CN115141660A - 一种高炉煤气干式精脱硫系统及精脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高炉煤气干式精脱硫系统,包括依次连接的预除尘单元、除尘‑催化水解一体化单元、TRT余热发电单元和干式脱硫单元,除尘‑催化水解一体化单元包括吸附剂循环喷射系统和多功能催化过滤反应器;本发明还涉及高炉煤气干式精脱硫方法:高炉煤气通过预除尘单元进行一级除尘;将具有吸附HCl、硫化物的吸附剂直接喷入预除尘单元后的烟气中,发生吸附反应;将已吸附氯离子和硫化物的吸附剂捕集下来;在催化剂的作用下发生水解反应,将COS和CS2水解生产H2S,通过干式吸收塔将H2S吸收后得到净煤气。本发明避免氯离子、H2S、粉尘及重金属等污染物对催化剂的影响,同时实现高炉煤气中硫的资源化,不产生废水二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及煤气脱硫领域,具体涉及一种高炉煤气干式精脱硫系统及精脱硫方法。
背景技术
随着钢铁行业正式进入“超低排放”时代,钢铁企业各个生产环节的大气污染排放要求更为严格。我国目前针对高炉煤气燃烧后SO2超标的问题,普遍采用末端治理的对策,由于高炉煤气用气点较多且相对分散,采用末端治理的方式需要安装大量环保设备,处理量更大,造成企业环保成本明显增加。因此对于高炉煤气宜采用燃烧前精脱硫的方式。高炉煤气的主要成份为:粉尘、一氧化碳、二氧化碳、氮气、硫化物以及重金属汞等,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,无机硫主要为硫化氢等。高炉煤气中的总硫含量一般在80-200mg/Nm3,其中有机硫占3/4,无机硫占1/4。目前高炉煤气产生后首先经过除尘、余压发电后,通过碱洗去除H2S,再送往各个用气点作为燃料实用。该方法主要针对H2S,难以去除煤气中的有机硫,造成后续的最终烟气排放SO2浓度超标。有机硫的净化是行业长期存在的难点,亟需开发一种同时脱除高炉煤气中无机硫和有机硫的新技术。
目前高炉煤气精脱硫主要包含两种技术路线,一是利用吸附剂将有机硫和无机硫同时吸附,再解析,循环使用,该方法工艺流程简单,无废水产生,但是对吸附剂的性能要求较高,价格昂贵,设备占地较大,含硫的再生废气需要进一步处理;二是采用“有机硫水解转化+无机硫脱除”工艺,将有机硫催化转化为无机硫,再进行碱洗脱除H2S,该工艺是目前使用最普遍的方法。该方法设备投资和运行费用较低,占地面积小,但是由于煤气中粉尘成分复杂,催化剂极易中毒,且易产生废水二次污染。
专利CN 111763537 A公开了一种高炉煤气干法脱硫装置及工艺,采用除尘、水解、发电以及脱硫后得到净煤气,脱硫采用的是干法脱硫,能够实现硫资源的回收,不产生废水,但是该工艺系统流程较长,需要独立设置除尘器、水解塔等设备,系统复杂,场地利用效率较低,而且水解转化率不高。
中国专利CN 111944564 A公开了一种高炉煤气除尘水解一体化脱硫系统,该发明将煤气除尘和煤气中COS催化水解合并到同一装置中,实现了除尘和催化的装置一体化,减少了脱硫系统占地,但是该工艺无法避免煤气中氯离子对催化剂的毒害作用,且布袋和催化剂实际还是独立运行的,没有真正实现材料的一体化。
发明内容
为了解决以上技术问题,本发明提供一种高炉煤气干式精脱硫系统,既能有效避免催化剂中毒,提高水解转化效率,又能简化工艺流程,减少投资成本,从而高效控制末端尾气的SO2排放,同时利用可拆式多功能复合滤料,在过滤层或催化层失效后进行针对性的单独更换,减小运行维护成本。
