CN112048345A - 一种高炉煤气有机硫转化反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高炉煤气有机硫转化反应器，包括裙座筒体、第一筒体、和第二筒体，裙座筒体、第一筒体、和第二筒体自下而上依次固定连通组成反应器主体，第一筒体内设置有催化剂，在第一筒体内催化剂的上面设置有第一压板，在第一筒体内还设置有中间封头，第二筒体内在第二丝网装置的上方也设置有催化剂，本发明通过反应器的第二筒体、第一筒体和裙座筒体的的组合，实现较小的设备直径，处理较大的高炉煤气量，达到较小的系统压降，还能实现将煤气带出物、反应带出物及时快速排出催化剂床层的目的，减少催化剂床层杂质累计、饱和及堵塞的发生，同时延长催化剂有效孔隙率周期，延长催化剂活性周期。
Description
技术领域
本发明属于高炉煤气反应器技术领域，具体涉及一种高炉煤气有机硫转化反应器。
背景技术
受冶金行业生产特点和行业环保要求影响，高炉煤气脱硫净化和有机硫转化工艺在高炉炼铁生产中几乎没有实际应用，目前没有专门应用于高炉煤气有机硫转化的有机硫转化反应器，由于高炉炼铁生产特有的低压20-250KPa(a)、中低温40-180℃、高杂质含量、较低总硫含量、较大煤气量、较高的系统压降要求、较小的设备外形尺寸等特点，使得传统化工的煤气有机硫转化催化剂和反应器不能满足高炉煤气有机硫转化工艺要求。
少量用传统化工煤气有机硫转化反应器进行的高炉煤气有机硫转化实验装置出现系统阻力过大、转化反应选择性较低、转化副反应较高、催化剂更换周期过短、有机硫转化反应率较低等不能满足连续稳定高效生产的情况，影响高炉煤气的转化。
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，提供一种高炉煤气有机硫转化反应器，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：一种高炉煤气有机硫转化反应器，包括裙座筒体、第一筒体、和第二筒体，所述裙座筒体、第一筒体、和第二筒体自下而上依次固定连通组成反应器主体，所述裙座筒体内固定有椭圆封头，所述椭圆封头内设置有第一气体收集器，所述裙座筒体与第一筒体连接处还设置有第一栅板，在所述第一栅板下设置有填料支撑，在所述栅板的上方处还固定有第一丝网装置，在栅板与第一丝网装置之间放置有瓷球；
所述第一筒体内设置有催化剂，在所述第一筒体内催化剂的上面设置有第一压板，在第一筒体内还设置有中间封头，通过所述中间封头在第一筒体内还连接有第二气体收集器，在第一筒体与第二筒体的连接处设置有第二栅板，在所述第二栅板的下方设置有第二填料支撑，所述第二筒体内在第二栅板的上方设置有第二丝网装置，在第二栅板与第二丝网装置之间也放置有瓷球；
所述第二筒体内在第二丝网装置的上方也设置有催化剂，同时在第二筒体内催化剂的上方设置有第二压板，所述第二筒体的顶端设置有盖板。
优选的，所述第二筒体的顶端设置有气体分布器，在所述气体分布器的顶端还设置有与气体分布器内连通的连接管。
优选的，所述第二筒体的侧端设置有塔顶吊柱，在第二筒体的另一侧还设置有吊耳。
优选的，所述裙座筒体的一侧还设置有检查孔，所述裙座筒体外周靠近第一筒体的位置设置有接管。
优选的，所述第一筒体的侧面在靠近第一丝网装置上方处设置有第一接孔，所述第二筒体侧面在第二丝网装置的上方设置有第二接孔，所述第一接孔包括倾斜管、填料挡板和挡块，所述倾斜管固定在第一筒体的外侧与第一筒体内腔连通，所述填料挡板和挡块配合的设置在倾斜管内完成倾斜管的封闭作用，所述第二接孔与第一接孔的结构设置为相同。
优选的，所述所述第一筒体的外侧还开设有一个第一入孔和多个第二入孔。
优选的，所述第一筒体内在第一丝网装置上设置有第一堵板机构，所述第二筒体内在第二丝网装置上设置有第二堵板机构。
优选的，所述第一堵板机构包括筋板、堵板和筛网，所述筋板固定在第一筒体的侧壁，所述堵板和筛网设置在筋板内侧端，所述第二堵板机构与第一堵板机构的结构设置为相同。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明通过反应器的第二筒体、第一筒体和裙座筒体的的组合，实现较小的设备直径，处理较大的高炉煤气量，达到较小的系统压降；通过将设备及催化剂装填结构的设置，可以满足不同气量负荷、不同有机硫含量、不同转化率要求的在线调节，同时保证通过催化剂床层的煤气气速、空速、反应时间、停留时间可以达到或接近设计值，还能实现将煤气带出物、反应带出物及时快速排出催化剂床层的目的，减少催化剂床层杂质累计、饱和及堵塞的发生，同时延长催化剂有效孔隙率周期，延长催化剂活性周期。
