CN206266644U - 一种高炉煤气干法净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高炉煤气干法净化系统。该系统采用了化学链燃烧反应器以及两个吸附塔，通过化学链燃烧反应的放热对载气进行加热，进而用高温载气脱附再生吸附剂，脱附之后的NH₃通入到化学链燃烧反应器中与氧化态载氧体进行还原反应，当吸附塔中的吸附剂脱附完成之后，将空气通入化学链燃烧反应器中进行还原态载氧体的氧化再生过程，并且采用两个并联的吸附塔交替吸附和再生，实现高炉煤气高效干法净化。本实用新型通过在吸附塔中充填碱式氧化物作为吸附剂可彻底脱除高炉煤气中的氨、氯、硫等有害杂质，并加装了化学链燃烧反应器，可将脱附的NH₃进行深度处理，且化学链燃烧反应器中的反应释放出的反应热可为吸附剂的脱附再生提供热量。

Description

一种高炉煤气干法净化系统

技术领域

本实用新型涉及一种高炉煤气干法净化系统，属于钢铁冶炼与环境保护技术领域。

背景技术

近年来，国内钢铁企业的高炉煤气已普遍采用全干式布袋除尘技术，带来了极大的经济效益和社会效益。但随着生产经验的不断积累，陆续发现当高炉煤气采用全干式布袋除尘后，因煤气中含氨、氯、硫等杂质，在TRT系统、管道系统及附属设备中存在大量的积盐和腐蚀问题，给企业带来了巨大的经济损失，同时也极大的增加了生产检修人员的工作量。因此，如何高效的脱除高炉煤气中氨、氯、硫等杂质，进而减缓或解决积盐及腐蚀问题成为了钢铁企业亟需解决的问题。

目前，业界采用较多的脱除氨、氯、硫等介质的方案主要有湿法洗涤和干式吸附剂吸附。湿法洗涤只能处理TRT之后的气体，导致TRT的积盐问题严重，同时，由于很多钢铁企业送热风炉的高炉煤气所含氨、氯、硫等杂质未经处理，导致送热风炉的高炉煤气管道及设备有积盐及腐蚀现象。与湿法洗涤相比，干式吸附剂吸附净化技术具有不喷水、不降温、不产生新的污染源等环保节能方面的优势。然而，目前干式吸附剂多以碱式氧化物为主，吸附容量有限，运行一段时间会失效，不能再生或再生时需外部提供大量能量。

现有的高炉煤气干法除尘工艺流程如图1所示，高炉1炉顶煤气经管道进入干法粗除尘装置2和干法精除尘装置3，经干法除尘后的高炉煤气经发电装置7发电后并入净煤气管网，如发电装置(TRT)7不运行，则通过调压阀组6后并入净煤气管网。该现有的高炉煤气干法除尘工艺主要存在以下缺点：(1)因煤气中含氨、氯、硫等杂质，干法粗除尘及精除尘装置不能除掉以上杂质成分，在TRT系统、管道系统及附属设备中存在大量的积盐和腐蚀问题；(2)积盐问题是由于NH₃和HCl结合生成了NH₄Cl，当温度降低至80℃左右时，氨盐析出。

现有的高炉煤气干法除尘湿法除氯工艺流程如图2所示，高炉1炉顶煤气经管道进入干法粗除尘装置2和干法精除尘装置3，经干法除尘后的高炉煤气通过发电装置7发电后进入喷碱塔5，在喷碱塔5内对酸性杂质进行喷淋脱除，通过喷碱塔5的净高炉煤气并入净煤气管网，如发电装置(TRT)7不运行，则通过调压阀组6后进入喷碱塔5，再并入净煤气管网。该现有的高炉煤气干法除尘湿法除氯工艺主要存在以下缺点：(1)喷碱塔需要消耗大量的水及碱液；(2)会产生大量的含盐废水，产生新的污染源；(3)因喷淋会降低煤气温度，因此喷碱塔只能放在TRT之后对煤气进行净化，导致TRT因未对NH₃、氯进行处理而积盐问题严重；在很多企业，由于送热风炉的高炉煤气所含氨、氯、硫等杂质未经处理，导致送热风炉的高炉煤气管道及设备有积盐及腐蚀现象。

