[发明专利]一种高炉煤气湿式脱硫系统及方法

说明书

本发明提供了一种高炉煤气湿式脱硫系统及方法。该系统包括自催化水解装置；自催化水解装置设有反应腔、气体入口、气体出口、液体出口、旋转填料床层部和第一喷淋部，旋转填料床层部包括相连接的填料床层和驱动填料床层进行旋转的旋转件；其中，填料床层、第一喷淋部设置于反应腔内，自催化水解装置的气体入口与反应腔连通且催化水解装置的气体入口设置位置低于填料床层，第一喷淋部设置于填料床层上方能够实现自第一喷淋部喷淋出的液体喷淋至填料床层上，自催化水解装置的气体出口设置于反应腔顶部，自催化水解装置的液体出口设置于反应腔底部。

技术领域

本发明属于煤气脱硫技术领域，特别涉及一种高炉煤气湿式脱硫系统及方法。

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，可供热风炉、加热炉、烧结、球团等用户作为燃料使用。随着高炉煤气干法布袋除尘的普遍应用，高炉煤气的压力能和热能经余压透平装置(TRT或BPRT)得到充分回收。然而，干法除尘过程未能脱除煤气中的硫组分，高炉煤气燃烧后烟气中SO₂含量大约在40-200mg/m³，高于环保要求35mg/m³的严格限值。

传统的烟气脱硫方法技术成熟且应用广泛，但对于高炉煤气用户来说，燃烧后的烟气体积增大较多且煤气用户分散，采取传统末端烟气脱硫的方式将导致脱硫装置布置分散且占地较多、投资及运行成本也比较高。因此采取高炉煤气前端精脱硫集中处理是新的技术发展方向。

高炉煤气中硫组分包括无机硫(例如H₂S、SO₂等)和有机硫(例如COS、CS₂、各种硫醚、硫醇等)，其中COS(羰基硫)占绝对比例(约占70％)，因此脱除煤气中的COS是高炉煤气精脱硫的关键。

现有高炉煤气COS脱除技术中，无论是以催化水解+喷碱脱硫工艺为代表的湿法脱硫技术，还是以吸附+解吸工艺为代表的干法脱硫技术，都受到固态催化剂和材料稳定性和寿命的制约；同时催化剂和材料通常需要合适的运行温度，这容易导致材料在使用过程中出现中毒、失活甚至失效现象。因此脱除高炉煤气中COS成为高炉煤气精脱硫的技术难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效实现脱除高炉煤气中COS的系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高炉煤气湿式脱硫系统，其中，该系统包括自催化水解装置；

自催化水解装置设有反应腔、气体入口、气体出口、液体出口、旋转填料床层部和第一喷淋部，所述旋转填料床层部包括相连接的填料床层和驱动填料床层进行旋转的旋转件；其中，填料床层、第一喷淋部设置于反应腔内，自催化水解装置的气体入口与反应腔连通且催化水解装置的气体入口设置位置低于填料床层，第一喷淋部设置于填料床层上方能够实现自第一喷淋部喷淋出的液体喷淋至填料床层上，自催化水解装置的气体出口设置于反应腔顶部，自催化水解装置的液体出口设置于反应腔底部。

使用上述高炉煤气湿式脱硫系统进行高炉煤气湿式脱硫过程中，所述第一喷淋部用于实现碱液喷淋；所述填料床层用于进行气液接触反应，填料床层不填充催化剂。第一喷淋部喷淋的碱液与气体在高速旋转着的填料床层中充分接触(碱液和高炉煤气在旋转条件下增强混合实现充分接触)；在高速旋转条件下，碱液发挥催化作用催化气体中的COS与碱液的反应，实现自催化水解脱硫。

上述高炉煤气湿式脱硫系统中的自催化水解装置的气体入口优选与压力调整装置的气体出口连接；当高炉煤气源的出口设置有压力调整装置时，自催化水解装置的气体入口直接与压力调整装置的气体出口连接皆可；当高炉煤气源的出口没有设置压力调整装置，优选地，该系统进一步包括压力调整部，所述压力调整部的气体出口与所述自催化水解装置的气体入口连接；其中，所述压力调整部的气体入口用于与高炉煤气源连接；

更优选地，所述压力调整部包括并联的减压阀组和透平机；