高炉煤气，进入高炉炼铁的TRT/BPRT装置(3)余压回收透平系统；
S3、将S2中经过TRT/BPRT装置(3)处理的高炉煤气进入脱硫塔(4)的下部，与脱硫塔(4)内喷淋而下的脱硫贫液逆流接触，煤气中的H2S被吸收，其中，出塔净化煤气中硫化氢含量≤10mg/Nm3；
S4、在脱硫塔(4)内吸收H2S后的脱硫富液自流至脱硫塔(4)底部，脱硫富液经富液泵(8)加压后进入再生槽(5)；
S5、从再生槽(5)出来的脱硫贫液自流入一体式再生/贫液槽，经贫液泵(9)加压后输送至脱硫塔(4)顶部，与从塔底自下而上的高炉煤气逆流接触，脱硫液循环使用；
S6、再生槽(5)上部分离出的硫泡沫经过硫泡沫泵(10)将硫泡沫送入高位槽(13)，高位槽(13)下方设置有压滤机(7)，经过压滤机(7)处理后送入熔硫釜(12)，制成硫膏或者硫磺，完成高炉煤气脱硫净化过程。
4.根据权利要求3所述的一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺，其特征在于，所述高炉煤气先经过除尘处理，将温度控制在100-180℃，压力控制在150-250KPa范围内，经过一级有机硫转化反应器(1)、二级有机硫转化反应器(2)后压降可控制在5-15KPa之间，有机硫转化率≥85％。
5.根据权利要求3所述的一种新型高炉煤气脱硫净化系统的净化工艺，其特征在于，在S4中，脱硫塔(4)中吸收H2S后的脱硫富液自流至脱硫塔(4)的底部，脱硫富液经富液泵(8)加压后进入自吸式喷射氧化再生槽(5)，其中，富液与空气两相并流经再生槽(5)的喷射器喉管、扩散管由尾管排出，并由再生槽(5)底部向上流动，完成脱硫液的氧化再生，同时富液中的悬浮硫颗粒被空气浮选形成泡沫飘浮在再生槽(5)的上部。
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