现有的高炉煤气干法除尘干法除氯工艺流程如图3所示，高炉1炉顶煤气经管道进入干法粗除尘装置2和干法精除尘装置3，经干法除尘后的高炉煤气通入吸附塔4，吸附塔内充填吸附剂，吸附剂由20％以下的碱性活性组分组成，通过吸附剂吸附后的净煤气通过发电装置7发电后进入净煤气管网，如发电装置(TRT)7不运行，则通过调压阀组6后并入净煤气管网。该现有的高炉煤气干法除尘干法除氯工艺主要存在以下缺点：填充的干式吸附剂吸附容量有限，运行一段时间后会失效，如抛弃或填埋失效吸附剂、更换新吸附剂，会造成环境的二次污染，且会大幅提高净化装置运行维护成本。

现有的高炉煤气干法除尘干法除氯工艺-吸附剂可再生的工艺流程如图4所示，高炉1炉顶煤气经管道进入干法粗除尘装置2和干法精除尘装置3，经干法除尘后的高炉煤气通入吸附塔4，吸附塔内充填吸附剂，吸附剂由20％以下的碱性活性组分组成，通过吸附剂吸附后的净煤气通过发电装置7发电后进入净煤气管网，如发电装置(TRT)7不运行，则通过调压阀组6后并入净煤气管网。在吸附剂吸附饱和后，通过将再生用载气加热装置8产生的100～500℃过热蒸汽或300～700℃高温烟气/煤气作为高温载气通入吸附塔4中，高温载气可将干式吸附剂中的酸性物质和灰尘等分离出来，使干式吸附剂再生并重复使用。该现有的高炉煤气干法除尘干法除氯工艺-吸附剂可再生的工艺主要存在以下缺点：选用碱式氧化物作为吸附剂，在吸附剂吸附饱和后，需用载气加热装置产生100～500℃过热蒸汽或300～700℃的高温烟气/煤气作为高温载气通入吸附塔内，将干式吸附剂中的杂质气体及灰尘等分离出来，使吸附剂再生并重复使用。因此，此技术中的吸附剂再生过程中需要较大能耗。

由于目前的高炉煤气干法净化工艺存在上述各种各样的缺陷，因此本领域急需研发出一种新型的高炉煤气干法净化系统。

实用新型内容

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种高炉煤气干法净化系统。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种高炉煤气干法净化系统，该系统至少包括：干法粗除尘装置、干法精除尘装置、第一吸附塔、第二吸附塔以及化学链燃烧反应器；

高炉炉顶的高炉煤气出口通过管道依次连接于干法粗除尘装置和干法精除尘装置，干法精除尘装置的除尘后的煤气出口分别通过管道连接于第一吸附塔和第二吸附塔塔底的煤气入口；第一吸附塔和第二吸附塔的塔顶分别通过管道连接于并联的发电装置和调压阀组进而连接煤气管网；

第一吸附塔和第二吸附塔的塔顶还分别设置有高温载气进入管道，第一吸附塔和第二吸附塔的塔底还分别设置有脱附NH₃出口管道；两条脱附NH₃出口管道均连接于化学链燃烧反应器的还原反应气体入口，化学链燃烧反应器上还设置有还原产物气体出口，该还原产物气体出口的管道上连接有空气或富氧空气进入管道，即化学链燃烧反应器的还原产物气体出口也是氧化再生反应气体入口，并且化学链燃烧反应器的还原反应气体入口也是氧化产物气体出口；并且化学链燃烧反应器上设置有加热装置；

