[发明专利]一种转炉气的净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转炉气的净化方法，特别涉及一种转炉气的吸附分离净化方法。

背景技术

转炉气是使用转炉进行冶金过程中排出其的废气，转炉冶炼过程中产生大量转炉气，其主要成份是CO、CO₂和N₂，其中CO含量在60～80%，平均发热量约为8000kJ/m3，是一种非常理想的化工原料气和燃料气。转炉气不仅有极大的经济价值，而且通过对转炉气回收和利用，还可以减少环境的污染，因此对转炉气的回收和利用是十分重要的问题。

目前，转炉气净化回收的常用方法主要有：Lurgi-Thyssen法，简称LT法，是采用干法电除尘技术的转炉气回收流程；以及Oxygen Converter Gas Recovery System法，简称OG法，是以双级文氏管为主的湿法除尘转炉气回收流程。两种技术相比，干法主要优点有：1)除尘效率较高。净化后烟气含尘浓度为10mg/Nm³～15mg/Nm³，如果有特殊要求，可降至5mg/Nm³。2)系统阻力小，耗能低，风机运行费低，寿命长，维修工作量少。3)不需要设置泥浆沉淀池及污泥处理设施。4)含铁干粉灰压块后可直接供转炉利用。

转炉气净化回收后，由于存在硫、磷、砷等有毒有害杂质，一般只能用作燃料，造成了资源的浪费。为进一步提高转炉气的应用价值，使其成为合格的化工原料，需要对其进行深度净化，如何使得硫、磷、砷及其化合物等主要微量杂质组分的含量满足化工生产要求，成为一个亟待解决的问题。

作为化工原料一般要求总硫含量小于1ppm，现有脱硫技术一般分为湿法和干法两大类，湿法脱硫是以碱性溶液为脱硫剂，化学吸收脱除硫化物，主要脱除硫化氢，湿法脱硫量大，但精度有限；干法脱硫是以固体吸附剂为脱硫剂，吸附脱除硫化物，干法可达较高精度，但硫容偏低，经济性较差。典型的转炉气脱硫技术有石灰石-石膏法，喷雾干燥法，电子束法，氨法等。由于转炉气中硫化物形态多为氧化态的SO₂和COS，对氧化态的SO₂和COS，尤其是COS要达到精脱指标，需要进行水解转化为H₂S，再吸附脱除，流程复杂、成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中转炉气净化后仍然含有大量杂质，无法满足化工生产要求的不足，提供一种转炉气的净化方法。该净化方法构思巧妙、流程简单、投资较少，可以有效降低转炉气中有毒有害杂质的含量，满足化工生产对原料的要求。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种转炉气的净化方法，包括以下步骤：

A、引气：将经降温除尘处理后的转炉气加压，输送至变温吸附单元；

B、变温吸附：将步骤A处理后的气体送往吸附床变压变温吸附脱除气体中的硫、磷和砷，吸附床床层内吸附剂以活性炭、硅胶或氧化铝为载体，负载有重量百分比为0.1%～15%的钾、钠、钙、镁、锌、铁或铜的化合物中的一种或几种；

C、精脱砷：将步骤B处理后的气体送往固定床反应器进行催化吸收，脱除混合气中的砷化物。

作为优选方式，所述步骤A中，采用鼓风机或压缩机对转炉气加压、输送。

作为优选方式，所述步骤B中，吸附床至少为两个，变温吸附在吸附床内周期性循环进行。

作为优选方式，所述步骤B中，压力为0.02～2.0Mpa、常温下进行吸附，升温至50～350℃冲洗再生，再生温度为50～350℃。

本发明采用吸附分离工艺对转炉气进行处理，不仅对硫、磷、砷及其化合物的脱除精度高，并且对转炉气中的其它杂质含量均可从1～500mg/m³脱除至<1ppm，其中砷化物可达<5ppb，而且操作自动化、流程简单、再生简便、投资较少。

本发明吸附剂表面呈现弱碱性和一定的活性，增强吸附硫、磷、砷及其化合物的能力，提高其脱除精度。本发明提供的吸附剂具有吸附力强、脱除精度高的特点，使得采用抽空或冲洗方式再生都不能达到吸附剂循环使用的要求，因此选用变温吸附方式，在常温下吸附、在升温后冲洗再生，再生温度为50～350℃。精脱砷步骤主要是采用固定床反应器催化吸收，脱除混合气中的砷化物，净化气出口砷含量可低至5ppb以下。由于硫化物、磷化物会使脱砷剂的活性组分失活，因此将精脱砷单元放在净化末端。

本发明的有益效果在于：本发明构思巧妙、流程简单、投资较少，可以有效降低转炉气中有毒有害杂质的含量，满足化工生产对原料的要求。