CN112457889A - 一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，包括塔体和布料装置、压板、上料管、煤气均布装置和煤气入口管；所述煤气均布装置呈倒圆锥形，并固定在塔体内底部；所述压板呈圆锥形，并固定在塔体内上部；所述布料装置呈上下对称的双圆锥形，位于塔体内压板下方；所述压板上设有通孔并与上料管相连通，所述上料管的进料口位于塔体外部；所述压板、布料装置、煤气均布装置和塔体中部内壁组成空腔，所述空腔及上料管内装有催化剂。本发明的高炉煤气催化转化塔可使高炉煤气与催化剂充分接触，催化剂装卸方便，提高了高炉煤气中COS的转化率。
Description
技术领域
本发明属于高炉煤气净化领域，具体的涉及一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔。
背景技术
高炉煤气中所含的硫主要分为有机硫和无机硫两类，有机硫主要成分有羰基硫、二硫化碳、硫醚硫醇、噻吩等；无机硫主要成分有硫化氢、二氧化硫等。
对部分钢铁企业的监测显示，高炉煤气总硫数据多集中在 100-200mg/Nm3之间，未见总硫超300mg/Nm3的数据。其中有机硫多以羰基硫(COS)为主，占比约70％；无机硫以硫化氢(H2S)为主，占比约 30％。
根据国家相关环保标准，高炉煤气燃烧后烟气中SO2排放限值≤ 50mg/Nm3，则需将高炉煤气中的总硫(按H2S计)脱除至40.1mg/Nm3。
常规湿式脱硫主要脱除H2S，不适用于脱除COS，因此必需先将高炉煤气中COS催化转化为H2S，再采用常规湿式氧化脱硫对H2S进行脱除。
发明内容
本发明为解决高炉煤气中COS催化转化为H2S，提出一种催化转化效率高、装卸料方便、使高炉煤气与催化剂充分接触的逆流式催化转化塔。
本发明采用的技术方案为：一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，包括塔体和布料装置、压板、上料管、煤气均布装置和煤气入口管；所述煤气均布装置呈倒圆锥形，并固定在塔体内底部；所述压板呈圆锥形，并固定在塔体内上部；所述布料装置呈上下对称的双圆锥形，位于塔体内压板下方；所述压板上设有通孔并与上料管相连通，所述上料管的进料口位于塔体外部；所述压板、布料装置、煤气均布装置和塔体中部内壁组成空腔，所述空腔及上料管内装有催化剂；所述煤气入口管位于塔体底部一侧并与塔体内部连通；所述塔体顶部设有煤气出口、底部设有卸料口；所述煤气均布装置底部设有通孔并与卸料口相连通。
进一步地，所述煤气入口管处的塔体内部设有弧形挡板。
进一步地，所述煤气均布装置锥面与水平面夹角为20～50°，所述煤气均布装置由与水平面倾角为10～30°百叶窗式钢板组成，所述百叶窗式钢板垂直间距为10～60mm。
进一步地，所述布料装置固定于塔体内部，所述压板和布料装置的表面都均布有直径或宽为1～7mm的气孔。
进一步地，所述塔体的上顶面和侧面分别设有上人孔和侧人孔。
进一步地，所述塔体顶部的煤气出口处设有粉尘过滤装置。
本发明获得的有益效果为：本发明的高炉煤气催化转化塔可使高炉煤气与催化剂充分接触，催化剂装卸方便，提高了高炉煤气中COS的转化率。压板的圆锥形以及布料装置的双圆锥形设计均可以更好的将催化剂压实并分布均匀，避免催化剂堆积时出现中间厚、两边薄的现象，导致煤气分布路径不能均匀在塔体内游走，净化不彻底。百叶窗式煤气均布装置可以使催化剂很自然得堆积在空腔内且不会泄漏，同时高炉煤气可以顺利的从百叶窗形成的空隙中通过。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明布料装置俯视图；
图3为本发明压板俯视图；
其中，1代表煤气出口、2代表粉尘过滤装置、3代表上料管、4代表布料装置、5代表上人孔、6代表塔体、7代表催化剂、8代表侧人孔、9 代表煤气均布装置、10代表卸料口、11代表煤气入口管、12代表弧形挡板、 13代表压板。
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。