第一吸附塔和第二吸附塔中均充填有吸附剂；化学链燃烧反应器中充填有载氧体。

根据本实用新型的具体实施方式，优选地，上述高炉煤气干法净化系统还包括蓄热器，所述蓄热器上设置有载气进入管道，并且所述化学链燃烧反应器的氧化产物气体出口和还原产物气体出口均通过管道连接于所述蓄热器来为其蓄热，经所述蓄热器加热后的高温载气通过高温载气出口分别连接于第一吸附塔和第二吸附塔塔顶的高温载气进入管道，并且所述蓄热器上还设置有产物气体出口管道用来排空为其蓄热后的氧化产物气体和还原产物气体。

根据本实用新型的具体实施方式，优选地，上述高炉煤气干法净化系统还包括电动阀和/或电动阀组，这些电动阀和/或电动阀组可以分别设置在第一吸附塔、第二吸附塔、化学链燃烧反应器和蓄热器等中的一个或几个装置的入口和/或出口管道上，以便于切换吸附塔中的吸附过程和脱附再生过程、化学链燃烧反应器中的还原反应过程和氧化再生反应过程等。

在上述高炉煤气干法净化系统中，优选地，所述第一吸附塔为填充有含碱式氧化物的吸附剂的吸附塔。

在上述高炉煤气干法净化系统中，优选地，所述第二吸附塔为填充有含碱式氧化物的吸附剂的吸附塔。

其中，所述含碱式氧化物的吸附剂为碱式氧化物、或碱式氧化物与活性炭、硅胶、活性氧化铝和分子筛等中的一种或几种的混合物。第一吸附塔与第二吸附塔中的吸附剂可以完全相同，也可以稍有不同，只要均含有碱式氧化物即可。

在上述高炉煤气干法净化系统中，优选地，所述化学链燃烧反应器为填充有Cu基载氧体、Fe基载氧体或Ni基载氧体的化学链燃烧反应器。更优选地，所述化学链燃烧反应器中的载氧体为Cu基载氧体。

在上述高炉煤气干法净化系统中，优选地，所述干法粗除尘装置和所述干法精除尘装置分别为布袋除尘器、电除尘器、金属除尘器或塑烧板除尘器。

采用上述的高炉煤气干法净化系统进行高炉煤气干法净化的方法，可以包括以下步骤：

(1)使从高炉炉顶排出的高炉煤气依次进入干法粗除尘装置和干法精除尘装置进行除尘处理后；进入第一吸附塔使除尘后的煤气中的杂质气体(主要包括NH₃、HCl等)被第一吸附塔中的吸附剂吸附；然后使经吸附除杂后的气体通过发电装置发电后进入煤气管网，如果发电装置不运行则通过调压阀组后进入煤气管网；

(2)当第一吸附塔中的吸附剂吸附饱和时，使从高炉炉顶排出的高炉煤气依次进入干法粗除尘装置和干法精除尘装置进行除尘处理后；进入与第一吸附塔并联的第二吸附塔使除尘后的煤气中的杂质气体(主要包括NH₃、HCl等)被第二吸附塔中的吸附剂吸附；然后使经吸附除杂后的气体通过发电装置发电后进入煤气管网，如果发电装置不运行则通过调压阀组后进入煤气管网；

同时使高温载气进入吸附饱和的第一吸附塔将吸附剂吸附的NH₃脱附出来，使脱附出来的NH₃进入化学链燃烧反应器中与其中的氧化态载氧体进行还原反应生成还原产物气体(主要包括氮气、水蒸气和二氧化碳)并放出热量；

(3)当第一吸附塔中的吸附剂全部或大部分脱附再生后，停止向其中通入高温载气，第一吸附塔自然冷却降温；使空气或富氧空气进入化学链燃烧反应器中与其中的还原态载氧体进行氧化再生反应生成氧化产物气体并放出热量；

当化学链燃烧反应器中的还原态载氧体全部或大部分被氧化再生时，停止向其中通入空气或富氧空气；

(4)当第二吸附塔中的吸附剂吸附饱和时，使从高炉炉顶排出的高炉煤气依次进入干法粗除尘装置和干法精除尘装置进行除尘处理后；再次进入第一吸附塔进行吸附，使经吸附除杂后的气体通过发电装置发电后或通过调压阀组后进入煤气管网；

