一种高炉煤气干式精脱硫系统及精脱硫方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115141660A(43)申请公布日2022.10.04(21)申请号202210919325.4(22)申请日2022.08.02(71)申请人江苏省环境工程技术有限公司地址210019江苏省南京市建邺区嘉陵江东街8号2幢3单元9层(72)发明人杨振亚刘伟许志龙惠斌田昊张洁涂勇(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207专利代理师施婷婷(51)Int.Cl.C10K1/32(2006.01)C10K1/00(2006.01)C10K1/02(2006.01)C10K1/34(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种高炉煤气干式精脱硫系统及精脱硫方法(57)摘要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。CN115141660ACN115141660A权利要求书1/2页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