[发明专利]一种径向流塔设备及其应用

说明书

本发明提供一种径向流塔设备及其应用，所述径向流塔设备的主体内部包括依次并列设置的进气区、催化剂区与出气区，所述进气区设置有至少2块进气折流板，所述进气区的中央设置有折流锥；所述径向流塔设备可用作高炉煤气水解塔。本发明通过改进高炉煤气水解塔，进一步提升了煤气与催化剂的接触面积，减小了塔内压降，进而提高了催化剂的利用率和煤气处理效率。

技术领域

本发明属于化工装置技术领域，涉及一种塔设备，尤其涉及一种径向流塔设备及其应用。

背景技术

塔设备是化工生产中极其常见的一类装置，在塔设备内通常可进行气液、液固或气固等两相间的充分接触，实现相间传质。根据其结构的不同可将塔设备分为板式塔和填料塔，通常流动相在塔内的传质都是沿轴向进行，导致气固或液固的接触面积较小，且传质阻力较大。

此外，高炉煤气水解塔对于煤气和催化剂接触面积以及塔内压降均有较高要求，以便于提升煤气中有机硫的水解效率。常规的高炉喷碱装置对H₂S有一定的去除效果，但对有机硫几乎无作用。因此，高炉煤气中有机硫的脱除是脱硫技术的重点和难点，需要着重考虑。

CN 110527564A公开了一种高炉煤气脱硫塔，所述发明中的一级、二级脱硫塔设有喷枪，喷淋用于脱硫的碱水，这种设备虽然能够脱除煤气中无机硫及脱氯，但是并不能实现脱除煤气中有机硫。

CN 111500325A公开了一种高炉煤气有机硫水解反应装置，利用TRT发电后硫化氢脱除系统将煤气中总硫控制到一定水平以下，实现了钢铁企业高炉煤气在进入下游用户使用前达到深度净化，解决了行业内高炉煤气下游用户烟气排放超标问题。然而这类轴向流反应器中气固接触面小，塔器压降高，不利于催化剂利用率的进一步提升。

CN 111253984A公开了一种高炉煤气脱硫装置及其方法，所述脱硫装置从下到上依次包括进气段、催化段、吸收段。虽然集有机硫转化与无机硫脱除于一身，看似集成度高，一体脱除，但是有机硫水解及无机硫净化效率均不是很高，且内部结构复杂，塔内压降高，操作弹性小，同时还有废水产生，不符合环保要求。

CN 111545057A公开了一种高炉煤气有机硫水解催化剂模块化装置，通过设置催化剂块、外壳、框架、限位卡条、底座、限位块、顶部限位卡条及顶部密封条，催化剂块以多层的形式布置在壳体内部。所述装置结构较简单，易拆卸，但塔内部件较多，阻力较大且不能应用于球状、圆柱状等散装催化剂。

由此可见，如何改进高炉煤气水解塔，进一步提升煤气与催化剂的接触面积，减小塔内压降，进而提高催化剂的利用率和煤气处理效率，成为了目前迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种径向流塔设备及其应用，所述发明通过改进高炉煤气水解塔，进一步提升了煤气与催化剂的接触面积，减小了塔内压降，进而提高了催化剂的利用率和煤气处理效率。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种径向流塔设备，所述径向流塔设备的主体内部包括依次并列设置的进气区、催化剂区与出气区。

所述进气区设置有至少2块进气折流板，例如可以是2块、3块、4块、5块、6块、7块、8块、9块或10块，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

所述进气区的中央设置有折流锥。

本发明中，所述进气区、催化剂区与出气区在塔设备主体内部呈并列排布，使得气相在塔内径向流动，增大了气相与催化剂的接触面积，减小了传质阻力和塔内压降，提高了催化剂的利用率和塔设备的处理能力。所述进气区内部设置的进气折流板与折流锥增强了进气的扰动，使得进气在塔内充分扩散，从而进一步增大了气相与催化剂的接触面积。

优选地，所述催化剂区靠近进气区一侧设置有进气百叶板组。