本发明还提供了一种高炉煤气干式精脱硫方法。
为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一种高炉煤气干式精脱硫系统,包括通过管道依次连接的预除尘单元、除尘-催化水解一体化单元、TRT余热发电单元和干法脱硫单元;除尘-催化水解一体化单元包括吸附剂喷射系统和多功能复合滤芯反应器,吸附剂喷射系统的出口和进口分别与多功能复合滤芯反应器的进气烟道和灰斗联通;多功能复合滤芯反应器包括并联设置的多个多功能复合滤芯,多功能复合滤芯为各层均可拆卸的多层复合结构,包括从外向内依次设置的过滤膜层、支撑层和催化层,过滤膜层捕集已吸附HCl和硫化物的吸附剂,催化层将COS和CS2水解产生H2S。
进一步的,所述过滤膜层为Al2O3膜、PTFE膜、SiO2膜、金属膜或陶瓷纤维膜中的一种,过滤膜层的厚度为5~1000um,膜孔径为2~200μm;
所述支撑层的主要成分为γ-Al2O3、SiC、TiO2、Fe2O3、MnO2、堇青石中的一种或者多种组合,支撑层的孔隙率为35-90%,厚度为1~20mm;
所述催化层包括载体和活性物质,载体为γ-Al2O3、TiO2、活性炭、陶瓷纤维、PPS、玻纤、PTFE材料中的一种,活性组分包括碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属氧化物中的一种或者多种组合,活性组分含量为1~10%。
进一步的,所述多功能复合滤芯设为“U”型结构,所述支撑层的开口端部设有向外延伸的挂肩。
进一步的,所述预除尘单元为重力除尘器或旋风除尘器中的一种或两种的组合。
进一步的,所述吸附剂喷射系统包括卸灰阀、废渣排放控制阀、吸附剂送风机、吸附剂补充仓和吸附剂控制阀,卸灰阀位于多功能复合滤芯反应器的下方,废渣排放控制阀位于卸灰阀的下端,吸附剂送风机介于废渣排放控制阀与卸灰阀的中间,吸附剂控制阀位于吸附剂补充仓的下方。
进一步的,所述干法脱硫单元包括硫化氢吸附装置和硫化氢脱附风机,硫化氢吸附装置包括至少2组干式吸收塔,一用一备;干式吸收塔的脱硫剂包括小苏打、生石灰、石灰石、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化镁、氧化铜、活性炭、分子筛或者类水滑石中的一种或多种组合。
一种高炉煤气干式精脱硫方法,所述方法包括:
S1,高炉煤气先通过预除尘单元进行一级除尘,去除煤气中85%以上的烟尘;
S2,利用吸附剂喷射系统将具有吸附HCl和硫化物能力的吸附剂由管道直接喷入经过预除尘单元后的煤气中,并在管道以及多功能复合滤芯反应器中发生吸附反应;
S3,在多功能复合滤芯反应器内,多功能复合滤芯的过滤膜层将已吸附HCl和硫化物的吸附剂捕集下来,再进行回收利用或资源化处理;而煤气继续进入到支撑层并到达催化层,在催化层的活性组分的作用下发生水解反应,应将COS和CS2水解生产H2S;
S4,水解后的煤气经过TRT余热发电单元后,最终进入脱硫单元,利用干式吸收塔将生成的硫化氢吸收后得到净煤气。
进一步的,所述S3:被多功能复合滤芯收集下来的吸附剂中有30-90%返回到吸附剂喷射系统进行再利用,另有10-70%的吸附剂用作资源化处理,处理方法为煅烧处理或液相浸出法,实现重金属与硫化物的分离,硫化物可进一步回收硫资源;所述吸附剂为粒度100-350目的粉末状吸附剂,吸附剂在煤气中的使用量为每立方煤气中喷入0.1-1g,吸附剂为氧化锌、氧化铝、氧化铁、氧化铜、氧化锰、活性炭中的一种或多种混合;所述水解反应温度为80-300℃,水解压力为120-250KPa。