同时对第二吸附塔中的吸附剂进行脱附再生，该脱附再生的步骤及该步骤涉及的化学链燃烧反应器中的还原反应过程和氧化再生反应过程均与对第一吸附塔中的吸附剂进行脱附再生的步骤相同；

使第一吸附塔与第二吸附塔交替吸附和再生，实现高炉煤气的干法净化。

在上述高炉煤气干法净化方法中，优选地，所述高温载气是使载气通过蓄热器进行加热而得到的，所述高温载气的温度为350～450℃；并且所述化学链燃烧反应器的还原产物气体与氧化产物气体均通过所述蓄热器蓄热后排空，所述化学链燃烧反应器在第1次运行时以惰性气体(例如氮气)作为传热介质并通过加热装置使其加热至300～450℃(第一次运行时加热温度可以偏低，后续反应过程中会有反应放热使温度升高)，加热后的惰性气体通过所述蓄热器蓄热后排空。本实用新型无需设置载气加热装置，而是采用化学链燃烧反应器中的燃烧反应释放出的反应热来为蓄热器蓄热，进而加热载气；在化学链燃烧反应器第1次运行时，先向其中通入惰性气体同时通过加热装置对其加热，进而使加热后的惰性气体通过蓄热器蓄热；通过蓄热器加热后的高温载气对吸附剂进行脱附得到NH₃，该NH₃进入到化学链燃烧反应器中，此时无需对化学链燃烧反应器进行加热，该NH₃自带温度与其中的氧化态载氧体进行还原反应生成还原产物气体并放出热量；之后进行的化学链燃烧反应器中的氧化再生反应过程、以及两个吸附塔中吸附剂的脱附再生过程均无需再次额外加热。

在上述高炉煤气干法净化方法中，优选地，进入第一吸附塔或第二吸附塔的除尘后的煤气的温度为90～200℃；更优选地，进入第一吸附塔或第二吸附塔的除尘后的煤气的温度为90～120℃。也就是说，在吸附塔中进行吸附的温度为90～200℃，优选为90～120℃。

在上述高炉煤气干法净化方法中，优选地，所述第一吸附塔与所述第二吸附塔中的吸附剂分别包括碱式氧化物、或碱式氧化物与活性炭、硅胶、活性氧化铝和分子筛等中的一种或几种的混合物。第一吸附塔与第二吸附塔中的吸附剂可以完全相同，也可以稍有不同，只要均含有碱式氧化物即可。

在上述高炉煤气干法净化方法中，优选地，所述第一吸附塔与所述第二吸附塔中的吸附剂脱附再生是在300～400℃进行的。

在上述高炉煤气干法净化方法中，优选地，所述化学链燃烧反应器中的载氧体包括Cu基载氧体、Fe基载氧体和Ni基载氧体等中的一种或几种的组合。载氧体的定义为：在化学链燃烧反应中，用来传递氧的固体氧化物称为载氧体；主要有Cu基、Ni基、Fe基、Ca基等载氧体。以Cu基载氧体为例，一般为CuO为活性组分，以Al₂O₃、SiO₂等为惰性载体进行制备。更优选地，所述化学链燃烧反应器中的载氧体为Cu基载氧体，Cu基载氧体的氧化态载氧体的还原反应和还原态载氧体的氧化再生反应均为放热反应，这十分有利于以自身的反应热来维持还原过程和氧化再生过程所需的反应温度，并且为吸附剂脱附再生时提供连续的热量。在处理NH₃的反应中，Cu基载氧体的氧化态与NH₃的还原反应、以及还原态与O₂的氧化再生反应的反应方程式和反应热如下所示：

3CuO+2NH₃(g)＝3Cu+N₂(g)+3H₂O(g) △H＝-40.81kcal/mol；

2Cu+O₂(g)＝2CuO △H＝-73.41kcal/mol。

在上述高炉煤气干法净化方法中，优选地，所述化学链燃烧反应器中的氧化态载氧体的还原反应是在400～500℃进行的，还原态载氧体的氧化再生反应是在450～500℃进行的。

