CN215027533U - 一种高炉煤气脱硫净化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高炉煤气脱硫净化处理系统，属于高炉煤气净化技术领域。包括依次连接的高炉、除尘器和浓缩塔，所述浓缩塔上设有第一出口和第二出口，所述第一出口输出不含有机硫煤气，所述第二出口输出高浓度有机硫煤气，所述第一出口与TRT装置进口连接；所述第二出口与水解塔单元进口连接，所述水解塔单元对高浓度有机硫煤气转化为无机硫煤气；所述水解塔单元出口通过TRT装置与脱硫塔第一进口连通，所述脱硫塔第二进口通过碱液泵与碱液罐连通，所述碱液对不含有机硫煤气和无机硫煤气进行脱硫，所述脱硫塔出口与引风机连通。本申请不仅结构简单，操作便捷，而且能够将高炉产生的煤气中有机硫和无机硫全部脱除，降低了运行成本。

Description

一种高炉煤气脱硫净化处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种高炉煤气脱硫净化处理系统，属于高炉煤气净化技术领域。

背景技术

目前，高炉煤气气体成分为二氧化碳6-20％、一氧化碳22-30％、氢气0.5-4％、氮气50-60％、烃类0.2-0.5％及少量的硫化物。高炉煤气含硫量及硫分比例与焦炭的含硫量密切相关，焦炭的全硫、硫形态都可能影响到高炉煤气总硫含量。硫化物主要分为有机硫和无机硫两类，有机硫主要成分有羰基硫(COS)、二硫化碳(CS₂)、硫醚硫醇等，含量基本在200mg/Nm³以下；无机硫主要成分是H₂S，含量基本在100mg/Nm³以下。以目前碱液喷淋的传统工艺，只能消除部分的无机硫，而对有机硫无法去除，这是目前高炉煤气中的一项特别难点，所以很多钢铁企业也无法对高炉煤气进行脱硫处理，就算初步的碱液处理效果也不明显，所以更不愿意投资去进行高炉煤气脱硫。

高炉煤气中含有有机硫和无机硫，无论是有机硫还是无机硫燃烧后都生成SO₂，想要尾气中SO₂达到排放达标，脱硫工艺可分为前置脱硫和后置脱硫，前置脱硫工艺脱除高炉煤气中的有机硫和无机硫，净化后的煤气燃烧尾气中SO₂可达标排放；后置脱硫工艺脱除高炉煤气燃烧后尾气中的SO₂达到排放要求，但存在用气分散装置、分散管理并且生成物还是废弃物。随着国家环保政策的不断加强，后置脱硫工艺越来越不适应新形势下的环保要求，后置脱硫工艺因气量增加造成装置增多、投资费用也增加。前置脱硫工艺可以将有机硫转化和全部脱除无机硫，一劳永逸的解决煤气后续煤气使用生产工序的SO₂排放问题。高炉煤气中硫化物的治理方向是以前置脱硫工艺为主。

而在前置脱硫工艺中，分子筛吸附工艺是较为多的工艺，其主要原理是对无机硫的吸附浓缩处理，而对有机硫的吸附效果较弱，基本上对有机硫无吸附和去除作用。同时，吸附杂质后的分子筛是为危险废物，在运行1-2年后，必须将废弃的分子筛送至有资质的危险废物厂家处理，费用昂贵，且运输不便，这是分子筛吸附工艺的最大弊端。

目前，亟需提出一种能同时脱除有机硫和无机硫的新技术，并且要切实可行，运行成本较低的技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种高炉煤气脱硫净化处理系统，不仅结构简单，操作便捷，且能够同时脱除高炉煤气中的有机硫和无机硫，运行成本低。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种高炉煤气脱硫净化处理系统，包括依次连接的高炉、除尘器和浓缩塔，所述浓缩塔上设有第一出口和第二出口，所述第一出口输出不含有机硫煤气，所述第二出口输出高浓度有机硫煤气，所述第一出口与TRT装置进口连接；所述第二出口与水解塔单元进口连接，所述水解塔单元对高浓度有机硫煤气转化为无机硫煤气；所述水解塔单元出口与TRT装置进口连接，所述TRT装置出口与脱硫塔第一进口连通，所述脱硫塔第二进口通过碱液泵与碱液罐连通，所述碱液泵驱动碱液罐内的碱液流至脱硫塔内，所述碱液对不含有机硫煤气和无机硫煤气进行脱硫，所述脱硫塔出口与引风机连通。

