[發明專利]一種高爐煤氣全硫脫除的濕法凈化裝置和工藝

在審

• 申請號: 202010767193.9
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111826214A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 李鵬飛;朱迎新;李驚濤;朱曉華;程正霖;劉瑱;王博如
• 申請（專利權）人: 中冶節能環保有限責任公司;中冶建筑研究總院有限公司
• 主分類號: C10K1/34
• 分類號: C10K1/34;C10K1/12
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 李濤;張建生

1.一種能實現高爐煤氣全硫脫除的濕法凈化裝置，優選為一種能實現高爐煤氣中羰基硫(COS)、二硫化碳(CS₂)、硫化氫(H₂S)、二氧化硫(SO₂)等含硫物質的脫除以及協同脫除氯化氫(HCl)的濕法凈化裝置，其特征在于，所述濕法凈化裝置包括催化水解塔(2)、脫硫塔(15)、工藝水箱(21)和堿液儲罐(20)；工藝水箱(21)連接脫硫塔(15)，用于將水送入脫硫塔(15)中；堿液儲罐(20)連接脫硫塔(15)，用于將堿液送入脫硫塔(15)中；催化水解塔(2)中裝填有水解催化劑，用于將從催化水解塔(2)上部通入的高爐煤氣進行水解催化，催化水解塔(2)連接脫硫塔(15)下部，用于將經過水解催化處理后的高爐煤氣送入脫硫塔(15)進行處理，脫硫塔(15)頂部設有清潔高爐煤氣排出口(27)，用于將經過脫硫塔處理的高爐煤氣通過清潔高爐煤氣排出口(27)排出，送入高爐煤氣管網。

2.根據權利要求1所述的濕法凈化裝置，其特征在于，所述催化水解塔(2)具有催化水解塔進口煙道、催化水解塔外殼、催化水解塔出口煙道、催化劑支撐網(4)、加料口(3)、卸料口(5)和排污口(6)，催化水解塔外殼頂端連接所述催化水解塔進口煙道，用于將高爐煤氣送入催化水解塔(2)，催化水解塔外殼的下端連接催化水解塔出口煙道，催化水解塔出口煙道連接脫硫塔(15)下部，用于將經過水解催化處理后的高爐煤氣送入脫硫塔(15)進行處理；催化劑支撐網(4)設置在催化水解塔外殼內，用于支撐水解催化劑；催化水解塔外殼底端設置有排污口(6)；催化水解塔外殼上設置有加料口(3)和卸料口(5)，用于對水解催化劑進行加料和卸料。

3.根據權利要求1-2之一所述的濕法凈化裝置，其特征在于，催化水解塔外殼上部為圓錐形，中間部分為圓筒形，下部為圓錐形；催化水解塔進口煙道設置上部圓錐形的頂端，排污口(6)設置在下部圓錐形的底端，催化水解塔出口煙道設置下部圓錐形上，并且位于排污口(6)的上部；催化劑支撐網(4)設置在中間圓筒形上。

4.根據權利要求1-3之一所述的濕法凈化裝置，其特征在于，所述催化劑為蜂窩狀、棒狀、拉西環狀、球狀的一種或多種，將高爐煤氣中的羰基硫(COS)和二硫化碳(CS₂)等有機硫催化水解轉化成H₂S，催化劑活性組分為Na、K、Fe、Cu、Ni鹽中的一種或多種，載體為活性氧化鋁、活性炭、堇青石、類水滑石中的一種或多種。

5.根據權利要求1-4之一所述的濕法凈化裝置，其特征在于，催化劑構型為拉西環狀的催化劑，在催化水解塔(2)內的催化劑支撐網(4)上由大到小散亂堆積，催化劑裝填一定體積，使得催化反應空速為500-4000h^-1，煙氣流速為0.5-2m/s；優選，使得催化水解塔(2)中，高爐煤氣中80％-95％體積分數的羰基硫(COS)和二硫化碳(CS₂)被催化轉化成H₂S。

6.根據權利要求1-5之一所述的濕法凈化裝置，其特征在于，脫硫塔的高徑比控制在2-5，氣體流速控制在0.5-3m/s，保證布風均勻；優選高爐煤氣入口溫度為40-90℃，出口溫度控制在20-40℃。

7.根據權利要求1-6之一所述的濕法凈化裝置，其特征在于，催化水解塔出口煙道連接脫硫塔進口煙道，在脫硫塔進口煙道以上安裝第一層循環水噴嘴(11)，以形成噴水層，在噴水層上方設置第二層堿液噴嘴(12)，以形成噴堿層，在噴堿層上方設置除霧器(13)，在除霧器(13)上方設置第三層沖洗水噴嘴(14)，以形成沖洗水層，采用三層噴入的方式能實現吸收液與煤氣充分接觸，提高物料利用率和硫脫除率；所述噴嘴的類型優選為實心圓錐噴嘴。