在上述高炉煤气干法净化方法中，优选地，化学链燃烧反应器中的还原态载氧体全部或大部分被氧化再生的判断标准可以为氧化产物气体中的氧气体积浓度达到2％时。

在上述高炉煤气干法净化方法中，优选地，所述干法粗除尘装置和所述干法精除尘装置分别为布袋除尘器、电除尘器、金属除尘器或塑烧板除尘器。

本实用新型提供的高炉煤气干法净化系统及方法首先将含氨、氯等杂质的除尘后高炉煤气通入吸附塔中，使吸附剂吸附其中的NH₃和HCl等杂质，从而实现高炉煤气的净化；然后通过化学链燃烧反应中燃烧过程的放热对载气进行加热，进而采用高温载气脱附再生吸附剂；脱附之后的NH₃通入到化学链燃烧反应器中与氧化态载氧体进行还原反应，生成N₂、H₂O和CO₂，因氧化态载氧体的氧化能力明显弱于O₂，并且还原反应温度控制在400～500℃，因此不会有NO或者NO₂反应；当吸附塔中的吸附剂全部或大部分脱附完成之后，通过阀组的切换将空气或富氧空气通入化学链燃烧反应器中，进行还原态载氧体的氧化再生过程；并且采用两个并联的吸附塔交替吸附和再生，实现高炉煤气高效干法净化。

本实用新型提供的高炉煤气干法净化系统主要可以带来以下有益效果：(1)本实用新型通过在吸附塔中充填碱式氧化物作为吸附剂可彻底脱除高炉煤气中的氨、氯、硫等会对引起设备积盐和腐蚀问题的有害杂质，并且根据本实用新型的具体实施方式，通过测试净化后高炉煤气冷凝水的pH值，发现其pH值为6～8，证明净化后的高炉煤气中氯含量<5mg/Nm³，从根本上解决了TRT装置、管道系统及设备等的积盐和腐蚀问题；(2)本实用新型加装了化学链燃烧反应器，可将脱附的NH₃进行深度处理，并且无需设置载气加热装置，在化学链燃烧反应器中的载氧体与NH₃的还原反应过程和载氧体的氧化再生反应过程均为放热反应过程，释放出的反应热可以为吸附剂的脱附再生提供热量，极大地降低了吸附剂再生过程的能量消耗；(3)本实用新型采用两个吸附塔交替吸附和再生，实现了高炉煤气高效干法净化。

附图说明

图1为现有的高炉煤气干法除尘工艺流程图；

图2为现有的高炉煤气干法除尘湿法除氯工艺流程图；

图3为现有的高炉煤气干法除尘干法除氯工艺流程图；

图4为现有的高炉煤气干法除尘干法除氯工艺-吸附剂可再生的工艺流程图；

图5为本实用新型一具体实施方式提供的高炉煤气干法净化方法及系统的工艺流程图；

主要组件符号说明：

高炉1、干法粗除尘装置2、干法精除尘装置3、吸附塔4、喷碱塔5、调压阀组6、发电装置7、加热装置8、第一吸附塔401、第二吸附塔402、第一吸附剂410、第二吸附剂420、第一电动阀501、第二电动阀502、第三电动阀503、第四电动阀504、第五电动阀505、第六电动阀506、第七电动阀507、第八电动阀508、第九电动阀509、第十电动阀510、第十一电动阀511、化学链燃烧反应器9、载氧体901、蓄热器10、第一循环风机11、第二循环风机12。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种高炉煤气干法净化系统，如图5所示，该系统包括：干法粗除尘装置2、干法精除尘装置3、第一吸附塔401、第二吸附塔402、化学链燃烧反应器9、蓄热器10、第一循环风机11以及第二循环风机12；

