[发明专利]一种用于高炉煤气脱硫的系统及方法

说明书

本发明提供一种用于高炉煤气脱硫的系统及方法，属于环境工程技术领域。该系统包括压缩机、增压泵、缓冲罐、流量计、预热炉、外加热炉、反应器和硫色谱，压缩机连接增压泵，缓冲罐位于流量计和增压泵之间，流量计后接预热炉，预热炉连接反应器，外加热炉为反应器供热，反应器连接硫色谱，缓冲罐连接硫色谱。来自厂区除尘后高炉煤气，接入增压泵，将高炉煤气输送至缓冲罐，再进入反应器，反应后的气体，一部分放散，一部分进入硫色谱进行总硫分析并与标准样进行对比，得出脱硫率。本发明可以在高炉煤气未进入下游用户前，进行前处理，为工业化应用提供保障。

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，特别是指一种用于高炉煤气脱硫的系统及方法。

背景技术

近年来，钢铁行业对高炉煤气中的无机硫（主要指硫化氢）比较重视，研究比较深入，开发了各种净化控制措施，有效的降低了其在高炉煤气中的含量，一定程度上满足了废气排放的环保要求。相反，对高炉煤气中的各种其他形态的含硫化合物，如COS、二硫化碳（CS₂）、各种硫醚、硫醇等重视不够，缺乏认识，对其产生机理、含量、可能的危害缺少工艺研究。

随着新标准颁布，我国大多数钢铁企业不能或不能够完全满足排放标准要求，迫切需要升级改造。经过对部分钢铁企业高炉煤气的分析研究，证实其主要含硫化合物为COS，占含硫化合物的绝大部分，含量普遍很高。高浓度的羰基硫经燃烧氧化后，虽然经过助燃空气稀释，但仍经产生大量的最终产物SO₂，有可能导致其排放浓度超标，恶化环境空气质量，从而危害人群健康。随着环境管理的逐渐深入，排放标准日趋严格，管理部门对钢铁企业污染物排放的监管趋于常态化。钢铁企业必须对自身的污染物排放有清醒的认识，努力满足监管要求。

由于对高炉煤气中羰基硫认识较晚，对其成分、含量、危害及其脱除技术一直未引起重视。目前国内没有适用于钢铁行业脱除高炉煤气中羰基硫的技术及相应的工艺装备。在这种情况下，研究羰基硫的反应特性，进而开发一种能够有效脱除钢铁企业高炉煤气中羰基硫的技术和工艺装备是十分必要的，其成果将为进一步减少SO₂排放提供有效的技术支撑，具有重要的现实意义。

文献“直接碱催化水解法脱除羰基硫的技术经济分析”，以NaOH为催化剂，以羰基硫标气和高炉煤气为对象，研究了在不同碱度、不同温度下羰基硫的水解反应，给出了不同条件下的去除率。该方法要求被处理的气体不含CO₂，反之，由于NaOH易于CO₂生成Na₂CO₃使溶液Ph值下降，大大降低去除率。上述方法，对于实际工况高炉煤气CO₂含量超过15%，会严重降低羰基硫的去除率，不适用与实际工况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高炉煤气脱硫的系统及方法，在源头上解决高炉煤气中含硫物质，实现钢铁企业高炉煤气在进入下游用户使用前达到深度净化，完全达到京津冀等重点地区二氧化硫≤35mg/Nm³的排放要求，解决行业内高炉煤气下游用户烟气排放超标问题。

该系统包括压缩机、增压泵、缓冲罐、流量计、预热炉、外加热炉、反应器和硫色谱，增压泵设置两个入口，除尘后高炉压缩机连接增压泵，缓冲罐位于流量计和增压泵之间，流量计后接预热炉，预热炉连接反应器，外加热炉为反应器供热，反应器出口通过三通阀连接硫色谱，缓冲罐出口连接硫色谱。

其中，流量计调节气体流量为4-10h^-1。

预热炉内温度为100-250℃。

反应器内装有催化剂，催化剂质量为100-300g。

反应器内压力为0.10-0.20MPa。

反应器内温度为100-250℃。

硫色谱为气象硫色谱。