附图说明
图1是本发明整体结构分解图；
附图标记说明：
1-裙座筒体；2-检查孔；3-椭圆封头；4-第一气体收集器；5-填料支撑；6-第一栅板；7-瓷球；8-第一丝网装置；9-催化剂；10-第一筒体；11-第一压板；12-第二气体收集器；13-中间封头；14-第二填料支撑；15-第二栅板；16-第二丝网装置；17-第二筒体；18-第二压板；19-第一堵板机构；20-塔顶吊柱；21-气体分布器；22-吊耳；23-第二接孔；24-第一入孔；25-第一接孔；27-检查孔；26-排出管；28-接管；29-第二入孔；30-第二堵板机构。
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。
实施例1，如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种高炉煤气有机硫转化反应器，包括裙座筒体1、第一筒体10、和第二筒体17，所述裙座筒体1、第一筒体10、和第二筒体17自下而上依次固定连通组成反应器主体，所述裙座筒体1内固定有椭圆封头3，裙座筒体1的侧端还设置有检查孔2，裙座筒体1的底侧还设置有排出管26，所述椭圆封头3内设置有第一气体收集器4，所述裙座筒体1与第一筒体10连接处还设置有第一栅板6，在所述第一栅板6下设置有填料支撑5，在所述栅板6的上方处还固定有第一丝网装置8，在栅板6与第一丝网装置8之间放置有瓷球7；
所述第一筒体10内设置有催化剂9，在所述第一筒体10内催化剂9的上面设置有第一压板11，在第一筒体10内还设置有中间封头13，通过所述中间封头13在第一筒体10内还连接有第二气体收集器12，在第一筒体10与第二筒体17的连接处设置有第二栅板15，在所述第二栅板15的下方设置有第二填料支撑14，所述第二筒体17内在第二栅板15的上方设置有第二丝网装置16，在第二栅板15与第二丝网装置16之间也放置有瓷球7；
所述第二筒体17内在第二丝网装置16的上方也设置有催化剂9，同时在第二筒体17内催化剂9的上方设置有第二压板18，所述第二筒体17的顶端设置有盖板。
所述第二筒体17的顶端设置有气体分布器21，在所述气体分布器21的顶端还设置有与气体分布器21内连通的连接管。
所述第二筒体17的侧端设置有塔顶吊柱20，在第二筒体17的另一侧还设置有吊耳22。
所述裙座筒体1的一侧还设置有检查孔27，所述裙座筒体1外周靠近第一筒体10的位置设置有接管28。
所述第一筒体10的侧面在靠近第一丝网装置8上方处设置有第一接孔25，所述第二筒体17侧面在第二丝网装置16的上方设置有第二接孔23，所述第一接孔23包括倾斜管、填料挡板和挡块，所述倾斜管固定在第一筒体10的外侧与第一筒体10内腔连通，所述填料挡板和挡块配合的设置在倾斜管内完成倾斜管的封闭作用，所述第二接孔23与第一接孔25的结构设置为相同。
所述所述第一筒体10的外侧还开设有一个第一入孔24和多个第二入孔29。
所述第一筒体10内在第一丝网装置8上设置有第一堵板机构19，所述第二筒体17内在第二丝网装置16上设置有第二堵板机构30。
所述第一堵板机构19包括筋板、堵板和筛网，所述筋板固定在第一筒体10的侧壁，所述堵板和筛网设置在筋板内侧端，所述第二堵板机构30与第一堵板机构19的结构设置为相同。
实施例，实施例1中的高炉煤气有机硫转化反应器的转化过程如下：
高炉煤气从顶部进入有机硫转化反应器中，首先通过气体分布器21，将高炉煤气进行分配和分布，使进入有机硫转化反应器的第二筒体17、第一筒体10，最后进入裙座筒体1，通过内部中心管反应器下部的排出管26排出，
有机硫转化反应器的中间部分，在催化剂9的作用下，高炉煤气中的有机硫发生如下的有机硫转化反应：
COS+H2→CO+H2S
RSH+H2→RH+H2S
R1SR2+2H2→R1H+R2H+H2S