进一步的,所述S4:经过TRT余热发电单元后得到的煤气温度为40-60℃;所述干式吸收塔至少2组构成,一用一备,干式吸收塔的脱硫剂包括小苏打、生石灰、石灰石、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化镁、氧化铜、活性炭、分子筛或者类水滑石中的一种或多种组合;脱硫温度为35-60℃,脱硫剂再生的方式为热再生,介质为热空气或者氮气,再生温度为200-400℃,再生时间4-20h。
进一步的,所述S1:一级除尘后煤气中含尘量<100mg/m3,煤气温度100-260℃
本发明的高炉煤气干式精脱硫系统及精脱硫法,可拆式多功能复合滤芯包括过滤膜层、支撑层和催化层。过滤膜层主要是过滤精度高、透气好的PTFE膜、SiO2膜、金属膜、陶瓷纤维膜,膜层的惰性强,不受煤气组分影响。支撑层主要成分为γ-Al2O3、SiC、TiO2、Fe2O3、MnO2、和堇青石中的一种或者多组混合物,主要提供强度支撑及保护膜层的作用。催化层主要依靠碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属氧化物等活性组分对COS和C2S起到催化水解作用。可拆式复合滤芯通过多级复合结构,先对粉尘进行精过滤使减小其对催化层的毒害失活,再对COS和C2S进行催化转化,最后通过干法脱硫对生成的硫化氢进行回收利用,并使进入下游系统煤气中的总硫(以H2S为主)含量低于20mg/m3,从而使各用气点的最终烟气排放达标。
与现有高炉煤气精脱硫方法相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明通过可拆式多功能复合滤料,将几种功能模块进行一体化集成,使其对高炉煤气中的粉尘、COS和CS2等多种污染物实现同步脱除,简化了工艺流程和大大减少系统占地;
(2)可拆式多功能复合滤料,考虑到高炉煤气脱硫的复杂性,在过滤膜层和催化层达到使用寿命、破损或失效后,可针对性的进行拆卸更换,减小运行维护难度及成本。
(3)过滤膜层和催化层的组合设置可有效避免煤气中的杂质对催化剂的毒害作用,提高催化剂使用寿命,高精度的膜过滤还能避免粉尘对TRT机组中叶轮的磨损,提高叶轮的使用寿命;
(4)本发明通过在催化水解前喷入吸附剂将煤气中的硫化物(具体是H2S)进行预捕集,从反应动力学角度,可有效提高催化水解反应的转化率,同时吸附剂协同去除HCl,减少氯离子对下游设备的腐蚀;
(5)本发明针对高炉煤气污染特征,开发了一种精脱硫方法,可以脱除煤气中的有机硫和无机硫,同时协同去除煤气中氯离子,避免氯离子对催化剂和系统的影响,延长催化剂使用寿命,降低TRT机组中叶片的腐蚀和磨损,同时保证高炉煤气的质量,实现高炉煤气中硫的资源化利用,具有巨大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明所述的高炉煤气干式精脱硫系统的结构示意图;
其中,1-高炉,2-预除尘单元,3-多功能复合滤芯反应器,4-多功能复合滤芯,51-卸灰阀,52-废渣排放控制阀,53-吸附剂送风机,54-吸附剂补充仓,55-吸附剂控制阀,6-TRT余热发电单元,71-硫化氢吸附装置,72-硫化氢脱附风机。
图2为本发明所述的多功能复合滤芯的结构示意图;
