CN207330970U - 一种高炉煤气饱和器法净化*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高炉煤气饱和器法净化***，包括饱和器、煤气捕雾器，碱液母液溢流储配装置和浓盐母液处理装置，所述饱和器上端设有煤气进口和煤气出口，所述煤气出口与所述煤气捕雾器进口相连通，所述煤气捕雾器底部液流出口与所述碱液母液溢流储配装置相连通，所述煤气捕雾器设有可作为净煤气输出的净煤气出口，所述碱液母液溢流储配装置和所述浓盐母液处理装置均与所述饱和器相连通。本实用新型同时兼顾了煤气深度净化、资源节约及环保循环利用，在提高了高炉煤气质量的同时，不再浪费新的能源及产生新的污染源。
Description
技术领域
本实用新型涉及高炉煤气净化领域，尤其涉及一种高炉煤气饱和器法脱酸净化***。
背景技术
近年来，高炉煤气干法除尘作为钢铁行业“三干一电”的重大节能技术之一，越来越被广泛应用。但干法除尘工艺不能有效去除高炉煤气中所含的HCl等酸性气体，导致后续煤气管道及其附属设备出现腐蚀失效问题，形成煤气泄漏隐患，已成为高炉煤气干法除尘技术推广和应用中最突出的矛盾。鉴于此问题，行业内采取了一些技术和方法。主流的技术有两类：一是用化学方法脱除酸性气体，例如洗涤塔内喷淋碱液，或通过碱式吸附剂脱除气体中所含的HCl；二是通过高炉煤气脱湿(降温法、溶液法等)，防止酸性气体在冷凝水中析出而腐蚀管道。此两类技术都有实践应用，也有相关文献及专利技术实用新型等。从现场反馈的情况来看，虽然这些技术的应用解决了部分问题，但有些会带来另外的问题，例如洗涤塔喷淋碱液的技术，需要消耗大量的水，抵消了干法除尘带来的用水量省的优点，同时，吸收后的盐水处理量大，后续煤气含水量大而影响用户热效率；碱式吸附剂除HCl又带来设备数量较多、占地较大、吸附剂投入量较大，运行成本及废渣处理量较大的问题。
饱和器是化工行业常用设备，通常用于液体反应脱除气体中的部分物质，例如焦炉煤气脱氨净化***，就是采用饱和器工艺，用硫酸母液吸收脱除煤气中的氨并生产硫铵。应注意的是，采用饱和器法时，一定是被吸收的气体物质易于和液体发生反应。焦炉煤气饱和器脱氨时，还需将煤气预热至60～70℃。
从TRT出来的高炉煤气温度通常是70～80℃，这个温度正好有利于煤气中氯离子与碱液反应，并可提高母液的饱和度。高炉煤气中的HCl是强酸性气体，利用碱液吸收。
因此有必要设计一种高炉煤气饱和器法脱酸净化***，利用饱和器法进行碱液饱和脱酸以克服上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种高炉煤气饱和器法脱酸净化***，采用饱和器装置进行碱液饱和脱酸，具有占地省、效率高、节能环保的优点。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型提供一种高炉煤气饱和器法净化***，包括饱和器、煤气捕雾器，碱液母液溢流储配装置和浓盐母液处理装置，所述饱和器上端设有煤气进口和煤气出口，所述煤气出口与所述煤气捕雾器进口相连通，所述煤气捕雾器底部液流出口与所述碱液母液溢流储配装置相连通，所述煤气捕雾器设有可作为净煤气输出的净煤气出口，所述碱液母液溢流储配装置和所述浓盐母液处理装置均与所述饱和器相连通。
进一步地，所述饱和器包括同心的本体和内导流筒，所述内导流筒底部与所述本体相连通，所述内导流筒上端分别设有碱液回流入口和所述煤气进口，所述本体上端设有所述煤气出口，所述本体底部设有碱液池，所述碱液池上端侧壁设有溢流口，所述本体下端设有循环母液入口、结晶母液出口和回流母液入口，所述碱液回流入口、循环母液入口和溢流口均与所述碱液母液溢流储配装置相连通，所述结晶母液出口和回流母液入口均与所述浓盐母液处理装置相连通。
进一步地，所述内导流筒的煤气进口处设有入口碱液喷淋组件。
进一步地，所述饱和器下方设有用于支撑所述饱和器的支架。
进一步地，所述碱液池内设有泡沸伞，所述泡沸伞位于所述内导流筒的正下方。
进一步地，所述碱液母液溢流储配装置包括依次连通的循环泵、溢流槽、母液储槽和碱液高置槽，所述碱液高置槽的放置高度均高于所述母液储槽和所述饱和器的放置高度，所述碱液高置槽与所述碱液回流入口相连通，所述煤气捕雾器底部液流出口和所述饱和器的溢流口均与所述溢流槽相连通，所述循环泵与所述循环母液入口相连通。