所述浓缩塔还与压缩机连接，所述压缩机控制浓缩塔内的压力。

所述水解塔单元包括第一水解塔和第二水解塔，所述第一水解塔和第二水解塔串联布置，第一水解塔进口与浓缩塔的第二出口连接，所述第二水解塔出口与TRT装置进口连接。

所述浓缩塔内设有若干间隔设置的浓缩极性膜。

所述脱硫塔内设有若干间隔布置的喷淋层，任一所述喷淋层分别包括若干喷淋器，若干所述喷淋器均匀间隔布置。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：一种高炉煤气脱硫净化处理系统，本申请通过浓缩极性膜将煤气中的有机硫进行拦截且富集后输送至水解塔单元内进行水解，水解塔单元能够将高浓度有机硫煤气转化为无机硫煤气，且转化率可达95％，后将无机硫煤气和不含有机硫煤气分别经TRT装置后输送至脱硫塔内，脱硫塔对其进行脱硫，使得煤气中的有机硫和无机硫全部脱除。本申请不仅结构简单，操作便捷，而且能够将高炉产生的煤气中有机硫和无机硫全部脱除，降低了运行成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种高炉煤气脱硫净化处理系统的示意图；

图中1高炉、2除尘器、3压缩机、4浓缩塔、5第一水解塔、6第二水解塔、7TRT装置、8脱硫塔、9喷淋器、10碱液泵、11碱液罐、12引风机。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的一种高炉煤气脱硫净化处理系统，包括依次连接的高炉1、除尘器2和浓缩塔4，浓缩塔4内竖向设有若干间隔布置的浓缩极性膜，浓缩塔4上设有第一出口和第二出口，第一出口输出不含有机硫煤气，第二出口输出高浓度的有机硫煤气。浓缩塔4第一出口与TRT装置7进口连接，浓缩塔4第二出口与第一水解塔5进口连接，第一水解塔5出口与第二水解塔6进口连通，第二水解塔6出口与TRT装置7进口连接，高浓度的有机硫煤气经两水解塔水解后输至TRT装置7。浓缩塔4的侧边入口管口与压缩机3连接，压缩机3调节浓缩塔4内的压力，压缩机3将浓缩塔4内的压力加压至500KPa以下。TRT装置7出口与脱硫塔8第一进口连通，脱硫塔8内竖向设有3层间隔布置的喷淋层，喷淋层经脱硫塔8第二进口与碱液泵10、碱液罐11连通，碱液泵10驱动碱液罐11内的碱液输至喷淋层，后喷于脱硫塔8内，碱液对输至脱硫塔8内的煤气进行脱硫，完成煤气的脱硫工作。脱硫塔8出口与引风机12连通，脱硫后的煤气经引风机12引至各煤气管网。

上述浓缩极性膜为有机填料制成的膜，有机填料由60％的聚氯乙烯和40％的碳基盐组成，浓缩极性膜能将煤气中的有机硫拦截并且富集后导出，有机硫的富集效率可达90％以上。

上述TRT装置7设有除盐水，可产生低温低压(0.6Mpa，160℃)的蒸汽，并入厂区的蒸汽管网利用或者发电，节约了能源消耗。

上述每一层喷淋层分别包括若干喷淋器9，若干喷淋器9均匀间隔布置。根据脱硫塔中煤气硫含量的大小来调节喷淋层的开启层数。

上述第一水解塔5内设有预处理剂，预处理剂以活性炭为载体的吸附材料，能吸收掉高浓度有机硫煤气中的绝大部分杂物，高浓度有机硫煤气经第一水解塔5水解后输至第二水解塔6内。

上述第二水解塔6内设有多功能净化剂和和中温耐硫转化催化剂，多功能净化剂亦以活性炭为载体的吸附材料，能脱除粉尘、O₂等杂质，对有机硫转化催化剂进行保护。中温耐硫转化催化剂以硅酸盐为基体，贵金属的质量百分比为3，和稀土金属的质量百分比为5，提高了转化催化剂的活性。中温耐硫转化催化剂：抗H₂S和O₂中毒能力强、机械强度好，遇水不粉化，转化效率高，转化率能达到95％以上，将其中的大部分COS转化为H₂S。

