CN114276841A - 一种高炉煤气的脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉煤气的脱硫方法，高炉煤气经预冷处理后进入脱硫塔，通过脱硫塔塔顶设置的脱硫雾化喷头喷淋雾化碱性水溶液，对高炉煤气中含硫化合物进行吸收，得到回收水溶液；回收水溶液在再生塔内通过金属氢氧化物或金属氧化物以及底部通入的压缩空气，得以再生为再生液，再生液通过压滤得到碱性水溶液进行重复利用；本发明加大碱性水溶液与煤气中硫化物的反应面积和反应时间，提高脱硫效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高炉煤气的脱硫方法，属于高炉煤气脱硫领域。
背景技术
高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体，其产量大，用途广泛，可作为电厂锅炉、炼铁厂热风炉、炼钢厂加热炉的燃料。高炉煤气的主要成分是CO、CO2、N2和少量的硫化物、Cl-，其中的硫化物主要以H2S、COS为主。
由于目前高炉炼铁过程中产生的高炉煤气经脱硫处理直接作为电厂锅炉、炼铁厂热风炉、焦化生产的燃料使用，如果脱硫不彻底，会导致电厂锅炉、炼铁厂热风炉、炼钢厂加热炉的烟气排放中SO2含量达不到国家超净排放要求。
如部分生产单位排放的烟气中SO2含量大于50mg/m3，而生产单位尾气排放超标，一方面是由于生产单位使用过程燃烧配比问题，而大部分原因，还是因为所供煤气含硫过高的原因。
为此需要将高炉煤气在进入下一个供需之前，进行脱硫处理。脱硫效果的优劣，和碱性水溶液雾化有直接关系。雾化喷嘴雾化效果好，将加大碱性水溶液与煤气中硫化物的反应面积和反应时间，提高脱硫效率。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种高炉煤气的脱硫方法，通过提高脱硫雾化喷头的雾化效果，加大碱性水溶液与煤气中硫化物的反应面积和反应时间，提高脱硫效率。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种高炉煤气的脱硫方法，所述高炉煤气的主要成分是CO、CO2、N2和少量的含硫化合物、Cl-，其中，含硫化合物主要包含H2S和COS，包括以下步骤：
S1、预冷处理：高炉煤气经过鼓风机压缩进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却液逆向直接接触冷却；
S2、脱硫塔脱硫：预冷后的高炉煤气进入脱硫塔，通过脱硫塔塔顶设置的脱硫雾化喷头喷淋雾化碱性水溶液，对高炉煤气中含硫化合物进行吸收，生成溶于水的包含第一硫化物、第一碳酸盐和氯化物的水溶液，简称回收水溶液；
S3、再生塔还原：回收水溶液从脱硫塔底流出，经液封槽进入反应槽，然后经脱硫泵送入再生塔，进入内部设置有装有金属氢氧化物或金属氧化物的再生槽，使回收水溶液在塔内得以再生为再生液，再生液包含碱性水溶液、第二硫化物和第二碳酸盐；
S4、再生液的处理：将再生液通过压滤得到碱性水溶液进行重复利用。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤S1中高炉煤气预冷处理后的温度为25℃，循环冷却液从底部用泵抽出送至冷却器，用低温水冷却至23℃后进入预冷塔顶循环喷洒。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述碱性水溶液为浓度8-12%的氢氧化钠水溶液。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述金属氢氧化物为氢氧化钙，金属氧化物为氧化钙。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一硫化物为硫化钠，第一碳酸盐为碳酸钠，氯化物为氯化钠。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第二硫化物为硫化钙，第二碳酸盐为碳酸钙。