进一步地，所述浓盐母液处理装置包括依次连通的浓盐母液泵、结晶槽和蒸发器，所述浓盐母液泵与所述结晶母液出口相连通，所述结晶槽与所述回流母液入口相连通，所述蒸发器上部和底部分别设有二次蒸汽出口和结晶物出口。
进一步地，所述蒸发器设有互相连通的蒸汽入口和蒸汽出口，所述蒸汽入口与低温余热高炉设备相连通。
更进一步地，所述饱和器下方设有用于支撑所述饱和器的支架。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型该***同时兼顾了煤气深度净化、资源节约及环保循环利用，在提高了高炉煤气质量的同时，不再浪费新的能源及产生新的污染源。
2、本实用新型采用饱和器装置进行碱液饱和脱酸，同时采用高炉区域的中低温余热，将饱和的浓盐水进行蒸发结晶，在***内完成了煤气脱酸净化及环保处理浓盐水的功能，具有占地省、效率高、节能环保的优点。
3、本实用新型的饱和器法脱酸反应完全节省了碱液量，减少了需处理的盐水量，为利用中低温余热进行环保处理创造了条件。解决了传统洗涤塔喷淋碱液带来水耗量大、盐水处理量大而带来的二次污染源的缺陷。
4、本实用新型采用了饱和器法进行高炉煤气脱酸净化，使煤气管网冷凝水pH值控制在7～8，保证了净化后煤气不对管网产生酸性腐蚀。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种高炉煤气饱和器法净化***的结构图；
图2为本实用新型实施例提供的一种高炉煤气饱和器法净化***中的饱和器的结构图；
1、饱和器；11、煤气进口；12、煤气出口；13、本体；14、内导流筒；15、循环母液入口；16、碱液回流入口；17、溢流口；18、结晶母液出口；19、回流母液入口；111、支架；112、泡沸伞；2、煤气捕雾器；21、进口；22、底部液流出口；23、净煤气出口；3、碱液母液溢流储配装置；31、循环泵；32、溢流槽；33、母液储槽；34、碱液高置槽；4、浓盐母液处理装置；41、浓盐母液泵；42、结晶槽；43、蒸发器；431、二次蒸汽出口；432、结晶物出口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图2，本实用新型实施例提供一种高炉煤气饱和器法净化***，包括饱和器1、煤气捕雾器2，碱液母液溢流储配装置3和浓盐母液处理装置4，所述饱和器1上端设有煤气进口11和煤气出口12，所述煤气出口12与所述煤气捕雾器2进口21相连通，所述煤气捕雾器2底部液流出口22与所述碱液母液溢流储配装置3相连通，所述煤气捕雾器2设有可作为净煤气输出的净煤气出口23，所述碱液母液溢流储配装置3和所述浓盐母液处理装置4均与所述饱和器1相连通。所述煤气捕雾采用折流板捕雾器(也可以是其他形式的捕雾器)。本实用新型实施例，煤气进入饱和器进行脱酸脱水处理，从饱和器出来的煤气进入折流板捕雾器脱除碱雾，需净化的煤气进入饱和器1，净化后的煤气从饱和器出口送至煤气捕雾器2，捕除碱雾的煤气作为净煤气直接送出，饱和器脱酸用的碱液及循环的母液的供配，由碱液母液溢流储配装置3满足供应调节，当饱和器内母液达到一定饱和度时，进入浓盐母液处理装置4，在该***内，浓盐母液抽入进入浓盐母液处理装置后上层清液回流至饱和器，带有结晶的母液流入继续蒸发干燥，得到较干燥的结晶物。本实施例至少具有如下有益效果：
(1)采用了饱和器法进行高炉煤气脱酸净化，使煤气管网冷凝水pH值控制在7～8，保证了净化后煤气不对管网产生酸性腐蚀。
(2)采用饱和器法脱酸，产生的饱和盐水量很少，减小了处理量。
(3)直接利用初始煤气的温度来保证了煤气的脱酸效果，节约了能源。
(4)在***内完成了煤气脱酸净化及环保处理浓盐水的功能，来自TRT出口的煤气经过饱和器脱酸净化、雾滴捕除后送用户使用，净化后的煤气不再对输送管道造成酸性腐蚀，具有占地省、效率高、节能环保的优点。
(5)该***同时兼顾了煤气深度净化、资源节约及环保循环利用，在提高了高炉煤气质量的同时，不再浪费新的能源及产生新的污染源。
