一种气体脱杂水解复合罐及高炉煤气精脱硫系统的制作方法

1.本实用新型属于高炉煤气精脱硫技术领域，尤其涉及一种气体脱杂水解复合罐及高炉煤气精脱硫系统。


背景技术：

2.目前高炉煤气只经过布袋除尘器净化，去除煤气里面的粉尘，使煤气粉尘含量小于10mg/m3或更低，满足后道工序的要求。但是煤气的化学成分没有任何改变，化学成分决定了燃烧后的烟气成分，也就是说高炉煤气的含硫量决定了烟气so2的含量。
3.高炉煤气产量大最终用户多，若采用烟气脱硫(so2)，则存在处理点多、投资高、占地大以及劳动定员多等诸多缺点。因此，对于高炉煤气采用精脱硫处理工艺是一个更优的选择，特别是对于新建的联合钢铁企业更有意义。
4.各个高炉使用的原料条件和操作方法不同，煤气里面的总硫含量也不同，而煤气中的总硫含量主要是取决于原料硫含量，原料中一般有10
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20％的硫进入炉顶煤气中。高炉煤气中硫的存在形式主要以cos存在，以及部分量的 h2s，少量的cs2和r
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sh。其中h2s可以采用成熟的吸附法或碱洗法直接脱除，而cos等有机硫化物无法采用当前的技术手段直接脱除，因此需要将 cos等有机硫化物在一定条件下通过催化水解工艺转化为h2s，水解后的含硫化氢高炉煤气通过透平发电后，通过吸附法或碱洗法脱除硫化氢，使改质后的高炉煤气总硫含量降低，然后保证各高炉煤气燃烧用户点的烟气排放满足当地的超低排放要求。
5.但目前高炉煤气经过催化水解工艺后进入余压透平发电装置，进入余压透平发电装置的煤气压力越大，通过余压透平发电装置发电量越大，目前现有的高炉煤气经过催化水解工艺后的压力损失还是有些过大，煤气沿程阻力大，导致进入余压透平发电装置的煤气压力还没有达到理想状态。


