CN111944564A - 一种高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统，属于高炉煤气精脱硫技术领域。该系统包括除尘水解一体化系统和脱硫系统，除尘水解一体化系统由多个除尘水解一体化装置并联组成，装置与煤气主管道之间设置切断阀门，高炉煤气通过荒煤气管网首先进入除尘水解一体化装置，荒煤气从装置下部进入，首先经过布袋将煤气中的粉尘捕集，捕集粉尘输送到灰仓，除尘后的煤气通过水解催化剂床层转化为硫化氢，除尘水解后的高炉煤气进入脱硫系统的脱硫塔，净化后的净煤气汇入净煤气主管网。该发明将煤气除尘和煤气中羧基硫催化水解合并到同一装置中，不需单独设置煤气水解反应器，减少了煤气脱硫系统占地，降低了系统投资，节约了成本。

Description

一种高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统

技术领域

本发明涉及高炉煤气精脱硫技术领域，特别是指一种高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统。

背景技术

高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的副产物，可作为燃料，广泛应用于锅炉、高炉热风炉、炼钢加热炉等工序。高炉煤气的主要成份为：粉尘、一氧化碳、二氧化碳、氮气和硫化物等，其中硫化物以有机硫和无机硫两类，有机硫主要包括：羰基硫、二硫化碳等，无机硫猪油成份为硫化氢、二氧化硫等。高炉煤气中的总硫含量一般在60-100mg/Nm³，其中有机硫占3/4，无机硫占1/4。未经净化处理的高炉煤气直接作为燃料燃烧，燃烧后的烟气中二氧化硫的浓度不能满足环保排放要求。目前，粉尘的净化主要采用重力除尘加布袋除尘的组合工艺。较为成熟的脱硫方法是在TRT后设置碱液洗涤装置，煤气中无机硫通过碱洗很容易从煤气中脱除，但碱洗无法脱出高炉煤气中的有机硫。

由于对高炉煤气中羰基硫认识较晚，对其成分、含量、危害及其脱除技术一直未引起重视。能够有效转化高炉煤气中羰基硫的工艺装备是十分必要的，其成果将为进一步减少SO₂排放提供有效的技术支撑，具有重要的现实意义。

例如中国发明专利：CN210544386U“一种高炉煤气干法脱硫系统”,专利所描述的系统是一种布置在TRT之后的水解加干法脱硫系统，水解塔和脱硫塔采用串联的方式，煤气先经过水解塔，将有机硫水解为硫化氢，再通过脱硫塔脱出。该系统需独立设置多座水解塔和脱硫塔，场地利用率较低，本来就场地紧张的钢铁企业实施存在困难。

鉴于此，本发明开发一种高炉煤气除尘水解一体化的脱硫系统，减小系统的场地占用，减小企业的土地负担。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统。

该系统包括除尘水解一体化系统和脱硫系统，除尘水解一体化系统包括对个除尘水解一体化装置，除尘水解一体化装置包括切断阀组一、气流均布板一、布袋、氮气反吹、检修人孔、卸/输灰系统、水解催化剂、装剂孔一、卸剂孔一、超压泄放装置及安全放散装置一，脱硫系统包括多个脱硫塔，脱硫塔包括切断阀组二、气流均布板二、装剂孔二、卸剂孔二、安全放散装置二及脱硫剂，除尘水解一体化装置与煤气主管道之间设置切断阀组一，除尘水解一体化装置内下部设置布袋，布袋下方设置气流均布板一，布袋上方设置氮气反吹，除尘水解一体化装置上部设置水解催化剂，除尘水解一体化装置设置有检修人孔、催化剂装剂孔及催化剂卸剂孔，在除尘水解一体化装置顶部设置安全放散装置和超压泄放装置，除尘水解一体化装置底部设置卸/输灰系统，脱硫塔下方设置气流均布板二，气流均布板二上方设置脱硫剂，脱硫剂下方设置卸剂孔二，脱硫剂上方设置装剂孔二，脱硫塔上方设置安全放散装置二。