优化上述实施例，如图2所示，所述饱和器1包括同心的本体13和内导流筒14，所述内导流筒14底部与所述本体13相连通，所述内导流筒14上端分别设有碱液回流入口16和所述煤气进口11，所述本体13上端设有所述煤气出口12，所述本体13底部设有碱液池，所述碱液池上端侧壁设有溢流口17，所述本体13下端设有循环母液入口15、结晶母液出口18和回流母液入口19，所述碱液回流入口16、循环母液入口15和溢流口17均与所述碱液母液溢流储配装置3相连通，所述结晶母液出口18和回流母液入口19均与所述浓盐母液处理装置4相连通。来自高炉干法TRT出口的煤气，首先进入饱和器内，饱和器底部有一定浓度的碱液，煤气从饱和器顶端经下降导筒，从导筒底端的泡沸伞流出，泡沸伞浸没在一定高度的碱液中，煤气从泡沸伞的多个导向叶片中均匀流出，气液两相充分接触，煤气中的酸性物质被碱液中和吸收，同时煤气中的细微粉尘部分被洗入到母液中。脱酸以后的煤气进入捕雾***，经折流板捕雾器(也可以是其他形式的捕雾器)脱除碱液雾滴，流出本脱酸净化***，供用户使用。
优化上述实施例，如图2所示，所述内导流筒14的煤气进口11处设有入口碱液喷淋组件113。
优化上述实施例，如图2所示，所述饱和器1下方设有用于支撑所述饱和器1的支架111。
优化上述实施例，如图2所示，所述碱液池内设有泡沸伞112，所述泡沸伞112位于所述内导流筒14的正下方。采用饱和器脱酸工艺，饱和器内设置泡沸伞，以使气流均匀分布流出，同时增加气体的扰动，利于反应吸收。
优化上述实施例，如图1所示，所述碱液母液溢流储配装置3包括依次连通的循环泵31、溢流槽32、母液储槽33和碱液高置槽34，所述碱液高置槽34的放置高度均高于所述母液储槽33和所述饱和器1的放置高度，所述碱液高置槽与所述碱液回流入口相连通，所述煤气捕雾器2底部液流出口22和所述饱和器1的溢流口17均与所述溢流槽32相连通，所述循环泵31与所述循环母液入口15相连通。本脱酸净化***采取周期性连续操作制度，定期进行大加碱和补水操作。饱和器还须定期进行热水冲洗。因此，形成的大量母液(经过酸性物质中和吸收的碱液，下同)需要储槽倒换贮存。饱和器内溢流的母液也进入母液储槽。新鲜的碱液贮存在高置的储槽内，自流进饱和器或母液储槽内。需净化的煤气进入饱和器1，净化后的煤气从饱和器出口送至煤气捕雾器2，捕除碱雾的煤气作为净煤气直接送出。饱和器脱酸用的碱液及循环的母液的供配，由碱液母液溢流储配装置3满足供应调节。碱液母液溢流储配装置3包括循环泵31、溢流槽32、母液储槽33、碱液高置槽34。本实用新型实施例工作过程为：从饱和器碱溢流出的碱液母液，首先流入溢流槽32，循环泵31将溢流出的母液打入饱和器底部，使饱和器内母液循环。当定期进行大加碱和补水操作时，形成的大量母液倒换至母液储槽贮存33。新鲜的碱液贮存在高置的储槽34内，自流进饱和器1或母液储槽33内。
优化上述实施例，如图1所示，所述浓盐母液处理装置4包括依次连通的浓盐母液泵41、结晶槽42和蒸发器43，所述浓盐母液泵41与所述结晶母液出口18相连通，所述结晶槽42与所述回流母液入口19相连通，所述蒸发器43上部和底部分别设有二次蒸汽出口431和结晶物出口432。饱和的母液通过输送泵抽出，进入浓盐母液处理装置。浓盐母液处理可利用高炉区的废热，例如热风炉烟气、冲渣水等中低温余热，进行蒸发浓缩，将饱和母液中的盐尽量结晶出来，成为副产品或作为固体废弃物进行环保处理。本实用新型实施例工作过程为：需净化的煤气进入饱和器1，净化后的煤气从饱和器出口送至煤气捕雾器2，捕除碱雾的煤气作为净煤气直接送出。饱和器脱酸用的碱液及循环的母液的供配，由碱液母液溢流储配装置3满足供应调节。碱液母液溢流储配装置3包括循环泵31、溢流槽32、母液储槽33、碱液高置槽34。从饱和器碱溢流出的碱液母液，首先流入溢流槽32，循环泵31将溢流出的母液打入饱和器底部，使饱和器内母液循环。当定期进行大加碱和补水操作时，形成的大量母液倒换至母液储槽贮存33。新鲜的碱液贮存在高置的储槽34内，自流进饱和器1或母液储槽33内。当饱和器内母液达到一定饱和度时，进入浓盐母液处理装置4。在该***内，用浓盐母液泵41将浓盐母液抽入结晶槽42，槽内上层清液回流至饱和器，带有结晶的母液流入蒸发器43继续蒸发干燥，得到较干燥的结晶物。
