CN113004949A - 一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置及脱硫塔 - Google Patents

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    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
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Abstract

本发明公开了一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置及脱硫塔，涉及高炉煤气脱硫技术领域，为解决除雾装置增加塔内阻力，影响高炉煤气脱硫效果的问题；本发明包括安装在塔体上部出气口处的出气管，还包括除雾材料，除雾材料倾斜安装在出气管内，且上端比下端更接近塔体；除雾材料的边缘各处均与出气管内壁相接触，除雾材料与竖直方向的夹角为0‑90°；出气管的下端设置有集液漏斗，集液漏斗位于除雾材料的下端与塔体之间，集液漏斗下端开有用于排液的出液口；本发明有利于减小阻力，提高高炉煤气脱硫效率。

Description

一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置及脱硫塔
技术领域
本发明涉及高炉煤气脱硫技术领域，具体为一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置及脱硫塔。
背景技术
高炉煤气中的硫绝大部分以H2S的形式存在，而H2S随煤气燃烧后转化成SO2，危害人们的生存环境，针对钢铁企业副产高炉煤气燃烧后SO2超标的问题，以往均采用末端治理的方式，即对高炉煤气燃烧后的烟气进行脱硫处理。随着国家产业政策的调整，对SO2的排放要求大幅提高，末端治理已不能够满足排放要求，这就要求钢铁企业要从源头实现高炉煤气精脱硫，发生炉煤气中H2S的脱除程度已成为一个重要指标。
高炉煤气源头精脱硫的方法，主要包括干法和湿法脱硫两大类，其主要设备均为脱硫塔；但是，不同于已非常成熟的烟气脱硫，高炉煤气具有流量大、压力低、成分复杂、易燃易爆的特殊性，因此，高炉煤气对脱硫塔的要求远高于一般烟气脱硫，目前，高炉煤气脱硫塔的研究仍处于刚起步阶段。
公告号为CN103706237B，名称为烟气脱硫系统的发明专利，其中公开了一种常见的烟气脱硫塔，从其说明书和附图中可以看出，烟气脱硫塔中设置有若干层布气装置、布液装置、喷雾装置、除雾装置、洗涤装置等等，这些装置将整个塔体分为洗涤段、吸收段和回收段，可以较好地实现烟气脱硫，但是，当实际生产中将该脱硫塔用于高炉煤气脱硫时，却出现了各种问题，塔内不仅气流不顺、阻力大，而且易堵塞，导致整个供气气路压降大，不能正常生产，对此，有的厂家采用空气加压，结果虽然达到了通路的目的，却因煤气中的可燃气体及颗粒物与空气混合发生爆燃，造成了严重的生产事故；
对此，业界经讨论决定再次采用曾经在烟气脱硫起步阶段被放弃的空塔喷淋方式，即无填料塔，以此解决塔内阻力大、易堵塞的问题；现有脱硫塔均在塔顶设有除雾器，其可以为管状、网状、层状、折回式、涡旋式等等，公开号CN111420544A，名称为双氧水低温脱硝装置与脱硝工艺的发明专利申请，其中就公开了一种塔顶设有除雾网的脱硫装置，这种除雾网适用范围广，可较高效地除雾，但是，如果将其直接应用于高炉煤气脱硫，不仅会减小塔内气路面积，而且除雾后凝结的液滴也会先聚集在除雾器上进一步阻碍气路，并且除雾凝结后的喷淋液液滴从塔内直接下落至塔底集液槽，这一部分液体本身已使用过，失去了部分脱硫能力，液滴连续不断经过塔内滴落会白白占用塔内空间，甚至稀释喷淋液，这些均会导致塔内阻力增加，影响高炉煤气脱硫效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置及脱硫塔，以解决除雾装置增加塔内阻力，影响高炉煤气脱硫效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，包括安装在塔体上部出气口处的出气管，还包括除雾材料，除雾材料倾斜安装在出气管内，且上端比下端更接近塔体；除雾材料的边缘各处均与出气管内壁相接触，除雾材料与竖直方向的夹角为0-90°；出气管的下端设置有集液漏斗，集液漏斗位于除雾材料的下端与塔体之间，集液漏斗下端开有用于排液的出液口。
在上述方案中优选的，集液漏斗下端的出液口连接有回流管，回流管的下端连通至塔体内部下端的集液槽。
在上述方案中优选的，除雾材料的两侧分别设置有一层用于限位和安装的钢丝网。
在本方案中优选的，钢丝网的网孔直径大于等于10mm。
在上述方案中优选的，塔体和出气管位于除雾材料上端处开设有检修人孔。
在上述方案中优选的，除雾材料与竖直方向的夹角为60°。
本发明提供的另一技术方案：一种新型高炉煤气脱硫塔，装有上述任一方案中的除雾装置，塔体内采用空塔喷淋脱硫。
在本方案中优选的，出气管的进气端延伸至塔体内，进气端斜向下且其中心线与水平方向夹角为30°。
在本方案中优选的，出气管位于塔体内的长度小于塔体直径的1/3。
在上述方案中优选的，塔体下部设有进气口，进气口处装有进气管，进气管的出气端延伸至塔体内，出气端斜向下且其中心线与水平方向夹角为30°，进气管位于塔体内的长度小于塔体直径的1/2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，设置在塔体外部，不会阻挡塔体内的气路，有利于减小塔内阻力。
2、该新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，除雾的集液和回流均设置在塔外，除雾凝结后的喷淋液液滴不再占用塔内空间，利于减小塔内阻力，也不会导致喷淋液被稀释，有利于提高喷淋液脱硫效率。
