一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺.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CN108342230A(43)申请公布日2018.07.31(21)申请号201810179613.4(22)申请日2018.03.05(71)申请人重庆工商大学地址400067重庆市南岸区学府大道19号(72)发明人陈凌(51)Int.Cl.C10K1/02(2006.01)C10K1/34(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺(57)摘要本发明公开了一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺，其特征在于：高炉炉顶煤气经重力除尘器进行粗除尘后，进入高炉钛渣固定床反应器进行酸性气体的脱除，然后再经干法布袋除尘装置精除尘后进入余压透平发电装置进行高炉煤气的压力能及热能的回收。本发明利用固定床床层高炉钛渣中TiO2的催化活性及对HCl等酸性气体的化学稳定性，来保证固定床床层高炉钛渣中SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO等成分对HCl、H2S、SO2、SO3等酸性气体的反应活性和脱除效果，实现对高炉煤气中酸性气体的脱除，工艺方法及设备简单、投资少、运行成本低、占地面积小，同时可以保证高炉煤气压力能及热能的充分回收，优势十分明显。CN108342230ACN108342230A权利要求书1/1页1.一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺，其特征在于：高炉炉顶煤气经重力除尘器进行粗除尘后，进入高炉钛渣固定床反应器进行酸性气体的脱除，然后再经干法布袋除尘装置精除尘后进入余压透平发电装置进行高炉煤气的压力能及热能的回收；所述的高炉钛渣固定床反应器，其固定床床层所用填充物为高炉钛渣，且填满整个床层；所述的高炉钛渣固定床反应器，其固定床床层的容积为每小时高炉炉顶煤气发生量的1/2000～1/1000，其中高炉炉顶煤气发生量按标准立方米进行计量；所述的高炉钛渣固定床反应器，其固定床床层为圆柱形床层，床层高度与床层底面直径之比为2～4。2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺，其特征在于：所述的高炉钛渣粒度范围为1mm～3mm。3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺，其特征在于：所述的高炉钛渣，其TiO2的含量为10%～25%(质量百分比)，同时(SiO2+Al2O3+CaO+MgO+FeO)的含量≥65%(质量百分比)。4.根据权利要求1所述的一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺，其特征在于：所述的高炉钛渣固定床反应器，其固定床床层所用高炉钛渣的更换周期为3个月～6个月。5.根据权利要求1所述的一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺，其特征在于：所述的酸性气体为HCl、H2S、SO2和SO3。2CN108342230A说明书1/5页一种高炉煤气中酸性气体的脱除工艺技术领域[0001]本专利属于钢铁企业高炉煤气净化的技术领域，是针对高炉煤气中酸性气体脱除的一种工艺。背景技术[0002]我国铁矿石大部分依赖进口，海运过程中利用海水对铁矿石进行喷洒压尘等过程导致大量的氯离子进入铁矿石，使得高炉煤气中存在酸性气体HCl。另一方面，近十几年来，随着高炉喷煤技术的发展和广泛应用，高炉的喷煤量大幅度提高，喷煤中的硫进入气相，导致高炉煤气中H2S、SO2、SO3等酸性气体的含量增加。因此，高炉煤气中存在HCl、H2S、SO2、SO3等酸性气体，当高炉煤气温度降低至露点温度析出冷凝水后，上述酸性气体溶于水，将会对设备和煤气管道造成严重的腐蚀，特别是HCl。[0003]近十几年来，随着高炉干法布袋除尘+余压透平发电装置(TRT)的普遍应用，高炉煤气的压力能和热能得到了充分的回收。但同时经TRT装置回收压力能及热能后的高炉煤气温度降低，容易析出冷凝水，高炉煤气中的酸性气体溶于水后会导致TRT装置叶片和后续煤气管道产生腐蚀，引发安全事故的发生。[0004]由于上述高炉煤气酸性气体腐蚀的频繁发生，钢铁厂针对如何脱除高炉煤气中的酸性气体进行了大量的研究和尝试。目前较为成熟的方法是在TRT装置后设置湿法洗涤装置进行酸性气体的脱除，该种方法可以有效的脱除高炉煤气中的酸性气体，但存在设备复杂、耗水量大、洗涤塔内部防腐要求高、循环水需单独处理、脱除成本较高等不足，同时对TRT出口煤气温度有限制以防止煤气冷凝水析出，降低了高炉煤气压力能及热能的回收率。除上述方法外，有研究采用Na2CO3等脱氯剂进行了高炉煤气中HCl气体的脱除实验，结果表明高炉煤气中HCl的脱除效果主要受脱氯剂的反应活性影响，如何在高炉炉顶煤气的温度范围(通常为150℃～250℃)、压力、流量及含尘量等工况条件下保持足够的反应活性是限制该类脱氯剂应用的关键，同时该类脱氯剂成本较高，另外该类脱氯剂针对的是HCl的脱除，对于H2S、SO2、SO3的脱除是否有效尚有待研究。