除尘水解一体化系统由多个除尘水解一体化装置并联而成，除尘水解一体化装置的数量根据高炉容积和待处理煤气量确定。

脱硫塔数量设置不少于两座，在实际运行中交替运行。

水解催化剂将煤气中羰基硫水解转化为硫化氢。

脱硫剂的作用是将煤气中的硫化氢脱出，失效的脱硫剂通过卸剂孔卸出。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明中高炉煤气通过布袋除尘后，在水解催化剂的作用下高炉煤气中的羰基硫水解转化为硫化氢，再通过TRT发电后硫化氢脱除系统将煤气中总硫控制到一定水平以下，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，同时避免独立设置水解塔而增加场地占用。

附图说明

图1为本发明系统的整体结构示意图；

图2为本发明除尘水解一体化系统的结构示意图；

图3为本发明脱硫系统的结构示意图。

其中：I-除尘水解一体化系统，II-脱硫系统，1-除尘水解一体化装置，2-切断阀组一，3-气流均布板一，4-布袋，5-氮气反吹，6-检修人孔，7-卸/输灰系统，8-水解催化剂，9-装剂孔一，10-卸剂孔一，11-超压泄放装置，12-安全放散装置一，13-脱硫塔，14-脱硫剂，15-切断阀组二，16-气流均布板二，17-装剂孔二，18-卸剂孔二，19-安全放散装置二。

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除尘水解一体化脱硫系统。

如图1所示，该系统包括除尘水解一体化系统I和脱硫系统II，如图2所示，除尘水解一体化系统I包括多个并联的除尘水解一体化装置1，除尘水解一体化装置1包括切断阀组一2、气流均布板一3、布袋4、氮气反吹5、检修人孔6、卸/输灰系统7、水解催化剂8、装剂孔一9、卸剂孔一10、超压泄放装置11及安全放散装置一12，如图3所示，脱硫系统II包括多个脱硫塔13，脱硫塔13包括切断阀组二15、气流均布板二16、装剂孔二17、卸剂孔二18、安全放散装置二19及脱硫剂14，除尘水解一体化装置1与煤气主管道之间设置切断阀门一2，除尘水解一体化装置1内下部设置布袋4，布袋4下方设置气流均布板一3，布袋4上方设置氮气反吹5，除尘水解一体化装置1上部设置水解催化剂8，除尘水解一体化装置1设置有检修人孔6、催化剂装剂孔一9及催化剂卸剂孔一10，在除尘水解一体化装置1顶部设置安全放散装置一12和超压泄放装置11，除尘水解一体化装置1底部设置卸/输灰系统7，脱硫塔13上部和下部管道上均设置切断阀组二15，脱硫塔13下部设置气流均布板二16，气流均布板二16上方设置脱硫剂14，脱硫剂14下方设置卸剂孔二18，脱硫剂14上方设置装剂孔二17，脱硫塔13上方设置安全放散装置二19。

除尘水解一体化装置的数量根据高炉容积和待处理煤气量确定。装置与煤气主管道之间设置切断阀组。高炉煤气通过荒煤气管网首先进入除尘水解一体化装置1，在装置内布袋4布置在下部，水解催化剂8布置在上部。荒煤气从装置下部进入，首先经过布袋4将煤气中的粉尘捕集，捕集的粉尘通过卸、输送系统输送到灰仓。除尘后的煤气通过水解催化剂8床层，在水解催化剂8的作用下煤气中羰基硫水解转化为硫化氢，完成除尘和水解后的高炉煤气再汇入煤气主管网。在除尘水解一体化装置1内，布袋4下方设置气流分布板一3，使煤气均匀分布；在布袋4上部设置氮气反吹5，定期对布袋除尘器进行反吹。装置设置有检修人孔6和催化剂装剂孔一9、卸剂孔一10，在装置顶部设置安全放散装置一12和超压泄放装置11。

除尘水解后的高炉煤气再经过TRT系统，随后从设置在脱硫塔下部的进口进入脱硫塔13。通过脱硫塔13内的脱硫剂14将煤气中硫化氢脱出，失效的脱硫剂通过卸剂孔二18卸出。净化后的净煤气汇入净煤气主管网。脱硫塔一般设置不少于两座，在实际运行中交替运行。