高炉1炉顶的高炉煤气出口通过管道依次连接于干法粗除尘装置2和干法精除尘装置2，干法精除尘装置3的除尘后的煤气出口分别通过管道连接于第一吸附塔401和第二吸附塔402塔底的煤气入口；第一吸附塔401和第二吸附塔402的塔顶分别通过管道连接于并联的发电装置7和调压阀组6进而连接煤气管网；并且第一吸附塔401塔底的煤气入口管道上设置有第一电动阀501，第一吸附塔401塔顶连接于并联的发电装置7和调压阀组6的管道上设置有第二电动阀502；第二吸附塔402塔底的煤气入口管道上设置有第五电动阀505，第二吸附塔402塔顶连接于并联的发电装置7和调压阀组6的管道上设置有第六电动阀506；

第一吸附塔401和第二吸附塔402的塔底还分别设置有脱附NH₃出口管道，并且第一吸附塔401塔底的脱附NH₃出口管道上设置有第四电动阀504，第二吸附塔401塔底的脱附NH₃出口管道上设置有第八电动阀508；两条脱附NH₃出口管道均连接于化学链燃烧反应器9的还原反应气体入口，化学链燃烧反应器9上还设置有还原产物气体出口，该还原产物气体出口通过管道连接于蓄热器10，并在该管道上靠近蓄热器10的位置设置有第十一电动阀511；并且空气或富氧空气进入管道通过三通连接于该管道，即化学链燃烧反应器的还原产物气体出口也是氧化再生反应气体入口，在该空气或富氧空气进入管道上设置有第九电动阀509和第二循环风机12，并且化学链燃烧反应器的还原反应气体入口也是氧化产物气体出口，该氧化产物气体出口通过管道和三通与还原产物气体出口和蓄热器10连接的管道连通，并在该氧化产物气体出口与蓄热器10连接的管道上设置有第十电动阀510；

第一吸附塔401和第二吸附塔402的塔顶还分别设置有高温载气进入管道；蓄热器10上还设置有载气进入管道，并在该载气进入管道上设置有第一循环风机11；化学链燃烧反应器9的氧化产物气体出口和还原产物气体出口均通过管道连接于蓄热器10来为其蓄热，经蓄热器9加热后的高温载气通过高温载气出口分别连接于第一吸附塔401和第二吸附塔402塔顶的高温载气进入管道，并且第一吸附塔401塔顶的高温载气进入管道上设置有第三电动阀503，第二吸附塔402塔顶的高温载气进入管道上设置有第七电动阀507；所述蓄热器上还设置有产物气体出口管道用来排空为其蓄热后的氧化产物气体和还原产物气体；

第一吸附塔401中充填有第一吸附剂410，第二吸附塔402中充填有第二吸附剂420；化学链燃烧反应器9上设置有加热装置8，化学链燃烧反应器9中充填有载氧体901。

在本实施例的高炉煤气干法净化系统中，所述第一吸附塔与所述第二吸附塔中的吸附剂分别包括碱式氧化物、或碱式氧化物与活性炭、硅胶、活性氧化铝和分子筛等中的一种或几种的混合物。第一吸附塔与第二吸附塔中的吸附剂可以完全相同，也可以稍有不同，只要均含有碱式氧化物即可；优选地，第一吸附塔与第二吸附塔中的吸附剂均为碱式氧化物。所述化学链燃烧反应器中的载氧体包括Cu基载氧体、Fe基载氧体和Ni基载氧体等中的一种或几种的组合；优选地，所述化学链燃烧反应器中的载氧体为Cu基载氧体。所述干法粗除尘装置和所述干法精除尘装置分别为布袋除尘器、电除尘器、金属除尘器或塑烧板除尘器。

