一种高炉煤气全硫脱除的干法净化装置和工艺.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CN111826215A(43)申请公布日2020.10.27(21)申请号202010767210.9(22)申请日2020.08.03(71)申请人中冶节能环保有限责任公司地址100088北京市海淀区西土城路33号申请人中冶建筑研究总院有限公司(72)发明人李鹏飞朱晓华王博如朱迎新刘瑱(74)专利代理机构北京瑞思知识产权代理事务所(普通合伙)11341代理人李涛张建生(51)Int.Cl.C10K1/34(2006.01)C10K1/22(2006.01)C10K1/20(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称一种高炉煤气全硫脱除的干法净化装置和工艺(57)摘要本发明涉及一种高炉煤气全硫脱除的干法净化装置和工艺，所述装置包括催化水解塔、脱硫塔、气力输送装置(19)以及气体置换系统；经过除尘及余热余压发电以后的高炉煤气依次经过催化水解塔和脱硫塔；羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)等有机硫在催化水解塔中被催化水解转化成硫化氢(H2S)；通过气力输送装置向脱硫塔供应脱硫剂，吸收硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、氯化氢(HCl)及其他酸性气体，实现了高炉煤气中含硫物质的脱除，从源头解决二氧化硫(SO2)超标问题，同时氯化氢(HCl)的协同脱除在一定程度上控制了煤气管道腐蚀问题。CN111826215ACN111826215A权利要求书1/3页1.一种高炉煤气全硫脱除的干法净化装置，优选为一种能实现高炉煤气中羰基硫(COS)、二硫化碳(CS2)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)等含硫物质的脱除以及协同脱除氯化氢(HCl)的干法净化装置，其特征在于，所述干法净化装置包括催化水解塔、脱硫塔、气力输送装置(19)以及气体置换系统；催化水解塔中装填有水解催化剂，用于对通入催化水解塔中的高炉煤气进行水解催化，催化水解塔连接设置在脱硫塔一侧的高炉煤气进口(20)，用于将经过水解催化处理后的高炉煤气送入脱硫塔进行处理；气力输送装置(19)连接脱硫塔的顶部，用于将脱硫剂送入脱硫塔中对高炉煤气进行全硫脱除；脱硫塔的另一侧设有清洁高炉煤气排出口(21)，用于将全硫脱除后的清洁高炉煤气通过清洁高炉煤气排出口(21)排出，送入高炉煤气管网；气体置换系统与脱硫塔的置换气接口连接，用于在置换脱硫剂前用置换气体对脱硫塔中的煤气进行置换。2.根据权利要求1所述的干法净化装置，其特征在于，所述催化水解塔具有催化水解塔进口烟道、催化水解塔外壳(2)、催化水解塔出口烟道、催化剂支撑网(4)、加料口(3)、卸料口(5)和排污口(6)，催化水解塔外壳(2)顶端连接所述催化水解塔进口烟道，用于将高炉煤气送入催化水解塔，催化水解塔外壳(2)的下端连接催化水解塔出口烟道，催化水解塔出口烟道连接脱硫塔的高炉煤气进口(20)，用于将经过水解催化处理后的高炉煤气送入脱硫塔进行处理；催化剂支撑网(4)设置在催化水解塔外壳(2)内，用于支撑水解催化剂；催化水解塔外壳(2)底端设置有排污口(6)；催化水解塔外壳(2)上设置有加料口(3)和卸料口(5)，用于对水解催化剂进行加料和卸料。3.根据权利要求2所述的干法净化装置，其特征在于，催化水解塔外壳(2)上部为圆锥形，中间部分为圆筒形，下部为圆锥形；催化水解塔进口烟道设置在上部的圆锥形的顶端，排污口(6)设置在下部的圆锥形的底端，催化水解塔出口烟道设置在下部圆锥形上，并且位于排污口(6)的上部；催化剂支撑网(4)设置在中间的圆筒形内。4.根据权利要求1-3之一所述的干法净化装置，其特征在于，所述催化剂为蜂窝状、棒状、拉西环状、球状的一种或多种，将高炉煤气中的羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)等有机硫催化水解转化成H2S，催化剂活性组分为Na、K、Fe、Cu、Ni盐中的一种或多种，载体为活性氧化铝、活性炭、堇青石、类水滑石中的一种或多种。5.根据权利要求1-4之一所述的干法净化装置，其特征在于，催化剂构型为拉西环状的催化剂，在催化水解塔内的催化剂支撑网(4)上由大到小散乱堆积，催化剂装填一定体积，使得催化反应空速为500-4000h-1，煤气流速为0.5-2m/s；优选，使得催化水解塔中，高炉煤气中80％-95％体积分数的羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)被催化转化成H2S。6.根据权利要求1-5之一所述的干法净化装置，其特征在于，脱硫塔的形式为气固错流移动床，气体压降低、脱硫剂磨损小、气固两相接触均匀，脱硫剂停留时间调节弹性大。优选，脱硫塔内气体流速控制在0.5-3m/s，保证布风均匀；优选高炉煤气进口(20)的温度为40-90℃，清洁高炉煤气排出口(21)的温度基本保持不变。7.根据权利要求1-6之一所述的干法净化装置，其特征在于