[發(fā)明專利]脫除煉鐵高爐干法除塵煤氣中腐蝕物質(zhì)的系統(tǒng)及其工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910088955.6
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN101603107A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱偉明;王勇建;姜文豪;高會敏;史贊中;趙久梁;李雙全;張繼文
• 申請（專利權(quán)）人: 河北省首鋼遷安鋼鐵有限責(zé)任公司;首鋼總公司
• 主分類號: C21B7/22
• 分類號: C21B7/22;C10K1/10;C10K1/12
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高爐除塵技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種脫除煉鐵高爐干法除塵煤氣中腐蝕物質(zhì)的系統(tǒng)及其工藝，用于脫除煉鐵高爐干法除塵后煤氣中含有的酸性腐蝕物質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著世界鋼鐵冶金行業(yè)競爭的日益加劇，高爐煤氣干法除塵這一節(jié)能降耗工藝技術(shù)在業(yè)內(nèi)獲得了前所未有的重視，國內(nèi)外各大鋼鐵公司普遍開始推廣應(yīng)用，目前已經(jīng)成為國家鋼鐵冶金協(xié)會明確提倡推廣的節(jié)能降耗技術(shù)之一，正在為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，有利就有弊，與濕法除塵相比，目前國內(nèi)外實(shí)施的干法除塵技術(shù)在節(jié)約寶貴的水資源，大大提高發(fā)電負(fù)荷的同時，卻不能象濕法除塵一樣成功脫除煤氣中酸性腐蝕物質(zhì)，煤氣夾帶的腐蝕物質(zhì)會對管網(wǎng)和用戶設(shè)施帶來快速、嚴(yán)重的破壞，給煤氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大的威脅，多數(shù)情況下，干法除塵工藝投產(chǎn)2個月后，便明顯出現(xiàn)腐蝕問題，半年后就會出現(xiàn)大面積泄漏，如果不采取有針對性的治理措施，不超兩年，就會因?yàn)楦g問題造成高爐甚或是全鋼鐵廠停產(chǎn)，給企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，這已經(jīng)成為世界性難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種脫除煉鐵高爐干法除塵煤氣中腐蝕物質(zhì)的系統(tǒng)及其工藝，脫除低溫低壓(壓差發(fā)電(TRT)出口以后)煤氣中NH₄CL物質(zhì)的技術(shù)，成功脫除干法除塵后高爐煤氣中含有腐蝕性極強(qiáng)的酸性物質(zhì)NH₄CL，提高煤氣凝結(jié)水的PH值，降低煤氣凝結(jié)水的含鹽量和電導(dǎo)率，大大延緩煤氣輸送管網(wǎng)和煤氣用戶設(shè)施的腐蝕速度，保障鋼鐵生產(chǎn)的安全運(yùn)行。

為節(jié)約新水資源，本發(fā)明采用循環(huán)水補(bǔ)水、回用水補(bǔ)水均應(yīng)來自本企業(yè)污水處理廠。

本發(fā)明通過分析干法除塵后煤氣中腐蝕物質(zhì)成分和腐蝕機(jī)理，發(fā)現(xiàn)造成腐蝕的物質(zhì)是強(qiáng)酸弱堿鹽NH₄CL，NH₄CL在溫度較高的情況下以氣態(tài)形式存在，在100℃時顯著揮發(fā)，在337.8℃時分解成NH₃分子和HCL分子，干法除塵布袋只能夠過濾5um以上的灰塵顆粒，不能將其過濾下來，一般干法除塵后煤氣溫度為160-180℃，TRT發(fā)電出口溫度為60-80℃，NH₄CL物質(zhì)在TRT發(fā)電之前以氣體形式存在于煤氣中，在TRT發(fā)電之后隨著溫度的降低，NH₃和HCL結(jié)合成固體的NH₄CL，此物質(zhì)極易溶于水，隨著煤氣中凝結(jié)水的出現(xiàn)，CL鹽溶于水，CL離子腐蝕管道上的不銹鋼補(bǔ)償器，酸性溶液腐蝕煤氣設(shè)施。

本發(fā)明包括一套噴淋裝置、向煤氣中噴灑藥劑(NaOH溶液)等核心內(nèi)容。

本發(fā)明的系統(tǒng)包括NaOH堿液制備噴灑系統(tǒng)、軟化水協(xié)助堿液噴灑系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、回用水補(bǔ)水噴灑系統(tǒng)、洗凈塔、洗凈塔填料層。

NaOH堿液制備噴灑系統(tǒng)中堿液計量泵的出口管與軟化水協(xié)助噴灑系統(tǒng)中軟化水泵出口管相連接，加壓后的堿液打到加壓后的軟化水中，通過管道輸送到洗凈塔內(nèi)，在堿液與軟化水共用噴頭處噴灑到洗凈塔內(nèi)。

除了NaOH堿液制備噴灑系統(tǒng)和軟化水協(xié)助堿液噴灑系統(tǒng)之間通過管道連接在一起之外，它們與循環(huán)水系統(tǒng)、回用水系統(tǒng)之間相對并列，相互獨(dú)立，各自運(yùn)行起來后，循環(huán)水泵、回用水泵、分別將循環(huán)水、回用水通過管道打到洗凈塔內(nèi)，通過循環(huán)水噴頭、回用水噴頭，噴灑到塔內(nèi)。

軟化水泵、軟化水補(bǔ)水管道、軟化水井、循環(huán)水井、循環(huán)水泵、循環(huán)水外排水管道、回用水井、回用水泵、回用水補(bǔ)水管道集中布置在洗凈塔外，堿液制備罐、堿液計量泵集中布置在洗凈塔外。

洗凈塔為鋼材焊接制成的圓筒狀裝置，中下部設(shè)有煤氣入口，與TRT出口煤氣管道連接，頂部設(shè)有煤氣出口，與廠區(qū)煤氣管網(wǎng)連接，內(nèi)部裝有循環(huán)水噴頭、回用水噴頭、軟化水及堿液噴頭、填料層，洗凈塔下部為錐形體，收集各種水后通過管道自流，送回循環(huán)水井。

NaOH堿液制備噴灑系統(tǒng)由堿液制備罐、堿液計量泵、堿液與軟化水共用噴頭組成，堿液制備罐、堿液計量泵、堿液與軟化水共用噴頭通過管道連接在一起。將純度96％的固體NaOH在堿液制備罐中與軟化水混勻，制成濃度20％的NaOH溶液，系統(tǒng)運(yùn)行過程為堿液計量泵將20％的NaOH溶液從堿液罐中抽出，打入軟化水管道；與軟化水一起通過噴頭14噴灑到洗凈塔內(nèi)，中和塔內(nèi)流過的高爐煤氣中酸性物質(zhì)。

軟化水協(xié)助堿液噴灑系統(tǒng)由軟化水泵、軟化水補(bǔ)水管道、軟化水井及堿液與軟化水共用噴頭組成，軟化水補(bǔ)水管道、軟化水井、軟化水泵、堿液與軟化水共用噴頭之間通過管道連接在一起。系統(tǒng)運(yùn)行過程為軟化水補(bǔ)水管道將軟化水送到軟化水井內(nèi)，軟化水泵將軟化水加壓后攜帶堿液通過噴頭噴灑到洗凈塔內(nèi)，中和塔內(nèi)流過的高爐煤氣中酸性物質(zhì)，軟化水管道為軟化水井補(bǔ)充水量。