C4H4S+4H2→C4H10+H2S
COS+H2O＝H2S+CO2
CS2+2H2O＝2H2S+CO2
上下段反应器内催化剂可以为同一种有机硫转化催化剂，也可以根据实际反应工况及要求，装设不同类别和性质的有机硫转化催化剂或相关催化剂。
通过上述有机硫转化反应，可以在较小的设备尺寸、较低的装置压降、较少的有机硫催化剂装填量的配置下，将高炉煤气中80～90％的有机硫转化为无机硫硫化氢。
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 (8)
1.一种高炉煤气有机硫转化反应器，其特征在于：包括裙座筒体(1)、第一筒体(10)、和第二筒体(17)，所述裙座筒体(1)、第一筒体(10)、和第二筒体(17)自下而上依次固定连通组成反应器主体，所述裙座筒体(1)的底侧还设置有排出管(26)，所述裙座筒体(1)内固定有椭圆封头(3)，所述排出管(26)与椭圆形封头(3)连通，所述椭圆封头(3)内设置有第一气体收集器(4)，所述裙座筒体(1)与第一筒体(10)连接处还设置有第一栅板(6)，在所述第一栅板(6)下设置有填料支撑(5)，在所述栅板(6)的上方处还固定有第一丝网装置(8)，在栅板(6)与第一丝网装置(8)之间放置有瓷球(7)；
所述第一筒体(10)内设置有催化剂(9)，在所述第一筒体(10)内催化剂(9)的上面设置有第一压板(11)，在第一筒体(10)内还设置有中间封头(13)，通过所述中间封头(13)在第一筒体(10)内还连接有第二气体收集器(12)，在第一筒体(10)与第二筒体(17)的连接处设置有第二栅板(15)，在所述第二栅板(15)的下方设置有第二填料支撑(14)，所述第二筒体(17)内在第二栅板(15)的上方设置有第二丝网装置(16)，在第二栅板(15)与第二丝网装置(16)之间也放置有瓷球(7)；
所述第二筒体(17)内在第二丝网装置(16)的上方也设置有催化剂(9)，同时在第二筒体(17)内催化剂(9)的上方设置有第二压板(18)，所述第二筒体(17)的顶端设置有盖板。
2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气有机硫转化反应器，其特征在于，所述第二筒体(17)的顶端设置有气体分布器(21)，在所述气体分布器(21)的顶端还设置有与气体分布器(21)内连通的连接管。
3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气有机硫转化反应器，其特征在于，所述第二筒体(17)的侧端设置有塔顶吊柱(20)，在第二筒体(17)的另一侧还设置有吊耳(22)。
4.根据权利要求1所述的一种高炉煤气有机硫转化反应器，其特征在于，所述裙座筒体(1)的一侧还设置有检查孔(27)，所述裙座筒体(1)外周靠近第一筒体(10)的位置设置有接管(28)。
5.根据权利要求1所述的一种高炉煤气有机硫转化反应器，其特征在于，所述第一筒体(10)的侧面在靠近第一丝网装置(8)上方处设置有第一接孔(25)，所述第二筒体(17)侧面在第二丝网装置(16)的上方设置有第二接孔(23)，所述第一接孔(23)包括倾斜管、填料挡板和挡块，所述倾斜管固定在第一筒体(10)的外侧与第一筒体(10)内腔连通，所述填料挡板和挡块配合的设置在倾斜管内完成倾斜管的封闭作用，所述第二接孔(23)与第一接孔(25)的结构设置为相同。
6.根据权利要求1所述的一种高炉煤气有机硫转化反应器，其特征在于，所述所述第一筒体(10)的外侧还开设有一个第一入孔(24)和多个第二入孔(29)。
7.根据权利要求1所述的一种高炉煤气有机硫转化反应器，其特征在于，所述第一筒体(10)内在第一丝网装置(8)上设置有第一堵板机构(19)，所述第二筒体(17)内在第二丝网装置(16)上设置有第二堵板机构(30)。
8.根据权利要求7所述的一种高炉煤气有机硫转化反应器，其特征在于，所述第一堵板机构(19)包括筋板、堵板和筛网，所述筋板固定在第一筒体(10)的侧壁，所述堵板和筛网设置在筋板内侧端，所述第二堵板机构(30)与第一堵板机构(19)的结构设置为相同。
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