实施例2

本实施例提供了一种高炉煤气干法净化方法，该方法采用实施例1提供的高炉煤气干法净化系统，如图5所示，其包括以下步骤：

(1)使从高炉1炉顶排出的高炉煤气依次进入干法粗除尘装置2和干法精除尘装置3进行除尘处理；打开第一电动阀501和第二电动阀502，使除尘后的约90～200℃(优选为90～120℃)的煤气进入第一吸附塔401以将其中的NH₃、HCl等杂质气体被第一吸附塔401中的第一吸附剂410吸附，其中HCl的吸附过程以化学吸附为主，NH₃的吸附过程以物理吸附为主；然后使经吸附除杂后的气体通过发电装置7发电后进入煤气管网，如果发电装置7不运行则通过调压阀组6后进入煤气管网；

(2)当第一吸附塔401中的第一吸附剂410吸附饱和时，关闭第一电动阀501和第二电动阀502，打开第五电动阀505和第六电动阀506，使从高炉1炉顶排出的高炉煤气依次进入干法粗除尘装置2和干法精除尘装置3进行除尘处理后，进入与第一吸附塔401并联的第二吸附塔402使除尘后的约90～200℃(优选为90～120℃)的煤气中的NH₃、HCl等杂质气体被第二吸附塔402中的第二吸附剂420吸附；然后使经吸附除杂后的气体通过发电装置7发电后进入煤气管网，如果发电装置7不运行则通过调压阀组6后进入煤气管网；

同时，打开第三电动阀503、第四电动阀504和第十一电动阀511，并打开第一循环风机11使载气通过蓄热器10进行加热得到350～450℃的高温载气，该蓄热器10是通过化学链燃烧反应器9在第1次运行时以惰性气体(例如氮气)作为传热介质并用加热装置8使其加热至300～450℃而蓄热的，该高温载气进入吸附饱和的第一吸附塔401将第一吸附剂410吸附的NH₃脱附出来，使脱附出来的NH₃进入化学链燃烧反应器9中与其中的氧化态载氧体901进行还原反应生成还原产物气体(主要包括氮气、水蒸气和二氧化碳)并放出热量，化学链燃烧反应器9的还原产物气体通过蓄热器10蓄热后排空；

(3)当第一吸附塔401中的第一吸附剂410全部或大部分脱附再生后，停止第一循环风机11、关闭第三电动阀503和第四电动阀504，以停止向第一吸附塔401中通入高温载气，第一吸附塔401自然冷却降温；打开第二循环风机12、第九电动阀509和第十电动阀510，使空气或富氧空气进入化学链燃烧反应器9中与其中的还原态载氧体901进行氧化再生反应生成氧化产物气体并放出热量，化学链燃烧反应器9的氧化产物气体通过蓄热器10蓄热后排空；

当化学链燃烧反应器9中的还原态载氧体901全部或大部分被氧化再生时，即氧化产物气体中的氧气体积浓度达到2％时，停止第二循环风机12、关闭第九电动阀509和第十电动阀510，以停止向化学链燃烧反应器9中通入空气或富氧空气；

(4)当第二吸附塔402中的第二吸附剂420吸附饱和时，关闭第五电动阀505和第六电动阀506，打开第一电动阀501和第二电动阀502，使从高炉1炉顶排出的高炉煤气依次进入干法粗除尘装置2和干法精除尘装置3进行除尘处理后；再次进入第一吸附塔401进行吸附，使经吸附除杂后的气体通过发电装置7发电后或通过调压阀组6后进入煤气管网；

同时对第二吸附塔402中的第二吸附剂420进行脱附再生，即打开第七电动阀507和第八电动阀508，并打开第一循环风机11使载气通过蓄热器10进行加热得到350～450℃℃的高温载气，该高温载气进入吸附饱和的第二吸附塔402将第二吸附剂420吸附的NH₃脱附出来，使脱附出来的NH₃进入化学链燃烧反应器9中与其中的氧化态载氧体901进行还原反应生成还原产物气体(主要包括氮气、水蒸气和二氧化碳)并放出热量，化学链燃烧反应器9的还原产物气体通过蓄热器10蓄热后排空；