3、该新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，除雾材料倾斜安装利于凝结的喷淋液液滴沿着除雾材料边沿或出气管内壁滑落，可以避免液滴受到气流推动后堵塞除雾材料气路，有利于减小阻力。
4、该新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，在除雾材料上端处设有检修人孔，便于检修、清洗和维护。
5、该新型高炉煤气脱硫塔，采用了上述除雾装置，另外，出气管的进气端延伸至塔体内，进气端斜向下，这样一来，塔内高炉煤气阻力进一步减小，气路更为顺畅，进气管的出气端也延伸至塔体内，出气端斜向下，提高塔体内部空间利用率，令高炉煤气尽可能多地与喷淋液接触，从而提高脱硫效率。
附图说明
图1为本发明的结构和位置关系示意图。
图中：1、出气管；2、钢丝网；3、除雾材料；4、集液漏斗；5、回流管；6、检修人孔。
具体实施方式
如图1所示，一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，包括安装在塔体上部出气口处的出气管1，还包括除雾材料3，除雾材料3倾斜安装在出气管1内，且上端比下端更接近塔体；塔体和出气管1位于除雾材料3上端处开设有检修人孔6，方便检修、清洗和维护；除雾材料3的边缘各处均与出气管1内壁相接触，为便于安装和维护，除雾材料3的两侧分别设置有一层用于限位和安装的钢丝网2，钢丝网2与出气管1内壁可以焊接固定，装有钢丝网2后更为方便，只需打开检修人孔6，即可清洗维护除雾材料3，钢丝网2的网孔直径不宜小于10mm，如果过小，则会造成阻力增大，钢丝网2还具有一定的除雾和导流作用，因此网孔也不宜过大，否则虽然可以限位，但会失去其他作用；除雾材料3与竖直方向的夹角为0-90°，更具体的应当为30-60°，如图1所示，优选为60°，此时除雾效果、液滴滑落和滴落的速度均较好；出气管1的下端设置有集液漏斗4，集液漏斗4位于除雾材料3的下端与塔体之间，集液漏斗4下端开有用于排液的出液口，为了便于回收利用，可以在集液漏斗4下端的出液口连接有回流管5，回流管5的下端连通至塔体内部下端的集液槽。
一种新型高炉煤气脱硫塔，装有上述任一方案中的除雾装置，塔体内采用空塔喷淋脱硫，空塔即无填料式塔。
另外，为了进一步减小阻力，通过有限元分析后发现，高炉煤气容易在塔内顶部郁积，经过讨论发现，这是由于出气口弯角呈90°，下方高炉气体又将郁积地气体继续堵在顶端形成涡旋所致，因此做以下改良，出气管1的进气端延伸至塔体内，进气端斜向下且其中心线与水平方向夹角为30°，这样一来，塔内高炉煤气阻力进一步减小，气路更为顺畅；如图1所示，一种较优的实施方式，出气管1位于塔体内的长度小于塔体直径的1/3。
塔体下部设有进气口，进气口处装有进气管，在有限元分析中，还可以明显看出气体从进气管进入塔体后直接上升，导致塔体下部、集液槽上方处空间的浪费；为了提高塔体内部空间利用率，令高炉煤气尽可能多地与喷淋液接触，从而提高脱硫效率，还可以令进气管的出气端也延伸至塔体内，出气端斜向下且其中心线与水平方向夹角为30°，进气管位于塔体内的长度小于塔体直径的1/2，改进后，气体从进气管的出气端先向下再上升，达到了改进目的。
以上仅为本发明的较佳实施例，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，包括安装在塔体上部出气口处的出气管(1)，其特征在于：还包括除雾材料(3)，除雾材料(3)倾斜安装在出气管(1)内，且上端比下端更接近塔体；除雾材料(3)的边缘各处均与出气管(1)内壁相接触，除雾材料(3)与竖直方向的夹角为0-90°；出气管(1)的下端设置有集液漏斗(4)，集液漏斗(4)位于除雾材料(3)的下端与塔体之间，集液漏斗(4)下端开有用于排液的出液口。
2.根据权利要求1所述的一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，其特征在于：所述集液漏斗(4)下端的出液口连接有回流管(5)，回流管(5)的下端连通至塔体内部下端的集液槽。
3.根据权利要求1所述的一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，其特征在于：所述除雾材料(3)的两侧分别设置有一层用于限位和安装的钢丝网(2)。
4.根据权利要求3所述的一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，其特征在于：所述钢丝网(2)的网孔直径大于等于10mm。
5.根据权利要求1所述的一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，其特征在于：所述塔体和出气管(1)位于除雾材料(3)上端处开设有检修人孔(6)。
6.根据权利要求1所述的一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，其特征在于：所述除雾材料(3)与竖直方向的夹角为60°。
7.一种新型高炉煤气脱硫塔，其特征在于：所述脱硫塔装有如权利要求1至7任意一项所述的一种新型高炉煤气脱硫塔的除雾装置，且塔体内采用空塔喷淋脱硫。
8.根据权利要求7所述的一种新型高炉煤气脱硫塔，其特征在于：所述出气管(1)的进气端延伸至塔体内，进气端斜向下且其中心线与水平方向夹角为30°。
9.根据权利要求8所述的一种新型高炉煤气脱硫塔，其特征在于：所述出气管(1)位于塔体内的长度小于塔体直径的1/3。
10.根据权利要求7所述的一种新型高炉煤气脱硫塔，其特征在于：所述塔体下部设有进气口，进气口处装有进气管，进气管的出气端延伸至塔体内，出气端斜向下且其中心线与水平方向夹角为30°，进气管位于塔体内的长度小于塔体直径的1/2。
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