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述脱硫雾化喷头包括射吸器和设置于射吸器内部呈T型设置、包括粗射流道与细射流道的T型射吸管，且T型射吸管的细射流道穿出射吸器与喷嘴连接，所述喷嘴内部设置与细射流道连通、直径相同的高压通道，且高压通道靠近喷嘴端部的一端直径逐渐增大与喷嘴端部相同；所述T型射吸管的粗射流道分别与碱性水溶液通道和高压氮气通道连通。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述脱硫雾化喷头喷淋雾化碱性水溶液的体积通过调节喷嘴的开口大小和高压氮气的流量。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明通过提高脱硫雾化喷头的雾化效果，加大碱性水溶液与煤气中硫化物的反应面积和反应时间，提高脱硫效率。
本发明能够对碱性水溶液进行再生循环利用，工艺简单，经济环保，适用于多种工业生产中高炉煤气的除硫。
附图说明
图1是本发明脱硫雾化喷头的结构示意图；
其中，1、碱性水溶液通道，2、高压氮气通道，3、射吸器，4、T型射吸管， 5、高压通道，6、喷嘴。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
其中，高炉煤气的主要成分是CO、CO2、N2和少量的含硫化合物、Cl-，其中，含硫化合物主要包含H2S和COS。
实施例1
一种高炉煤气的脱硫方法，具体包括以下步骤：
S1、高炉煤气经过鼓风机压缩进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却液逆向直接接触冷却至25℃，循环冷却液从底部用泵抽出送至冷却器，用低温水冷却至23℃后进入预冷塔顶循环喷洒。
S2、预冷后的高炉煤气进入脱硫塔，通过脱硫雾化喷头至上向下喷洒质量浓度为8%的氢氧化钠水溶液，同时从脱硫塔下方通入含羰基硫和硫化氢100mg/m3的高炉煤气（其中喷淋速度及气体流速可根据生产需要及时调整，高炉煤气通过脱硫的总时间大于1秒）；高炉煤气入口温度60 -180°之间。
S3、上述被吸收后的净化气体从脱硫塔上端出去经干燥后进入下一道工艺，氢氧化钠水溶液转化成硫化钠、氯化钠和碳酸钠随液体流入装有过量饱和氢氧化钙溶液的再生槽中，搅拌静置20min后压滤，过滤出硫化钙和碳酸钙，滤液为氢氧化钠水溶液，重复利用。
经过本实施例脱除高炉煤气中羰基硫的方法处理后，净化后的高炉煤气中含硫化合物含量降至5mg/m3以下。
其中，脱硫雾化喷头如图1所示，脱硫雾化喷头包括射吸器3和设置于射吸器3内部呈T型设置、包括粗射流道与细射流道的T型射吸管4，且T型射吸管4的细射流道穿出射吸器3与喷嘴6连接，所述喷嘴6内部设置与细射流道连通、直径相同的高压通道5，且高压通道5靠近喷嘴6端部的一端直径逐渐增大与喷嘴端部相同；所述T型射吸管4的粗射流道分别与碱性水溶液通道1和高压氮气通道2连通，碱性水溶液通道1设置于上方从粗射流道的顶部进入，高压氮气通道2直接进入粗射流道。
其中，所述脱硫雾化喷头喷淋雾化碱性水溶液的体积通过调节喷嘴6的开口大小和高压氮气的流量。
实施例2
一种高炉煤气的脱硫方法，具体包括以下步骤：
S1、高炉煤气经过鼓风机压缩进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却液逆向直接接触冷却至25℃，循环冷却液从底部用泵抽出送至冷却器，用低温水冷却至23℃后进入预冷塔顶循环喷洒。
S2、预冷后的高炉煤气进入脱硫塔，通过脱硫雾化喷头至上向下喷洒质量浓度为12%的氢氧化钠水溶液，同时从脱硫塔下方通入含羰基硫和硫化氢100mg/m3的高炉煤气（其中喷淋速度及气体流速可根据生产需要及时调整，高炉煤气通过脱硫的总时间大于1秒）；高炉煤气入口温度60 -180°之间。
S3、上述被吸收后的净化气体从脱硫塔上端出去经干燥后进入下一道工艺，氢氧化钠水溶液转化成硫化钠、氯化钠和碳酸钠随液体流入装有氧化钙的再生槽中，搅拌静置20min后压滤，过滤出硫化钙和碳酸钙，滤液为氢氧化钠水溶液，重复利用。
经过本实施例脱除高炉煤气中羰基硫的方法处理后，净化后的高炉煤气中含硫化合物含量降至5mg/m3以下。