(5)当第二吸附塔402中的第二吸附剂420全部或大部分脱附再生后，停止第一循环风机11、关闭第七电动阀507和第八电动阀508，以停止向第二吸附塔402中通入高温载气，第二吸附塔402自然冷却降温；打开第二循环风机12、第九电动阀509和第十电动阀510，使空气或富氧空气进入化学链燃烧反应器9中与其中的还原态载氧体901进行氧化再生反应生成氧化产物气体并放出热量，化学链燃烧反应器9的氧化产物气体通过蓄热器10蓄热后排空；

当化学链燃烧反应器9中的还原态载氧体901全部或大部分被氧化再生时，即氧化产物气体中的氧气体积浓度达到2％时，停止第二循环风机12、关闭第九电动阀509和第十电动阀510，以停止向化学链燃烧反应器9中通入空气或富氧空气；

使第一吸附塔401与第二吸附塔402交替吸附和再生，实现高炉煤气的干法净化。

测试净化后高炉煤气冷凝水的pH值，发现其pH值为6～8，证明净化后的高炉煤气中氯含量<5mg/Nm³，从根本上解决了TRT装置、管道系统及设备等的积盐和腐蚀问题。

Claims (7)

1.一种高炉煤气干法净化系统，其特征在于，该系统至少包括：干法粗除尘装置、干法精除尘装置、第一吸附塔、第二吸附塔以及化学链燃烧反应器；

高炉炉顶的高炉煤气出口通过管道依次连接于干法粗除尘装置和干法精除尘装置，干法精除尘装置的除尘后的煤气出口分别通过管道连接于第一吸附塔和第二吸附塔塔底的煤气入口；第一吸附塔和第二吸附塔的塔顶分别通过管道连接于并联的发电装置和调压阀组进而连接煤气管网；

第一吸附塔和第二吸附塔的塔顶还分别设置有高温载气进入管道，第一吸附塔和第二吸附塔的塔底还分别设置有脱附NH₃出口管道；两条脱附NH₃出口管道均连接于化学链燃烧反应器的还原反应气体入口，化学链燃烧反应器上还设置有还原产物气体出口，该还原产物气体出口的管道上连接有空气或富氧空气进入管道，即化学链燃烧反应器的还原产物气体出口也是氧化再生反应气体入口，并且化学链燃烧反应器的还原反应气体入口也是氧化产物气体出口；并且化学链燃烧反应器上设置有加热装置；

第一吸附塔和第二吸附塔中均充填有吸附剂；化学链燃烧反应器中充填有载氧体。

2.根据权利要求1所述的高炉煤气干法净化系统，其特征在于，还包括蓄热器，所述蓄热器上设置有载气进入管道，并且所述化学链燃烧反应器的氧化产物气体出口和还原产物气体出口均通过管道连接于所述蓄热器来为其蓄热，经所述蓄热器加热后的高温载气通过高温载气出口分别连接于第一吸附塔和第二吸附塔塔顶的高温载气进入管道，并且所述蓄热器上还设置有产物气体出口管道用来排空为其蓄热后的氧化产物气体和还原产物气体。

3.根据权利要求1所述的高炉煤气干法净化系统，其特征在于，还包括电动阀和/或电动阀组，所述电动阀和/或电动阀组分别设置在第一吸附塔、第二吸附塔、化学链燃烧反应器和蓄热器中的一个或几个装置的入口和/或出口管道上。

4.根据权利要求1所述的高炉煤气干法净化系统，其特征在于，所述第一吸附塔为填充有含碱式氧化物的吸附剂的吸附塔。

5.根据权利要求1所述的高炉煤气干法净化系统，其特征在于，所述第二吸附塔为填充有含碱式氧化物的吸附剂的吸附塔。

6.根据权利要求1所述的高炉煤气干法净化系统，其特征在于，所述化学链燃烧反应器为填充有Cu基载氧体、Fe基载氧体或Ni基载氧体的化学链燃烧反应器。

7.根据权利要求1所述的高炉煤气干法净化系统，其特征在于，所述干法粗除尘装置和所述干法精除尘装置分别为布袋除尘器、电除尘器、金属除尘器或塑烧板除尘器。