[發(fā)明專利]一種工業(yè)高爐煤氣氯化氫氣體回收方法與裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710062426.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN106731482A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王依謀;馬良;劉安林;賈虹;何夢(mèng)雅;沈其松;付鵬波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué);上海浙容化工科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/06
• 分類號(hào): B01D53/06;B01D53/14
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司31203
• 代理人: 顧雯

本發(fā)明申請(qǐng)要求名稱為“一種高效硫化氫氣體吸收裝置”，申請(qǐng)日是2016年6月30日，申請(qǐng)?zhí)柺?01610494578.6的發(fā)明，作為本發(fā)明中旋流噴射吸附器結(jié)構(gòu)的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高爐煤氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，適用于高爐煤氣氯化氫氣體回收過(guò)程。具體地說(shuō)，本發(fā)明提供了工業(yè)高爐煤氣氯化氫氣體回收方法與裝置。

背景技術(shù)

氯化氫是無(wú)色而有刺激性氣味的氣體，熔點(diǎn)-114.2度，沸點(diǎn)-85度，空氣中不燃燒，熱穩(wěn)定，到約1500℃分解。有窒息性的氣味，對(duì)上呼吸道有強(qiáng)刺激，對(duì)眼、皮膚、黏膜有腐蝕。密度大于空氣，其水溶液為鹽酸，濃鹽酸具有揮發(fā)性。

高爐煤氣為煉鐵過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為:CO、CO₂、N₂、H₂、CH₄等，其中可燃成分CO含量約占25％左右，H₂、CH₄的含量很少，CO₂、N₂的含量分別占15％、55％。

高爐冶煉過(guò)程中由鐵礦石、焦炭和煤粉帶入的氯經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)后以HCl氣體形態(tài)進(jìn)入高爐爐頂煤氣中，在干法除塵的條件下容易導(dǎo)致高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置(簡(jiǎn)稱TRT)葉片和煤氣管道腐蝕嚴(yán)重，當(dāng)高爐煤氣燃燒后仍然以HCl氣體形態(tài)進(jìn)入大氣，給環(huán)境造成污染。

目前國(guó)內(nèi)采用多種方法與設(shè)備脫除高爐煤氣中氯化氫，專利201010264346.4采用塔式設(shè)備噴液吸收處理氯化氫，專利201020611850.2公開了塔式設(shè)備噴堿吸收處理高爐煤氣中氯化氫，專利201410210169.X采用專用脫氯機(jī)構(gòu)脫除氯化氫氣體。目前常見的高爐煤氣氯化氫氣體回收方法復(fù)雜、占地面積大、投資高、附帶設(shè)備較多。未見到采用多級(jí)旋流噴射吸附器進(jìn)行高爐煤氣氯化氫氣體回收處理的研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)焦?fàn)t煤氣氯化氫回收方法與裝置

一種工業(yè)高爐煤氣氯化氫氣體回收方法，其特征在于：

(1)工業(yè)高爐煤氣進(jìn)入一級(jí)換熱器進(jìn)行冷卻；

(2)冷卻后氣體進(jìn)入單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器，同時(shí)吸收劑經(jīng)泵也進(jìn)入單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器；

(3)高爐煤氣從單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器頂部入口切向進(jìn)入，吸收劑從單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器側(cè)壁小孔噴入；

(4)徑向噴入的流線型吸收劑被切向高速旋轉(zhuǎn)的高爐煤氣持續(xù)切割，形成無(wú)數(shù)吸附液霧滴；

(5)經(jīng)吸收后富含氯化氫的吸附液從單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器底部流出，經(jīng)二級(jí)換熱器換熱后進(jìn)入液體儲(chǔ)罐回收儲(chǔ)存；

(6)凈化后高爐煤氣從單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器頂部流出，經(jīng)干燥器脫水后進(jìn)入后續(xù)設(shè)備。

優(yōu)選的，步驟(1)所述的一級(jí)換熱器冷卻液相能溶解部分氯化氫氣相，氯化氫第一階段脫除效率達(dá)到5％以上。

優(yōu)選的，步驟(2)所述的多級(jí)旋流噴射吸附器為2～5級(jí)，氯化氫第二階段脫除效率達(dá)到99％以上。

優(yōu)選的，步驟(2)所述的單級(jí)旋流噴射吸附器操作壓降為1～5kpa。

優(yōu)選的，步驟(2)所述的單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器側(cè)壁小孔可為圓形、半圓形、三角形、方形，小孔面積為0.2～20mm²。

優(yōu)選的，步驟(3)所述的吸收劑為水或堿性溶液，以水為吸收劑可回收鹽酸，以氨水為吸收劑可回收氯化銨。

另一方面，本發(fā)明提供了一種工業(yè)高爐煤氣氯化氫氣體回收裝置。該裝置包括：

一級(jí)換熱器，用于冷卻工業(yè)高爐煤氣，預(yù)脫除部分氯化氫氣體；

單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器，用于吸附高爐煤氣中氯化氫；

與單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器連接的二級(jí)換熱器，用于冷卻流入其中的液體；

與單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器連接的干燥器，用于脫除凈化后高爐煤氣中液相；

與二級(jí)換熱器連接的液體儲(chǔ)罐，用于回收儲(chǔ)存液體；

優(yōu)選的，所述的單級(jí)旋流噴射吸附器的脫氯吸附效率在99％以上。

優(yōu)選的，所述的單級(jí)或多級(jí)旋流噴射吸附器采用不同直徑，可處理不同風(fēng)量的工業(yè)高爐煤氣。

優(yōu)選的，所述的設(shè)備材料需耐酸堿腐蝕。

優(yōu)選的，所述的多級(jí)旋流噴射吸附器可集成，換熱器為立式或臥式。

本發(fā)明的方法特點(diǎn)如下：

(1)采用旋流噴射吸附器多級(jí)串聯(lián)，有效提高脫氯效果。

(2)旋流吸附器側(cè)壁開孔不同，吸收劑射流形態(tài)不同，傳質(zhì)效果不同，可不同程度影響脫氯效果。