[发明专利]一种高炉煤气全硫脱除的湿法净化装置和工艺

权利要求书

1.一种能实现高炉煤气全硫脱除的湿法净化装置，优选为一种能实现高炉煤气中羰基硫(COS)、二硫化碳(CS₂)、硫化氢(H₂S)、二氧化硫(SO₂)等含硫物质的脱除以及协同脱除氯化氢(HCl)的湿法净化装置，其特征在于，所述湿法净化装置包括催化水解塔(2)、脱硫塔(15)、工艺水箱(21)和碱液储罐(20)；工艺水箱(21)连接脱硫塔(15)，用于将水送入脱硫塔(15)中；碱液储罐(20)连接脱硫塔(15)，用于将碱液送入脱硫塔(15)中；催化水解塔(2)中装填有水解催化剂，用于将从催化水解塔(2)上部通入的高炉煤气进行水解催化，催化水解塔(2)连接脱硫塔(15)下部，用于将经过水解催化处理后的高炉煤气送入脱硫塔(15)进行处理，脱硫塔(15)顶部设有清洁高炉煤气排出口(27)，用于将经过脱硫塔处理的高炉煤气通过清洁高炉煤气排出口(27)排出，送入高炉煤气管网。

2.根据权利要求1所述的湿法净化装置，其特征在于，所述催化水解塔(2)具有催化水解塔进口烟道、催化水解塔外壳、催化水解塔出口烟道、催化剂支撑网(4)、加料口(3)、卸料口(5)和排污口(6)，催化水解塔外壳顶端连接所述催化水解塔进口烟道，用于将高炉煤气送入催化水解塔(2)，催化水解塔外壳的下端连接催化水解塔出口烟道，催化水解塔出口烟道连接脱硫塔(15)下部，用于将经过水解催化处理后的高炉煤气送入脱硫塔(15)进行处理；催化剂支撑网(4)设置在催化水解塔外壳内，用于支撑水解催化剂；催化水解塔外壳底端设置有排污口(6)；催化水解塔外壳上设置有加料口(3)和卸料口(5)，用于对水解催化剂进行加料和卸料。

3.根据权利要求1-2之一所述的湿法净化装置，其特征在于，催化水解塔外壳上部为圆锥形，中间部分为圆筒形，下部为圆锥形；催化水解塔进口烟道设置上部圆锥形的顶端，排污口(6)设置在下部圆锥形的底端，催化水解塔出口烟道设置下部圆锥形上，并且位于排污口(6)的上部；催化剂支撑网(4)设置在中间圆筒形上。

4.根据权利要求1-3之一所述的湿法净化装置，其特征在于，所述催化剂为蜂窝状、棒状、拉西环状、球状的一种或多种，将高炉煤气中的羰基硫(COS)和二硫化碳(CS₂)等有机硫催化水解转化成H₂S，催化剂活性组分为Na、K、Fe、Cu、Ni盐中的一种或多种，载体为活性氧化铝、活性炭、堇青石、类水滑石中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4之一所述的湿法净化装置，其特征在于，催化剂构型为拉西环状的催化剂，在催化水解塔(2)内的催化剂支撑网(4)上由大到小散乱堆积，催化剂装填一定体积，使得催化反应空速为500-4000h^-1，烟气流速为0.5-2m/s；优选，使得催化水解塔(2)中，高炉煤气中80％-95％体积分数的羰基硫(COS)和二硫化碳(CS₂)被催化转化成H₂S。

6.根据权利要求1-5之一所述的湿法净化装置，其特征在于，脱硫塔的高径比控制在2-5，气体流速控制在0.5-3m/s，保证布风均匀；优选高炉煤气入口温度为40-90℃，出口温度控制在20-40℃。

7.根据权利要求1-6之一所述的湿法净化装置，其特征在于，催化水解塔出口烟道连接脱硫塔进口烟道，在脱硫塔进口烟道以上安装第一层循环水喷嘴(11)，以形成喷水层，在喷水层上方设置第二层碱液喷嘴(12)，以形成喷碱层，在喷碱层上方设置除雾器(13)，在除雾器(13)上方设置第三层冲洗水喷嘴(14)，以形成冲洗水层，采用三层喷入的方式能实现吸收液与煤气充分接触，提高物料利用率和硫脱除率；所述喷嘴的类型优选为实心圆锥喷嘴。