有机硫转化为无机硫的原理如下：

COS+H₂O→CO₂+H₂S

CS₂+H₂O→CO₂+H₂S。

一种高炉煤气脱硫净化处理工艺，包括如下步骤：

步骤一：高炉1燃烧后产生的煤气经除尘器2除尘后输送至浓缩塔4内。

步骤二：压缩机3对浓缩塔4进行加压，煤气中的有机硫在经过浓缩极性膜后，将有机硫高度浓缩，浓缩倍数在5-10倍之间。高浓度有机硫煤气的体积占原煤气的1/7，其余6/7为不含有机硫煤气，不含有机硫煤气经浓缩塔4的第一出口输送至TRT装置7，高浓度有机硫煤气经浓缩塔4第二出口输送至第一水解塔5；

步骤三：第一水解塔5内的预处理剂对高浓度有机硫煤气中的绝大部分杂物进行吸收，后输送至第二水解塔6，第二水解塔6内的多功能净化剂对高浓度有机硫煤气中O₂等物质进行脱除，第二水解塔6内的中温耐硫转化催化剂高浓度有机硫煤气转化为无机硫煤气，并将转化后的煤气经第二水解塔6出口输送至TRT装置7。

步骤四：步骤三中水解后的煤气和步骤二中不含有机硫煤气共同经过TRT装置7，TRT装置7对流入的煤气进行降温降压，降温降压后的煤气输送至脱硫塔8；

步骤五：碱液泵10将碱液罐11内的碱液经脱硫塔8第二进口输送至各个喷淋层，碱液经喷淋器9喷出，碱液洗涤H₂S，使得煤气中的无机硫全部去除；碱液脱硫的原理为：NaOH+H₂S→Na₂S+H₂O。

步骤六：脱除无机硫和有机硫后的煤气通过引风机12加压至各煤气管网后送至各个企业用户点。

本申请通过浓缩极性膜将煤气中的有机硫进行拦截且富集后输送至水解塔单元内进行水解，水解塔单元能够将高浓度有机硫煤气转化为无机硫煤气，且转化率可达95％，后将无机硫煤气和不含有机硫煤气分别经TRT装置后输送至脱硫塔内，脱硫塔对其进行脱硫，使得煤气中的有机硫和无机硫全部脱除。本申请不仅结构简单，操作便捷，而且能够将高炉产生的煤气中有机硫和无机硫全部脱除，降低了运行成本。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高炉煤气脱硫净化处理系统，其特征在于：包括依次连接的高炉、除尘器和浓缩塔，所述浓缩塔上设有第一出口和第二出口，所述第一出口输出不含有机硫煤气，所述第二出口输出高浓度有机硫煤气，所述第一出口与TRT装置进口连接；所述第二出口与水解塔单元进口连接，所述水解塔单元对高浓度有机硫煤气转化为无机硫煤气；所述水解塔单元出口与TRT装置进口连接，所述TRT装置出口与脱硫塔第一进口连通，所述脱硫塔第二进口通过碱液泵与碱液罐连通，所述碱液泵驱动碱液罐内的碱液流至脱硫塔内，所述碱液对不含有机硫煤气和无机硫煤气进行脱硫，所述脱硫塔出口与引风机连通。

2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气脱硫净化处理系统，其特征在于：所述浓缩塔还与压缩机连接，所述压缩机控制浓缩塔内的压力。

3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气脱硫净化处理系统，其特征在于：所述水解塔单元包括第一水解塔和第二水解塔，所述第一水解塔和第二水解塔串联布置，第一水解塔进口与浓缩塔的第二出口连接，所述第二水解塔出口与TRT装置进口连接。

4.根据权利要求1所述的一种高炉煤气脱硫净化处理系统，其特征在于：所述浓缩塔内设有若干间隔设置的浓缩极性膜。

5.根据权利要求1所述的一种高炉煤气脱硫净化处理系统，其特征在于：所述脱硫塔内设有若干间隔布置的喷淋层，任一所述喷淋层分别包括若干喷淋器，若干所述喷淋器均匀间隔布置。

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