[实用新型]高炉煤气有机硫水解反应装置

说明书

本实用新型提供一种高炉煤气有机硫水解反应装置，属于高炉煤气精脱硫技术领域。该装置包括中间烟道、挡流板、入口弯头、入口变径锥、气流均布板、整流格栅、反应器、水解催化剂、内部支撑梁、出口变径锥、出口弯头和声波吹灰器，中间烟道与装置入口弯头连接，挡流板在弯头内部，入口弯头与入口变径锥连接，气流均布板位于入口变径锥内，反应器与入口变径锥连接，整流格栅安装在反应器最上部，内部支撑梁安装在反应器内，催化剂放置在内部支撑梁上部，反应器内放置催化剂，每层催化剂放置间距相等，催化剂上部放置声波吹灰器，反应器通过装置出口变径锥和弯头与外部管道连接，该装置保证了后端煤气用户最终排放烟气实现二氧化硫的超低排放。

技术领域

本实用新型涉及高炉煤气精脱硫技术领域，特别是指一种高炉煤气有机硫水解反应装置。

背景技术

高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的可燃气体，可作为燃料，广泛应用于锅炉、高炉热风炉、炼钢加热炉等工序。高炉煤气的主要成份为：CO、CO₂、N₂和硫化物等，其中硫化物主要以COS、H₂S为主。高炉煤气中的总硫含量一般在60-100mg/Nm³，其中有机硫占3/4，无机硫占1/4。无机硫能够通过碱洗很容易从煤气中脱除。

由于对高炉煤气中羰基硫认识较晚，对其成分、含量、危害及其脱除技术一直未引起重视。目前国内没有适用于钢铁行业脱除高炉煤气中羰基硫的技术及相应的工艺装备。在这种情况下，研究羰基硫的反应特性，进而开发一种能够有效转化高炉煤气中羰基硫的工艺装备是十分必要的，其成果将为进一步减少SO₂排放提供有效的技术支撑，具有重要的现实意义。

例如中国发明专利：CN110527564A“高炉煤气脱硫塔”,专利所描述的设备是一种煤气碱洗脱设备，一级、二级脱硫塔设有喷枪，喷淋用于脱硫的碱水，这种设备能够脱除煤气中无机硫及脱氯，并不能实现脱除煤气中有机硫。

针对高炉煤气前端有机硫脱硫处理，目前还没有成功案例落地。部分企业在高炉TRT后端设置碱洗设施，煤气经过碱洗后煤气中大部分H₂S和氯能够被脱除，有机硫并不能有效脱除。以高炉煤气为燃料的锅炉、热风炉、炼钢加热炉等工序外排烟气要实现超低排放，依旧需要在末端设置烟气净化装置。导致企业烟气净化装置分散、占地大、投资高、运行成本提高，钢铁企业难以接受。

实用新型内容

本实用新型为解决目前高炉煤气中有机硫不能有效脱除等问题，提供一种高炉煤气有机硫水解反应装置。

该装置包括中间烟道、挡流板、入口弯头、入口变径锥、气流均布板、整流格栅、反应器、水解催化剂、内部支撑梁、出口变径锥、出口弯头和声波吹灰器，中间烟道与入口弯头连接，挡流板在入口弯头内部，入口弯头与入口变径锥连接，气流均布板位于入口变径锥内，反应器与入口变径锥连接，整流格栅安装在反应器最上部，内部支撑梁安装在反应器内，水解催化剂放置在内部支撑梁上部，反应器内放置多层催化剂，每层催化剂放置间距相等，水解催化剂上部设置声波吹灰器，反应器通过装置最末端的出口变径锥和出口弯头与外部管道连接。

其中，水解催化剂每层间距为1.5-2.8m。

每层水解催化剂上的声波吹灰器个数为2-4台。

整流格栅层数为1层，在整流格栅的作用下，煤气流线与反应器界面呈90°夹角。

挡流板数量为2-4块，长度为0.2-1.5m，宽0.5-3.5m，厚6-12mm。

气流均布板数量为4-8块，长为1-5m，宽为0.5-5m，厚为6-12mm。

声波吹灰器定时运行，将催化剂表面沉积的粉尘吹扫清除。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：