[发明专利]一种冶金高炉煤气脱硫的系统和方法

说明书

本发明公开了一种冶金高炉煤气脱硫的系统和方法，包括：水解装置，用于将净化高炉煤气中的有机硫水解转化，获得含硫化氢高炉煤气；所述水解装置设有入口和出口；硫化氢吸附装置，用于将所述含硫化氢高炉煤气中的硫化氢脱除，获得脱硫煤气；所述硫化氢吸附装置包括多个并联设置的吸附塔，每个所述吸附塔均设有进气口、脱硫煤气出口、再生空气入口、再生后气体出口和硫化氢吸附剂；每个所述吸附塔的所述进气口均与所述水解装置的所述出口相连通；二氧化硫回收装置，用于对吸附剂再生后气体进行回收；每个所述吸附塔的所述再生后气体出口均与所述二氧化硫回收装置相连通。该系统能避免大量碱液的使用，解决了脱硫废液带来的二次环境污染问题。

技术领域

本发明涉及冶金行业高炉煤气处理技术领域，特别涉及一种冶金高炉煤气脱硫的系统和方法。

背景技术

高炉煤气是在炼铁过程中副产的可燃性气体，通常用作热风炉，加热炉，锅炉的燃料，是一种可利用的资源。高炉煤气中含有H₂，CO₂，CO，CH₄等成分，另外还含有硫化物，少量氯以及灰尘等杂质。通常高炉煤气经过除尘净化之后就送往下游终端燃烧利用，燃烧的过程中煤气中的硫化物就会产生二氧化硫，二氧化硫如果不进行处理会导致严重的大气污染。2019年，生态环境部、发改委、工信部等五部委联合发布了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，对钢铁行业超低排放指标提出了要求，要求二氧化硫排放量不得高于35mg/m³。目前国内大部分钢铁企业均无法达到。

一般采用氧化钙吸收就可以除去产生的二氧化硫，是比较成熟的工艺，但是二氧化硫处理的难点在于，二氧化硫排气点十分分散，想要处理就需要重复安置多套除硫设备，耗费大量物力和财力。因此，如何从高炉煤气源头将硫脱除成为广大研究者的重要方向。CN110452744A公开了炼铁高炉煤气环保中和治理系统及工艺，它包括高炉炉顶均压煤气全回收系统回收、重力除尘器、干法布袋除尘器，经过重力除尘的高炉煤气进入到水解塔中，将高炉煤气中的有机硫水解转化成硫化氢，然后进入脱硫塔喷淋PH为7-8的含碱水，脱除生成的硫化氢，经过脱硫后的煤气经煤气管网输送至各用户，该工艺已经有实际工程案例报道，经该工艺脱硫的煤气燃烧之后二氧化硫排放量低于35mg/m³。CN111592917A公开了一种高炉煤气精脱硫方法及精脱硫系统，脱硫工艺为：高炉煤气依次经重力除尘和布袋除尘后进入有机硫转化装置，高炉煤气中的有机硫水解转化为H₂S，水解后的高炉煤气通入脱硫装置，与脱硫剂和碱液形成的混合脱硫液逆流接触进行精脱硫，该方法可同时脱除煤气中的有机硫和H₂S。CN111253984A公开了一种高炉煤气脱硫装置及方法，其脱硫工艺是将有机硫催化水解之后再用喷氢氧化钠或氢氧化钾的方式吸收硫化氢。综合上述可见，目前针对高炉煤气源头脱硫的工艺聚焦在如何除去高炉煤气中较难脱除的有机硫，研究较多的是将有机硫水解成硫化氢，而硫化氢的脱除工艺均采用的是喷碱吸收工艺。由于煤气中含有大量的二氧化碳，喷碱工艺大部分的碱其实是与二氧化碳进行反应，只有一小部分用来吸收硫化氢，造成了大量的碱液浪费。硫化氢经过碱液吸收之后转化成硫化钠、硫氢化钠，两者在水溶液中均有水解释放硫化氢的趋势，释放出的硫化氢仍然会造成大气污染，达不到脱硫的目的。

因此，如何开发一种一种冶金高炉煤气脱硫的系统和方法，以解决传统喷碱吸收脱硫工艺带来的碱液浪费及废液二次环境污染的问题，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种冶金高炉煤气脱硫的系统和方法，能避免大量碱液的使用，解决了脱硫废液带来的二次环境污染问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种冶金高炉煤气脱硫的系统，包括：

水解装置，用于将净化高炉煤气中的有机硫水解转化成硫化氢，获得含硫化氢高炉煤气；所述水解装置设有入口和出口；