41-过滤膜层,42-支撑层,43-催化层,44-挂肩。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种高炉煤气干式精脱硫系统,包括通过管道依次连接的预除尘单元2、除尘-催化水解一体化单元、TRT余热发电单元6和干法脱硫单元,所述的除尘-催化水解一体化单元包括多功能复合滤芯反应器3和吸附剂喷射系统,多功能复合滤芯4悬挂于多功能复合滤芯反应器3内部。所述的吸附剂喷射系统包括卸灰阀51、废渣排放控制阀52、吸附剂送风机53、吸附剂补充仓54和吸附剂控制阀55。所述的干法脱硫单元包括硫化氢吸附装置71和硫化氢脱附风机72。
预除尘单元2上端进气口与高炉1的煤气出口通过管道连通,多功能复合滤芯反应器3的进口与预除尘单元2的出口连接,多功能复合滤芯反应器3的出口与TRT余热发电单元6连通,TRT余热发电单元6连通的出口与硫化氢吸附装置71连接。
卸灰阀51位于多功能复合滤芯反应器3的下方,废渣排放控制阀52位于卸灰阀51的下端,吸附剂送风机53介于废渣排放控制阀52与卸灰阀51的中间,吸附剂控制阀55位于吸附剂补充仓54的下方。
多功能复合滤芯反应器3包括多个并联设置的多功能复合滤芯4,在多功能复合滤芯反应器3的下端设有多个吸附剂出口,每个吸附剂出口位于每个多功能复合滤芯4的正下方。
多功能复合滤芯4为可拆卸式的多层复合结构,包括从外向内依次设置的过滤膜层41、支撑层42和催化层43。多功能复合滤芯4为一端开口另一端闭口的中空结构,在支撑层42开口的一端的周侧设有向外延伸的挂肩44,多功能复合滤芯4的各个层均可拆卸连接。
过滤膜层41为Al2O3膜、PTFE膜、SiO2膜、金属膜或陶瓷纤维膜中的一种,过滤膜层的厚度为5~1000um,膜孔径为2~200μm;支撑层42的主要成分为γ-Al2O3、SiC、TiO2、Fe2O3、MnO2、和堇青石中的一种或者多组混合物,支撑体层42的孔隙率为35-90%,厚度为1mm-20mm;催化层43由载体和活性层组成,所述载体为陶瓷纤维、PPS、玻纤、PTFE、γ-Al2O3、TiO2、活性炭材料中的一种,所述活性组分包括碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属氧化物中的一种或者多种组合,活性组分含量为1-10%。
预除尘单元2为重力除尘器或旋风除尘器中的一种或两种的组合。
实施例1
采用如图1所示的一种高炉煤气干式精脱硫系统的高炉煤气精脱硫方法,高炉煤气依次经过预除尘单元2、多功能复合滤芯反应器3、TRT余热发电单元6和硫化氢吸附单元71后得到净煤气,具体包括以下步骤:
S1,高炉煤气先通过预除尘单元2进行一级除尘,去除煤气中85%以上的烟尘,所述预除尘单元2为重力除尘器,除尘后煤气中含尘量为95mg/m3,煤气温度180℃;
S2,利用吸附剂送风机53将吸附剂补充仓54中的吸附剂粉末直接喷入经过预除尘单元2后的煤气中,并在多功能复合滤芯反应器3中发生吸附反应;所述吸附剂为粒度100目的粉末状吸附剂,吸附剂在煤气中的使用量为每立方煤气中喷入0.1g,吸附剂为氧化锌;
S3,煤气进入多功能复合滤芯反应器3,在可拆卸多功能复合滤芯4的过滤膜层41的作用下将已吸附HCl和硫化物的吸附剂捕集下来,并形成二次的固定床吸附滤饼层,捕集下来的吸附剂经过多功能复合滤芯反应器3下端的卸灰阀51排出。在废渣排放控制阀52和吸附剂送风机53的控制下,一部分吸附剂排出,一部分进行循环利用(吸附剂的加入、循环主要通过吸附剂送风机53和废渣排放控制阀52,当已经使用过的吸附剂落下后,通过风量和废渣排放控制阀52的开度调节,调整经废渣排放控制阀52排放的量,部分排出,部分重新回到系统,从而控制循环利用率)。其中30%吸附剂进行循环利用,其他70%的吸附剂作为废渣排出。