下面结合具体实施例予以说明。

如图1，在具体实施中高炉煤气经过主管网进入除尘水解一体化系统I，水解除尘一体化系统由多个水解除尘一体化装置1并联组成，除尘水解装置1的数量一般设置1～2个冗余。每一个除尘水解一体化装置1进出口与煤气主管网之间均设置切断阀组一2。高炉煤气从除尘水解一体化装置1下部进入，由下向上通过。在气流均布板一3的作用下，煤气在内部均匀分布，煤气通过布袋4，煤气中粉尘被捕集，捕集下来的粉尘，由卸/输灰系统7输送到外部灰仓，布袋出口设置氮气反吹5，定期对布袋除尘器进行反吹。除尘后的煤气通过水解催化剂8床层，在水解催化剂8的作用下，煤气中95％以上羰基硫被转化为硫化氢。新的水解催化剂通过装剂孔一9装入，失效催化剂通过卸剂孔一10卸出。在除尘水解一体化装置1顶部或出口管道上设置安全放散装置一12，用于在检修时打开，用来置换出煤气。布袋更换和内部检修通过检修人孔6进入。

完成除尘水解后的煤气经过TRT装置，随后进入脱硫系统II。脱硫系统II包括不少于2台脱硫塔13并联设置，保证其中一个脱硫塔作为备用。脱硫塔进出口与煤气主管网之间设置切断阀组二15。煤气从脱硫塔13下部进入，均匀穿过脱硫剂14床层，脱硫剂14将煤气中硫化氢吸收，净煤气汇入煤气主管网。失效脱硫剂通过卸剂孔二18卸出进行再生。在脱硫塔13顶部或出口管道上设置安全放散装置二19，用于在检修时打开，用来置换出煤气。

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 (5)

1.一种高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统，其特征在于：包括除尘水解一体化系统(I)和脱硫系统(II)，除尘水解一体化系统(I)包括多个除尘水解一体化装置(1)，除尘水解一体化装置(1)包括切断阀组一(2)、气流均布板一(3)、布袋(4)、氮气反吹(5)、检修人孔(6)、卸/输灰系统(7)、水解催化剂(8)、装剂孔一(9)、卸剂孔一(10)、超压泄放装置(11)及安全放散装置一(12)，脱硫系统(II)包括多个脱硫塔(13)，脱硫塔(13)包括切断阀组二(15)、气流均布板二(16)、装剂孔二(17)、卸剂孔二(18)、安全放散装置二(19)及脱硫剂(14)，除尘水解一体化装置(1)与煤气主管道之间设置切断阀组一(2)，除尘水解一体化装置(1)内下部设置布袋(4)，布袋(4)下方设置气流均布板一(3)，布袋(4)上方设置氮气反吹(5)，除尘水解一体化装置(1)上部设置水解催化剂(8)，除尘水解一体化装置(1)设置有检修人孔(6)、催化剂装剂孔一(9)及催化剂卸剂孔一(10)，在除尘水解一体化装置(1)顶部设置安全放散装置一(12)和超压泄放装置(11)，除尘水解一体化装置(1)底部设置卸/输灰系统(7)，脱硫塔(13)下方设置气流均布板二(16)，气流均布板二(16)上方设置脱硫剂(14)，脱硫剂(14)下方设置卸剂孔二(18，脱硫剂(14)上方设置装剂孔二(17)，脱硫塔(13)上方设置安全放散装置二(19)。

2.根据权利要求1所述的高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统，其特征在于：所述除尘水解一体化系统(I)由多个除尘水解一体化装置(1)并联而成，除尘水解一体化装置(1)的数量根据高炉容积和待处理煤气量确定。

3.根据权利要求1所述的高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统，其特征在于：所述脱硫塔(13)数量设置不少于两座，在实际运行中交替运行。

4.根据权利要求1所述的高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统，其特征在于：所述水解催化剂(8)将煤气中羰基硫水解转化为硫化氢。

5.根据权利要求1所述的高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统，其特征在于：所述脱硫剂(14)将煤气中的硫化氢脱出，失效的脱硫剂(14)通过卸剂孔(10)卸出。

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