如图1-3所示，一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，包括塔体6和布料装置4、压板13、上料管3、煤气均布装置9和煤气入口管11；所述煤气均布装置9呈倒圆锥形，并固定在塔体6内底部；所述压板13呈圆锥形，并固定在塔体6内上部；所述布料装置4呈上下对称的双圆锥形，位于塔体6内压板13下方；所述压板13上设有通孔并与上料管3相连通，所述上料管3的进料口位于塔体6外部；所述压板13、布料装置4、煤气均布装置9和塔体6中部内壁组成空腔，所述空腔及上料管3内装有催化剂7；所述煤气入口管11位于塔体6底部一侧并与塔体6内部连通；所述塔体6 顶部设有煤气出口1、底部设有卸料口10；所述煤气均布装置9底部设有通孔并与卸料口10相连通。所述煤气入口管11处的塔体6内部设有弧形挡板12。所述煤气均布装置9锥面与水平面夹角为20～50°，所述煤气均布装置9由与水平面倾角为10～30°百叶窗式钢板组成，所述百叶窗式钢板垂直间距为10～60mm。所述布料装置4固定于塔体6内部，所述压板13、布料装置4和煤气均布装置9的表面都均布有直径或宽为1～7mm的气孔，流通面积不小于罐体截面的60％，可以使气体均匀快速通过的同时避免催化剂掉出。所述塔体6的上顶面和侧面分别设有上人孔5和侧人孔8。所述塔体6顶部的煤气出口1处设有粉尘过滤装置2。
具体实施时：首先将催化剂7从上料管3装入压板13、布料装置4、煤气均布装置9和塔体6中部内壁组成的空腔中，煤气入口管11外端于高炉干除尘煤气出口管道相连，高炉煤气从煤气入口管11进入塔体6内。由于此时煤气压力高，为避免煤气直接冲刷正对管口处的催化剂，常常将煤气入口管11设置从塔体6的切向进入，或者煤气入口管11处的塔体6内部设有弧形挡板12，使煤气从塔底四周均匀向上冲刷煤气均布装置9。煤气穿过催化剂7层，在该过程中COS在催化剂作用下转化为H2S，随后从高炉煤气出口1排出进入后续的湿法脱硫装置。催化剂7更换时，打开卸料口10，失效的催化剂7自动流入下面的自卸车，无需人工卸料，卸完失效的催化剂7后，封闭卸料口10，等待装入新催化剂7。
粉尘过滤装置2可避免催化剂中的粉尘进入后续的TRT发电装置。上人孔5和侧人孔8设置便于人员对塔体6内部反应状况进行观察。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，其特征在于：包括塔体(6)和布料装置(4)、压板(13)、上料管(3)、煤气均布装置(9)和煤气入口管(11)；所述煤气均布装置(9)呈倒圆锥形，并固定在塔体(6)内底部；所述压板(13)呈圆锥形，并固定在塔体(6)内上部；所述布料装置(4)呈上下对称的双圆锥形，位于塔体(6)内压板(13)下方；所述压板(13)上设有通孔并与上料管(3)相连通，所述上料管(3)的进料口位于塔体(6)外部；所述压板(13)、布料装置(4)、煤气均布装置(9)和塔体(6)中部内壁组成空腔，所述空腔及上料管(3)内装有催化剂(7)；所述煤气入口管(11)位于塔体(6)底部一侧并与塔体(6)内部连通；所述塔体(6)顶部设有煤气出口(1)、底部设有卸料口(10)；所述煤气均布装置(9)底部设有通孔并与卸料口(10)相连通。
2.根据权利要求1所述一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，其特征在于：所述煤气入口管(11)处的塔体(6)内部设有弧形挡板(12)。
3.根据权利要求1所述一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，其特征在于：所述煤气均布装置(9)锥面与水平面夹角为20～50°，所述煤气均布装置(9)由与水平面倾角为10～30°百叶窗式钢板组成，所述百叶窗式钢板垂直间距为10～60mm。
4.根据权利要求1所述一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，其特征在于：所述布料装置(4)固定于塔体(6)内部，所述压板(13)和布料装置(4)的表面都均布有直径或宽为1～7mm的气孔。
5.根据权利要求1所述一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，其特征在于：所述塔体(6)的上顶面和侧面分别设有上人孔(5)和侧人孔(8)。
6.根据权利要求1所述一种高炉煤炭羟基硫催化转化塔，其特征在于：所述塔体(6)顶部的煤气出口(1)处设有粉尘过滤装置(2)。
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