煤气继续进入到支撑层42并到达催化层43,在催化层43活性组分的作用下发生水解反应,应将COS和CS2水解生产H2S,其中水解反应温度为150℃,水解压力为150KPa;,其中,过滤膜层41为PTFE膜,厚度为5um,膜孔径为100μm;所述支撑层42的主要成分为γ-Al2O3堇青石中混合物,所述支撑层的42孔隙率为60%,厚度为10mm;所述催化层43由载体和活性层组成,所述载体为活性炭,所述活性组分包括过渡金属和稀土金属氧化物中的组合,活性组分含量为2%。
S4,水解后的煤气经过TRT余热发电单元6后,最终硫化氢吸附装置71和脱附风机72将脱硫剂吸附的高浓度H2S脱附用于生产高纯度硫磺。其中,经过TRT余热发电单元6后得到的煤气温度为40℃;所述脱硫剂为氧化铁;脱硫温度为35℃,脱硫剂再生的方式为热再生,介质为热空气或者净煤气,再生温度为350℃,再生时间10h。
此条件下,高炉煤气的脱硫效率为95%,TRT发电效率为55%,净煤气H2S浓度低于10mg/m3。
实施例2
采用如图1所示的一种高炉煤气干式精脱硫系统的高炉煤气精脱硫方法,高炉煤气依次经过预除尘单元2、多功能复合滤芯反应器3、TRT余热发电单元6和硫化氢吸附单元71后得到净煤气,具体包括以下步骤:
S1,高炉煤气先通过预除尘单元2进行一级除尘,去除煤气中90%以上的烟尘,所述预除尘单元2为旋风除尘器中,除尘后煤气中含尘量为85mg/m3,煤气温度150℃;
S2,利用吸附剂送风机53将吸附剂补充仓54中的吸附剂粉末直接喷入经过预除尘单元2后的煤气中,并在多功能复合滤芯反应器3中发生吸附反应;所述吸附剂为粒度200目的粉末状吸附剂,吸附剂在煤气中的使用量为每立方煤气中喷入0.6g,吸附剂为活性炭和沸石分子筛的混合;
S3,煤气进入多功能复合滤芯反应器3,在可拆卸多功能复合滤芯4的过滤膜层41的作用下将已吸附HCl和硫化物的吸附剂捕集下来,并形成二次的固定床吸附滤饼层,捕集下来的吸附剂经过多功能复合滤芯反应器3下端的卸灰阀51排出。在废渣排放控制阀52和吸附剂送风机53的控制下,一部分吸附剂排出,一部分进行循环利用。其中50%吸附剂进行循环利用,其他50%的吸附剂作为废渣排出。
煤气继续进入到支撑层42并到达催化层43,在催化层43活性组分的作用下发生水解反应,应将COS和CS2水解生产H2S,其中水解反应温度为300℃,水解压力为200KPa;其中,过滤膜层41为SiO2膜,厚度为200um,膜孔径为200μm;所述支撑层42的主要成分为SiC和Fe2O3的混合物,所述支撑层的42孔隙率为38%,厚度为8mm;所述催化层43由载体和活性层组成,所述载体为陶瓷纤维,所述活性组分包括碱金属和碱土金属组合,活性组分含量为5%;
S4,水解后的煤气经过TRT余热发电单元6后,最终硫化氢吸附装置71和脱附风机72将脱硫剂吸附的高浓度H2S脱附用于生产高纯度硫磺。其中,经过TRT余热发电单元6后得到的煤气温度为50℃;所述脱硫剂为氧化铁;脱硫温度为45℃,脱硫剂再生的方式为热再生,介质为热空气或者净煤气,再生温度为200℃,再生时间20h。
此条件下,高炉煤气的脱硫效率为96%,TRT发电效率为57%,净煤气H2S浓度低于10mg/m3。
实施例3
采用如图1所示的一种高炉煤气干式精脱硫系统的高炉煤气精脱硫方法,高炉煤气依次经过预除尘单元2、多功能复合滤芯反应器3、TRT余热发电单元6和硫化氢吸附单元71后得到净煤气,具体包括以下步骤:
S1,高炉煤气先通过预除尘单元2进行一级除尘,去除煤气中95%以上的烟尘,所述预除尘单元2为重力除尘器和旋风除尘器的组合,除尘后煤气中含尘量为85mg/m3,煤气温度100℃;
S2,利用吸附剂送风机53将吸附剂补充仓54中的吸附剂粉末直接喷入经过预除尘单元2后的煤气中,并在多功能复合滤芯反应器3中发生吸附反应;所述吸附剂为粒度350目的粉末状吸附剂,吸附剂在煤气中的使用量为每立方煤气中喷入1.0g,吸附剂为氢氧化镁粉末;
S3,煤气进入多功能复合滤芯反应器3,在可拆卸多功能复合滤芯4的过滤膜层41的作用下将已吸附HCl和硫化物的吸附剂捕集下来,并形成二次的固定床吸附滤饼层,捕集下来的吸附剂经过多功能复合滤芯反应器3下端的卸灰阀51排出。在废渣排放控制阀52和吸附剂送风机53的控制下,一部分吸附剂排出,一部分进行循环利用。其中90%吸附剂进行循环利用,其他10%的吸附剂作为废渣排出。
煤气继续进入到支撑层42并到达催化层43,在催化层43活性组分的作用下发生水解反应,应将COS和CS2水解生产H2S,其中水解反应温度为300℃,水解压力为250KPa;其中,过滤膜层41为Al2O3膜,厚度600um,膜孔径为2μm;所述支撑层42的主要成分为SiC,所述支撑层42的孔隙率为80%,厚度为1mm;所述催化层43由载体和活性层组成,所述载体为TiO2,所述活性组分包括碱金属,活性组分含量为10%;
S4,水解后的煤气经过TRT余热发电单元6后,最终硫化氢吸附装置71和脱附风机72将脱硫剂吸附的高浓度H2S脱附用于生产高纯度硫磺。其中,经过TRT余热发电单元6后得到的煤气温度为60℃;所述脱硫剂为氧化铁;脱硫温度为55℃,脱硫剂再生的方式为热再生,介质为热空气或者净煤气,再生温度为400℃,再生时间4h。
此条件下,高炉煤气的脱硫效率为98%,TRT发电效率为59%,净煤气H2S浓度低于8.0mg/m3。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高炉煤气干式精脱硫系统,其特征在于,所述系统包括通过管道依次连接的预除尘单元、除尘-催化水解一体化单元、TRT余热发电单元和干法脱硫单元;除尘-催化水解一体化单元包括吸附剂喷射系统和多功能复合滤芯反应器,吸附剂喷射系统的出口和进口分别与多功能复合滤芯反应器的进气烟道和灰斗联通;多功能复合滤芯反应器包括并联设置的多个多功能复合滤芯,多功能复合滤芯为各层均可拆卸的多层复合结构,包括从外向内依次设置的过滤膜层、支撑层和催化层,过滤膜层捕集已吸附HCl和硫化物的吸附剂,催化层将COS和CS2水解产生H2S。
2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气干式精脱硫系统,其特征在于,所述过滤膜层为Al2O3膜、PTFE膜、SiO2膜、金属膜或陶瓷纤维膜中的一种,过滤膜层的厚度为5~1000um,膜孔径为2~200μm;
所述支撑层的主要成分为γ-Al2O3、SiC、TiO2、Fe2O3、MnO2、堇青石中的一种或者多种组合,支撑层的孔隙率为35-90%,厚度为1~20mm;
所述催化层包括载体和活性物质,载体为γ-Al2O3、TiO2、活性炭、陶瓷纤维、PPS、玻纤、PTFE材料中的一种,活性组分包括碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属氧化物中的一种或者多种组合,活性组分含量为1~10%。
