[發(fā)明專利]一種用于高爐煤氣的干法脫硫化氫塔

在審

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• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115806843A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱廷鈺;李玉然;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: C10K1/34
• 分類號: C10K1/34
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王艷齋

本發(fā)明提供了一種用于高爐煤氣的干法脫硫化氫塔，所述干法脫硫化氫塔包括塔體，塔體的頂部設(shè)置有進(jìn)氣口，在塔體內(nèi)的底部設(shè)置有催化劑區(qū)和出氣區(qū)，催化劑區(qū)的一端和出氣區(qū)的一端固定連接在塔體內(nèi)的底部，且出氣區(qū)套設(shè)在催化劑區(qū)內(nèi)部，出氣區(qū)的另一端外接出氣口，塔體軸向的一側(cè)表面設(shè)置有進(jìn)料孔和卸料孔，卸料孔朝向塔體內(nèi)的一側(cè)連接催化劑區(qū)。本發(fā)明的干法脫硫化氫塔，將傳統(tǒng)的軸向填料塔改為徑向填料，降低塔內(nèi)阻力，使催化劑與煤氣接觸充分，凈化效率高；整體結(jié)構(gòu)簡單、強(qiáng)度大，適應(yīng)工況性好、作業(yè)率高、傳質(zhì)面積大、壓降小，可顯著提高高爐煤氣脫硫化氫的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于干法脫硫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于高爐煤氣的干法脫硫化氫塔。

背景技術(shù)

高爐煤氣中硫化物主要以COS和H₂S為主，COS較難除去，目前應(yīng)用較多的是先將COS水解轉(zhuǎn)化為H₂S，然后與高爐煤氣中原有的H₂S等一體脫除。

CN110591769A公開了一種高爐煤氣催化脫硫裝置及方法，包括冷卻塔、吸收塔、再生塔、換熱器、蒸汽煮沸器，其核心為濕法脫硫工藝，其雖然可實(shí)現(xiàn)硫資源的回收，但工藝復(fù)雜、設(shè)備多、堿耗高、系統(tǒng)阻力大，運(yùn)行成本也很高。

CN110791328A公開了一種高爐煤氣干法脫硫系統(tǒng)以及方法，包括兩套并聯(lián)的脫硫化氫塔，其可一套運(yùn)行，另一套再生，交替使用實(shí)現(xiàn)不間斷運(yùn)行，其固定床較移動床處理量小，催化劑利用率低，原位再生能耗也較高。

目前，為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，亟需設(shè)計(jì)開發(fā)一種新型的用于高爐煤氣的干法脫硫化氫塔，提升脫硫品質(zhì)，以滿足實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于高爐煤氣的干法脫硫化氫塔，在本發(fā)明中，通過提出的干法脫硫化氫塔，將傳統(tǒng)的軸向填料塔改為徑向填料，降低了塔內(nèi)阻力，且使得催化劑與煤氣接觸充分，催化劑利用率高，凈化效率高；整體結(jié)構(gòu)簡單、強(qiáng)度大，適應(yīng)工況性好、作業(yè)率高、傳質(zhì)面積大、壓降小，可顯著提高高爐煤氣脫硫化氫的效率，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種用于高爐煤氣的干法脫硫化氫塔，所述干法脫硫化氫塔包括塔體，所述塔體的頂部設(shè)置有進(jìn)氣口，在所述塔體內(nèi)的底部設(shè)置有催化劑區(qū)和出氣區(qū)，所述催化劑區(qū)的一端和所述出氣區(qū)的一端固定連接在所述塔體內(nèi)的底部，且所述出氣區(qū)套設(shè)在所述催化劑區(qū)內(nèi)部，所述出氣區(qū)的另一端外接出氣口，所述塔體軸向的一側(cè)表面設(shè)置有進(jìn)料孔和卸料孔，所述卸料孔朝向所述塔體內(nèi)的一側(cè)連接所述催化劑區(qū)。

在本發(fā)明中，通過提出的干法脫硫化氫塔，將傳統(tǒng)的軸向填料塔改為徑向填料，降低了塔內(nèi)阻力，且使得催化劑與煤氣接觸充分，催化劑利用率高，凈化效率高；整體結(jié)構(gòu)簡單、強(qiáng)度大，適應(yīng)工況性好、作業(yè)率高、傳質(zhì)面積大、壓降小，可顯著提高高爐煤氣脫硫化氫的效率，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

需要說明的是，本發(fā)明中所述的一種高爐煤氣干法脫硫化氫塔，高爐煤氣自塔頂部進(jìn)入塔內(nèi)，徑向穿過催化劑區(qū)后，從塔中心的出氣區(qū)流出，和傳統(tǒng)軸向進(jìn)料的方式相比：占地面積小，同樣催化劑裝填量、氣體處理量情況下，徑向反應(yīng)器尺寸小于軸向反應(yīng)器；阻力小，由于氣體徑向流動，流過床層的路徑比軸向反應(yīng)器短得多，通氣截面積大，氣體線速度小，即在床層體積一定時(shí)，流體流過床層的壓降正比于流道距離L的2～3次方，因此徑向床層阻力很?。灰子诖笮突?，通常軸向反應(yīng)器床層高度受到床層壓降的限制，其直徑受到設(shè)備制造和運(yùn)輸?shù)葪l件的限制，一般難以大型化，而徑向流反應(yīng)器可提高床層軸向高度滿足裝置低壓降條件下的大型化要求。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述催化劑區(qū)的直徑小于所述塔體的直徑。

優(yōu)選地，所述催化劑區(qū)的高度小于所述塔體的高度。

優(yōu)選地，所述催化劑區(qū)的外表面和所述塔體的內(nèi)壁之間形成環(huán)形空腔。