其中，脱硫雾化喷头如图1所示，脱硫雾化喷头包括射吸器3和设置于射吸器3内部呈T型设置、包括粗射流道与细射流道的T型射吸管4，且T型射吸管4的细射流道穿出射吸器3与喷嘴6连接，所述喷嘴6内部设置与细射流道连通、直径相同的高压通道5，且高压通道5靠近喷嘴6端部的一端直径逐渐增大与喷嘴端部相同；所述T型射吸管4的粗射流道分别与碱性水溶液通道1和高压氮气通道2连通，碱性水溶液通道1设置于上方从粗射流道的顶部进入，高压氮气通道2直接进入粗射流道。
其中，所述脱硫雾化喷头喷淋雾化碱性水溶液的体积通过调节喷嘴6的开口大小和高压氮气的流量。
Claims (8)
1.一种高炉煤气的脱硫方法，所述高炉煤气的主要成分是CO、CO2、N2和少量的含硫化合物、Cl-，其中，含硫化合物主要包含H2S和COS，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预冷处理：高炉煤气经过鼓风机压缩进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却液逆向直接接触冷却；
S2、脱硫塔脱硫：预冷后的高炉煤气进入脱硫塔，通过脱硫塔塔顶设置的脱硫雾化喷头喷淋雾化碱性水溶液，对高炉煤气中含硫化合物进行吸收，生成溶于水的包含第一硫化物、第一碳酸盐和氯化物的水溶液，简称回收水溶液；
S3、再生塔还原：回收水溶液从脱硫塔底流出，经液封槽进入反应槽，然后经脱硫泵送入再生塔，进入内部设置有装有金属氢氧化物或金属氧化物的再生槽，使回收水溶液在塔内得以再生为再生液，再生液包含碱性水溶液、第二硫化物和第二碳酸盐；
S4、再生液的处理：将再生液通过压滤得到碱性水溶液进行重复利用。
2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气的脱硫方法，其特征在于：所述步骤S1中高炉煤气预冷处理后的温度为25℃，循环冷却液从底部用泵抽出送至冷却器，用低温水冷却至23℃后进入预冷塔顶循环喷洒。
3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气的脱硫方法，其特征在于：所述碱性水溶液为浓度8-12%的氢氧化钠水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种高炉煤气的脱硫方法，其特征在于：所述金属氢氧化物为氢氧化钙，金属氧化物为氧化钙。
5.根据权利要求1所述的一种高炉煤气的脱硫方法，其特征在于：所述第一硫化物为硫化钠，第一碳酸盐为碳酸钠，氯化物为氯化钠。
6.根据权利要求1所述的一种高炉煤气的脱硫方法，其特征在于：所述第二硫化物为硫化钙，第二碳酸盐为碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的一种高炉煤气的脱硫方法，其特征在于：所述脱硫雾化喷头包括射吸器（3）和设置于射吸器（3）内部呈T型设置、包括粗射流道与细射流道的T型射吸管（4），且T型射吸管（4）的细射流道穿出射吸器（3）与喷嘴（6）连接，所述喷嘴（6）内部设置与细射流道连通、直径相同的高压通道（5），且高压通道（5）靠近喷嘴（6）端部的一端直径逐渐增大与喷嘴端部相同；所述T型射吸管（4）的粗射流道分别与碱性水溶液通道（1）和高压氮气通道（2）连通。
8.根据权利要求7所述的一种高炉煤气的脱硫方法，其特征在于：所述脱硫雾化喷头喷淋雾化碱性水溶液的体积通过调节喷嘴（6）的开口大小和高压氮气的流量。
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| CN112961710A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-15 | 中原工学院 | 一种新型高炉煤气脱硫的方法 |
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| CN114276841B (zh) | 2023-10-24 |
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