优化上述实施例，如图1所示，所述蒸发器设有互相连通的蒸汽入口和蒸汽出口，所述蒸汽入口与低温余热高炉设备相连通。低温余热高炉设备的蒸汽进入蒸汽入口，采用高炉区域的中低温余热，将饱和的浓盐水进行蒸发结晶，在***内完成了煤气脱酸净化及环保处理浓盐水的功能，具有占地省、效率高、节能环保的优点。
利用高炉区域的中低温余热进行浓盐水结晶处理，避免产生二次污染源。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高炉煤气饱和器法净化***，其特征在于：包括饱和器(1)、煤气捕雾器(2)，碱液母液溢流储配装置(3)和浓盐母液处理装置(4)，所述饱和器(1)上端设有煤气进口(11)和煤气出口(12)，所述煤气出口(12)与所述煤气捕雾器(2)进口(21)相连通，所述煤气捕雾器(2)底部液流出口(22)与所述碱液母液溢流储配装置(3)相连通，所述煤气捕雾器(2)设有可作为净煤气输出的净煤气出口(23)，所述碱液母液溢流储配装置(3)和所述浓盐母液处理装置(4)均与所述饱和器(1)相连通。
2.如权利要求1所述的高炉煤气饱和器法净化***，其特征在于：所述饱和器(1)包括同心的本体(13)和内导流筒(14)，所述内导流筒(14)底部与所述本体(13)相连通，所述内导流筒(14)上端设有碱液回流入口(16)和所述煤气进口(11)，所述本体(13)上端设有所述煤气出口(12)，所述本体(13)底部设有碱液池，所述碱液池上端侧壁设有溢流口(17)，所述本体(13)下端设有循环母液入口(15)、结晶母液出口(18)和回流母液入口(19)，所述碱液回流入口(16)、循环母液入口(15)和溢流口(17)均与所述碱液母液溢流储配装置(3)相连通，所述结晶母液出口(18)和回流母液入口(19)均与所述浓盐母液处理装置(4)相连通。
3.如权利要求2所述的高炉煤气饱和器法净化***，其特征在于：所述内导流筒(14)的煤气进口(11)处设有入口碱液喷淋组件。
4.如权利要求2所述的高炉煤气饱和器法净化***，其特征在于：所述碱液池内设有泡沸伞(112)，所述泡沸伞(112)位于所述内导流筒(14)的正下方。
5.如权利要求2所述的高炉煤气饱和器法净化***，其特征在于：所述碱液母液溢流储配装置(3)包括依次连通的循环泵(31)、溢流槽(32)、母液储槽(33)和碱液高置槽(34)，所述碱液高置槽(34)的放置高度高于所述母液储槽(33)和所述饱和器(1)的放置高度，所述碱液高置槽(34)与所述碱液回流入口(16)相连通，所述煤气捕雾器(2)底部的液流出口(22)和所述饱和器(1)的溢流口(17)均与所述溢流槽(32)相连通，所述循环泵(31)与所述循环母液入口(15)相连通。
6.如权利要求2所述的高炉煤气饱和器法净化***，其特征在于：所述浓盐母液处理装置(4)包括依次连通的浓盐母液泵(41)、结晶槽(42)和蒸发器(43)，所述浓盐母液泵(41)与所述结晶母液出口(18)相连通，所述结晶槽(42)与所述回流母液入口(19)相连通，所述蒸发器(43)上部和底部分别设有二次蒸汽出口(431)和结晶物出口(432)。
7.如权利要求6所述的高炉煤气饱和器法净化***，其特征在于：所述蒸发器(43)设有互相连通的蒸汽入口和蒸汽出口，所述蒸汽入口与低温余热高炉设备相连通。
8.如权利要求1所述的高炉煤气饱和器法净化***，其特征在于：所述饱和器(1)下方设有用于支撑所述饱和器(1)的支架(111)。
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| CN201721207437.8U CN207330970U (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 一种高炉煤气饱和器法净化*** |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107385129A (zh) * | 2017-09-20 | 2017-11-24 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种高炉煤气饱和器法净化*** |
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