一种高炉煤气湿法脱硫脱碳协同控制方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114196450A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111393255.5(22)申请日2021.11.23(71)申请人中钢集团天澄环保科技股份有限公司地址430205湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷一路225号(72)发明人姚群吕璐马晓辉钱亦琛赵霞郑旭项丽君(74)专利代理机构武汉宇晨专利事务所(普通合伙)42001代理人王敏锋(51)Int.Cl.C10K1/12(2006.01)C10K1/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高炉煤气湿法脱硫脱碳协同控制方法及系统(57)摘要本发明公开了一种高炉煤气脱硫脱碳协同控制方法及系统。高炉荒煤气进入吸收塔通过喷淋贫液，煤气中的H2S、CO2经洗涤净化后由吸收‑2‑塔顶排出，所述贫液是含OH和CO3的混合液；所述贫液净化吸收煤气中的H2S、CO2后变成富液；‑2‑所述富液含HCO3和S；所述富液再与固硫固碳剂和絮凝剂反应生成了含硫含碳沉淀和贫液，富液得到再生，生成了贫液，再生的贫液返回吸收塔继续净化高炉荒煤气。本发明采用的固硫固碳再生富液技术，能将富液中的硫、碳离子固定生成稳定的含硫、含碳副产品，实现硫、碳的协同控制效应。CN114196450ACN114196450A权利要求书1/1页1.一种高炉煤气脱硫脱碳协同控制方法，其特征是高炉荒煤气进入吸收塔通过喷淋贫‑2‑液，煤气中的H2S、CO2经洗涤净化后由吸收塔顶排出，所述贫液是含OH和CO3的混合液；所‑2‑述贫液净化吸收煤气中的H2S、CO2后变成富液；所述富液含HCO3和S；所述富液再与固硫固碳剂和絮凝剂反应生成了含硫含碳沉淀和贫液，发生的化学反应为：固硫碳剂+富液→贫液+含硫含碳沉淀↓富液得到再生，生成了贫液，再生的贫液返回吸收塔继续净化高炉荒煤气。2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气脱硫脱碳协同控制方法，其特征是所述固硫碳剂是含有铅、铬、锰、镁的金属阳离子。3.采用权利要求1‑2任一项所述方法的一种高炉煤气脱硫脱碳协同控制系统，其特征是包括吸收塔（1）、循环浆液池（2）、管道混合器（3）、反应池（4）；所述吸收塔（1）用于洗涤净化高炉荒煤气；所述吸收塔（1）自下而上依次设置气流分布板（101）、喷淋层（102）、除雾器（103）；所述循环浆液池（2）与所述吸收塔（1）中喷淋层（102）通过循环浆液泵（6）相连，所述循环浆液池（2）用于存储贫液或者富液；所述吸收塔（1）底部与循环浆液池（2）连接；所述管道混合器（3）用于加入固硫固碳剂和絮凝剂；所述循环浆液池（2）通过富液泵（7）连接管道混合器（3），富液在管道混合器（3）中与加入的固硫固碳剂和絮凝剂混合反应；所述管道混合器（3）后置连接反应池（4）；富液与固硫固碳剂和絮凝剂在反应池（4）中反应再生成贫液和含硫含碳沉淀；所述反应池（4）的顶部通过贫液泵（8）和管道与循环浆液池（2）相连。4.根据权利要求3所述的一种高炉煤气脱硫脱碳协同控制系统，其特征是所述气流分布板（101）设置为2层；所述喷淋层（102）设置为2层；除雾器（103）采用屋脊式除雾器。5.根据权利要求3所述的一种高炉煤气脱硫脱碳协同控制系统，其特征是所述反应池（4）后置连接真空滤布脱水机（5），所述真空滤布脱水机（5）过滤滤布孔径在10~100μm之间。2CN114196450A说明书1/3页一种高炉煤气湿法脱硫脱碳协同控制方法及系统技术领域[0001]本发明属于工业煤气污染控制技术领域，具体涉及一种适用于高炉煤气和工业煤气中含高浓度CO2、低浓度H2S的湿法脱硫脱碳协同控制方法及系统。背景技术[0002]高炉煤气一氧化碳含量高，利用价值有待开发。[0003]高炉在长流程钢铁生产工艺中具有重要的地位，生产每吨铁水副产1600立方米~2000立方米的高炉煤气，热值700大卡/立方米~800大卡/立方米，煤气中含有一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气等组分，同时伴有尘、硫等污染物。[0004]高炉煤气已经干法布袋除尘，若再对高炉煤气实施源头脱硫净化，则可以有效利用一氧化碳、二氧化碳资源，实现碳中和、碳减排。[0005]高炉煤气源头脱硫的优势：源头脱硫则末端燃烧用户如加热炉、热风炉、煤气发电等都可以不用额外增设脱硫设施；高炉煤气源头脱硫的一次性投资和运行费用低于末端用户脱硫，且占地面积小、操作方式简单。[0006]高炉煤气脱硫的难点：高炉煤气中主要含有有机硫和无机硫，高炉煤气经水解脱硫后，将有机硫几乎全部转换为无机硫（H2S），目前通常采用单碱法洗涤高炉煤气中的硫化氢，由于实际工程设计中，忽略了高炉煤气中高浓度CO2对低浓度H2S的竞争吸收关系，洗涤煤气时会导致CO2快速消耗碱