3.根据权利要求1或2所述的一种高炉煤气干式精脱硫系统,其特征在于,所述多功能复合滤芯设为“U”型结构,所述支撑层的开口端部设有向外延伸的挂肩。
4.根据权利要求1或2所述的一种高炉煤气干式精脱硫系统,其特征在于,所述预除尘单元为重力除尘器或旋风除尘器中的一种或两种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的一种高炉煤气干式精脱硫系统,其特征在于,所述吸附剂喷射系统包括卸灰阀、废渣排放控制阀、吸附剂送风机、吸附剂补充仓和吸附剂控制阀,卸灰阀位于多功能复合滤芯反应器的下方,废渣排放控制阀位于卸灰阀的下端,吸附剂送风机介于废渣排放控制阀与卸灰阀的中间,吸附剂控制阀位于吸附剂补充仓的下方。
6.根据权利要求1或2所述的一种高炉煤气干式精脱硫系统,其特征在于,所述干法脱硫单元包括硫化氢吸附装置和硫化氢脱附风机,硫化氢吸附装置包括至少2组干式吸收塔,一用一备;干式吸收塔的脱硫剂包括小苏打、生石灰、石灰石、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化镁、氧化铜、活性炭、分子筛或者类水滑石中的一种或多种组合。
7.一种高炉煤气干式精脱硫方法,其特征在于,所述方法包括:
S1,高炉煤气先通过预除尘单元进行一级除尘,去除煤气中85%以上的烟尘;
S2,利用吸附剂喷射系统将具有吸附HCl和硫化物能力的吸附剂由管道直接喷入经过预除尘单元后的煤气中,并在管道以及多功能复合滤芯反应器中发生吸附反应;
S3,在多功能复合滤芯反应器内,多功能复合滤芯的过滤膜层将已吸附HCl和硫化物的吸附剂捕集下来,再进行回收利用或资源化处理;而煤气继续进入到支撑层并到达催化层,在催化层的活性组分的作用下发生水解反应,应将COS和CS2水解生产H2S;
S4,水解后的煤气经过TRT余热发电单元后,最终进入脱硫单元,利用干式吸收塔将生成的硫化氢吸收后得到净煤气。
8.根据权利要求7所述的一种高炉煤气干式精脱硫方法,其特征在于,所述S3:
被多功能复合滤芯收集下来的吸附剂中有30-90%返回到吸附剂喷射系统进行再利用,另有10-70%的吸附剂用作资源化处理,处理方法为煅烧处理或液相浸出法,实现重金属与硫化物的分离,硫化物可进一步回收硫资源;
所述吸附剂为粒度100-350目的粉末状吸附剂,吸附剂在煤气中的使用量为每立方煤气中喷入0.1-1g,吸附剂为氧化锌、氧化铝、氧化铁、氧化铜、氧化锰、活性炭中的一种或多种混合;
所述水解反应温度为80-300℃,水解压力为120-250KPa。
9.根据权利要求7或8所述的一种高炉煤气干式精脱硫方法,其特征在于,所述S4:
经过TRT余热发电单元后得到的煤气温度为40-60℃;
所述干式吸收塔至少2组构成,一用一备,干式吸收塔的脱硫剂包括小苏打、生石灰、石灰石、氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化镁、氧化铜、活性炭、分子筛或者类水滑石中的一种或多种组合;脱硫温度为35-60℃,脱硫剂再生的方式为热再生,介质为热空气或者氮气,再生温度为200-400℃,再生时间4-20h。
10.根据权利要求7或8所述的一种高炉煤气干式精脱硫方法,其特征在于,所述S1:一级除尘后煤气中含尘量<100mg/m3,煤气温度100-260℃。
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