[發明專利]一種高爐煤氣高效脫硫裝置及方法

在審

• 申請號: 202110322545.4
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113046138A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 張壘;王易;宋光森;閆俊濤;程群鵬;吳高明;鄭立輝
• 申請（專利權）人: 武漢輕工大學
• 主分類號: C10K1/00
• 分類號: C10K1/00;C10K1/02;C10K1/34
• 代理公司: 武漢世躍專利代理事務所(普通合伙) 42273
• 代理人: 鄔麗明

1.一種高爐煤氣脫硫裝置，其特征在于，其包括水解催化塔及脫硫塔，所述水解催化塔的出口與所述脫硫塔的入口相連通，所述水解催化塔包括塔體、氮氣吹掃裝置、第一組除塵催化劑陶瓷管件、第二組催化劑陶瓷管件及多孔隔板，所述多孔隔板設置于所述塔體內的軸向方向，所述多孔隔板用于間隔所述第一組除塵催化劑陶瓷管件、第二組催化劑陶瓷管件所述第一組除塵催化劑陶瓷管件和第二組催化劑陶瓷管件相對于所述多孔隔板對稱分布，所述氮氣吹掃裝置用于對所述第一組除塵催化劑陶瓷管件的管內向管外吹掃氮氣，所述第一組除塵催化劑陶瓷管件包括多個第一除塵催化劑陶瓷管，所述第二組催化劑陶瓷管件包括多個第二催化劑陶瓷管，所述第一除塵催化劑陶瓷管的外壁設置有除塵涂層，所述第二催化劑陶瓷管的主體材質為載體和催化劑的混合。

2.如權利要求1所述的高爐煤氣脫硫裝置，其特征在于，所述多孔隔板上均勻分布有孔徑為5-10mm的通孔。

3.如權利要求1所述的高爐煤氣脫硫裝置，其特征在于，所述第一除塵催化劑陶瓷管的涂層的材質為Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、SiO₂或SiC中的一種或任意兩種以上的組合。

4.如權利要求1所述的高爐煤氣脫硫裝置，其特征在于，所述第一除塵催化劑陶瓷管的除塵涂層的孔密度為200-400CPSI，所述除塵涂層的厚度為100-500μm。

5.如權利要求4所述的高爐煤氣脫硫裝置，其特征在于，所述第一除塵催化劑陶瓷管的內層是催化劑為堿金屬K₂O或Na₂O為活性成分，載體以γ-Al₂O₃或TiO₂或ZrO₂中的一種或任意兩種以上的組合。

6.如權利要求1所述的高爐煤氣脫硫裝置，其特征在于，所述第二組催化劑陶瓷管件載體為γ-Al₂O₃或TiO₂或ZrO₂中的一種或任意兩種以上的組合，所述催化劑為堿金屬氧化物、MgO或Fe₂O₃中的任意一種或兩種及以上組合而成的復合催化劑。

7.如權利要求1所述的高爐煤氣脫硫裝置，其特征在于，所述第二催化劑陶瓷管的壁厚為15-25mm，陶瓷管表面微孔直徑為50-100微米。

8.利用如權利要求1所述的高爐煤氣脫硫裝置的脫硫方法，其特征在于，包括如下步驟：

將布袋除塵器精除塵后的高爐煤氣送入所述水解催化塔，水解催化塔軸向設置多孔隔板；使煤氣在水解催化塔內分兩條路徑凈化，一部分煤氣通過第一組除塵催化劑陶瓷管件凈化后排出；一部分煤氣依次經過第一組除塵催化劑陶瓷管外側，再通過多孔隔板進入第二組催化劑陶瓷管件凈化后排出；

將水解催化后的煤氣送入脫硫塔，通過吸收劑除去煤氣中的酸性氣體；

將脫硫和除霧后的煤氣送入TRT或減壓閥再經脫水器后送入煤氣管網或者煤氣用戶使用。

9.如權利要求8所述的高爐煤氣脫硫方法，其特征在于，當所述第一組除塵催化劑陶瓷管件的催化劑陶瓷管中內外壓降達到800～1000Pa時，使高壓氮氣由管內向管外通過脈沖反吹，吹掃時間為5-15s。

10.如權利要求8所述的高爐煤氣脫硫方法，其特征在于，控制煤氣進入水解催化塔的溫度為80℃-180℃，水汽含量控制在3-10wt％，空速2000-3000h^-1。