[实用新型]高炉煤气的综合处理装置

说明书

本实用新型提供了一种高炉煤气的综合处理装置。该装置包括CO₂膜分离单元、羰基硫变压吸附分离单元以及低温精馏单元，CO₂膜分离单元设置有高炉煤气进口、二氧化碳富集气出口和非渗透气出口；羰基硫变压吸附分离单元设置有非渗透气进口、羰基硫富集气出口以及第一脱除气出口，非渗透气进口与非渗透气出口相连，羰基硫变压吸附分离单元用于对非渗透气中的羰基硫进行变压吸附分离；低温精馏单元设置有二氧化碳富集气进口、二氧化碳产品气出口、羰基硫产品气出口以及第二脱除气出口，二氧化碳富集气进口分别与二氧化碳富集气出口和羰基硫富集气出口相连。本实用新型可以有效脱除煤气中的羰基硫，改善二氧化碳富集程度，并提高高炉煤气的燃烧热值。

技术领域

本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体而言，涉及一种高炉煤气的综合处理装置。

背景技术

高炉煤气作为许多工业生产的副产尾气，排放量巨大，其主要成分为CO、H₂、CO₂和N₂，并含有少量羰基硫(COS)。其中CO₂的浓度较高，影响了高炉煤气的燃烧热值，且不利于降低CO₂排放。基于提高高炉煤气热值以及减少CO₂排放的目的，通常需要对高炉煤气中的CO₂进行分离捕集。同时，由于COS的存在，其能在高炉煤气燃烧时转化成SO₂，使燃烧后的烟气中SO₂排放超过大气污染控制标准。因此，也需要对高炉煤气中的COS进行分离脱除。

常用的羰基硫脱除的方法包括水解法、催化氧化法以及吸附法。由于煤气中的COS含量较低，且存在较高浓度的CO₂，这些方法的应用都受到显著的影响。高炉煤气中捕集CO₂的方法目前主要为膜分离法，但是目前的膜分离法的分离效果有限。

以上原因导致目前的高炉煤气处理工艺中存在以下缺陷：(1)羰基硫无法有效去除；(2)二氧化碳的富集程度低；(3)鉴于二氧化碳分离和羰基硫的脱除效果不佳，导致高炉煤气的燃烧热值较低，限制了其实际应用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种高炉煤气的综合处理装置，以解决现有技术中处理高炉煤气时存在的以下问题：(1)羰基硫无法有效去除；(2)二氧化碳的富集程度低；(3)鉴于二氧化碳分离和羰基硫的脱除效果不佳，导致高炉煤气的燃烧热值较低，限制了其实际应用。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种高炉煤气的综合处理装置，其包括：CO₂膜分离单元，设置有高炉煤气进口、二氧化碳富集气出口和非渗透气出口；羰基硫变压吸附分离单元，设置有非渗透气进口、羰基硫富集气出口以及第一脱除气出口，非渗透气进口与非渗透气出口相连，羰基硫变压吸附分离单元用于对非渗透气出口排出的非渗透气中的羰基硫进行变压吸附分离；以及低温精馏单元，设置有二氧化碳富集气进口、二氧化碳产品气出口、羰基硫产品气出口以及第二脱除气出口，二氧化碳富集气进口分别与二氧化碳富集气出口和羰基硫富集气出口相连。

进一步地，装置还包括第一压缩单元，第一压缩单元设置在高炉煤气进口所在的进气管路上，用于对高炉煤气进行压缩。

进一步地，装置还包括气体处理单元，气体处理单元设置在第一压缩单元与高炉煤气进口相连的管路上，用于去除压缩后的高炉煤气中的固体杂质和液体杂质。

进一步地，气体处理单元包括依次串联设置的过滤器、冷却机和除雾器。

进一步地，二氧化碳富集气进口与二氧化碳富集气出口通过二氧化碳富集气输送管路相连，羰基硫富集气出口与二氧化碳富集气输送管路相连。

进一步地，装置还包括第二压缩单元，第二压缩单元设置在二氧化碳富集气输送管路上，且羰基硫富集气出口与二氧化碳富集气输送管路的连接处位于第二压缩单元的上游。