技术实现要素：

6.本实用新型针对上述现有技术的问题，提供了一种气体脱杂水解复合罐及高炉煤气精脱硫系统，该气体托杂水解复合罐采用了气体径向流动，气体沿程阻力小，压力损失小，而且能够满足脱除高炉烟气中的有害杂质和催化水解有机硫化物。
7.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
8.一种气体脱杂水解复合罐，包括反应罐本体，所述反应罐本体沿径向设置气体入口和气体出口，所述反应罐本体内部设置至少3个网隔板，所述网隔板与所述反应罐的中心线平行或呈锐角设置，气体沿罐体径向流动，所述网隔板将所述反应罐本体内部分隔为气体分配室、脱杂室、催化水解室和气体集合室，所述气体入口设置在所述反应罐本体靠近气体分配室的周侧，所述气体出口设置在所述反应罐本体靠近气体集合室的周侧，所述脱杂室内放置脱杂剂，所述催化水解室内放置有机催化转化剂，气体从气体入口进入分配室、均匀分布流向脱杂室和催化水解室、在集气室汇合后通过气体出口排出。
9.本实用新型将气体流向由通常的轴向流设计成径向流，从反应罐本体的罐体周侧
设置气体入口和气体出口，然后在反应罐本体内至少安装3个网隔板，从气体流动的方向，网隔板将所述反应罐本体内部分隔为气体分配室、脱杂室、催化水解室和气体集合室，在脱杂室内放置脱除对有机催化转化剂有害杂质的脱杂剂，在催化水解室内放置将气体内有机硫化物转化为硫化氢的有机催化转化剂，网隔板限制脱杂剂和有机催化转化剂等固体物料的位置，同时保持了气体的流通面积；气体从气体入口进入气体分配室、均匀分布流向脱杂室和催化水解室、在气体集合室汇合后通过气体出口排出，气体通过本实用新型的脱杂水解复合罐，气体沿程阻力小，降低了压力损失，从而提高进入余压透平发电装置的气体压力，同时也满足了脱除气体中的杂质和催化水解的要求。
10.优选实施例，所述网隔板与所述反应罐本体的中心线平行设置。
11.优选实施例，所述反应罐本体的顶部设置加料斗，所述加料斗分别与所述脱杂室和催化水解室连通，所述加料斗和所述反应罐本体之间设置第一盲板阀，加料斗实现为脱杂室和催化水解室加料功能。
12.优选实施例，所述反应罐本体的底部设置缓冲料斗、叶轮给料机，所述缓冲料斗分别与所述脱杂室和催化水解室连通，所述缓冲料斗与所述反应罐本体之间设置第二盲板阀，底部设置叶轮给料机，方便为脱杂室和催化水解室排料，设置缓冲料斗，方便多次排料。
13.优选实施例，所述脱杂室和所述催化水解室内均沿轴向设置若干托料板，所述托料板与所述反应罐本体的中心线呈角度设置，所述托料板与所述网隔板固定连接，所述托料板与所述反应罐本体的罐壁留有间隙；或所述托料板与所述反应罐本体的罐壁固定连接，所述托料板与所述网隔板留有间隙。
14.一般反应罐都会设置很高，从反应罐的顶部向脱杂室和催化水解室加脱杂剂、有机催化转化剂，以脱杂剂为例，由于要把脱杂剂堆满整个脱杂室，处在底部的脱杂剂有可能被上部的脱杂剂压碎，从而失去脱除效果，因此沿轴向从上到下设置若干的托料板，并且托料板倾斜设置，托料板与中心线的倾斜角度根据需要放置的物料(脱杂剂或有机催化转化剂)的堆积角确定，与网隔板或反应罐本体的罐壁间隔设置，降低物料的垂直压力，从而防止底部的脱杂剂碎裂，而相邻托料板的高度根据脱杂剂或有机催化转化剂的抗压强度确定。
15.优选实施例，所述托料板与所述网隔板固定连接，所述托料板与所述反应罐本体的罐壁留有间隙。
16.优选实施例，所述脱杂室和所述催化水解室内均设置导流板，所述导流板与所述反应罐本体的罐壁倾斜固连，且设置在所述托料板端部的罐壁位置，所述托料板与所述导流板有间隙通道。
17.脱杂剂从托料板与反应罐本体的罐壁间隙落入下一个托料板时，从导流板的倾斜面上流入下一个托料板，起到了导流的效果，同时也有降低脱杂剂压力的作用，而导流板与反应罐本体的罐壁倾斜角度根据脱杂剂或有机催化转化剂的自然堆角确定。
18.优选实施例，所述托料板垂直于所述导流板的导流面，导流作用效果更好。
19.防止出现气体与脱杂剂或有机催化转化剂不接触的死角，优选实施例中所述导流板与所述反应罐本体的罐壁组成封闭区域。
20.优选实施例，所述托料板、导流板以及网隔板均采用耐腐蚀的不锈钢材质。
21.优选实施例，所述反应罐本体的罐体外部设置保温层。
22.本实用新型还提供了一种高炉煤气精脱硫系统，包括上述所有实施例的气体脱杂水解复合罐、布袋除尘器以及余压透平发电装置，所述布袋除尘器的烟气出口连接所述气体脱杂水解复合罐的气体入口，所述气体脱杂水解复合罐的气体出口连接所述余压透平发电装置，高炉烟气经过布袋除尘器除尘，然后进入托杂水解复合罐，将有机硫化物转化为易脱除的硫化氢，并且压力损失小，然后高压含有硫化氢的高炉煤气通过余压透平发电装置发电。
23.本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
24.本实用新型将气体流向由通常的轴向流设计成径向流，从反应罐本体的罐体周侧设置气体入口和气体出口，然后在反应罐本体内至少安装3个网隔板，从气体流动的方向，网隔板将反应罐本体内部分隔为气体分配、脱杂室、催化水解室和气体集合室，在脱杂室内放置脱除对有机催化转化剂有害杂质的脱杂剂，在催化水解室内放置将气体内有机硫化物转化为硫化氢的有机催化转化剂，网隔板限制脱杂剂和有机催化转化剂等固体物料的位置，同时保持了气体的流通面积；气体从气体入口进入气体分配室、均匀分布流向脱杂室和催化水解室、在气体集合室汇合后通过气体出口排出，气体沿程阻力小，降低了压力损失，从而提高进入余压透平发电装置的气体压力，同时也满足了脱除气体中的杂质和催化水解的要求。
25.本实用新型的优选实施例在脱杂室和催化水解室设置了托料板，由于脱杂剂、有机催化转化剂需要从反应罐的顶部向脱杂室和催化水解室加料，以脱杂剂为例，由于要把脱杂剂堆满整个脱杂室，处在底部的脱杂剂有可能被上部的脱杂剂压碎，一是可能会被气体从网隔板带入另一个隔室，二是脱除效果不佳，因此沿轴向从上到下设置若干的托料板，并且托料板倾斜设置，与网隔板或反应罐本体的罐壁间隔设置，降低物料垂直压力，从而防止底部的脱杂剂碎裂，而相邻托料板的高度根据脱杂剂或有机催化转化剂的抗压强度确定。
26.本实用新型的另一优选实施例在脱杂室和催化水解室内均设置导流板，导流板与反应罐本体的罐壁倾斜固连，且设置在所述托料板的端部位置。以脱杂剂为例，脱杂剂从托料板与反应罐本体的罐壁间隙落入下一个托料板时，从导流板的倾斜面上流入下一个托料板，起到了导流的效果，同时也有降低脱杂剂压力的作用，为了导流效果更佳，将托料板与导流板的导流面垂直设置，而导流板与反应罐本体的罐壁倾斜角度根据脱杂剂或有机催化转化剂的自然堆角确定。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例1的气体脱杂水解复合罐的示意图；
28.图2为本实用新型实施例1的气体脱杂水解复合罐的横向截面示意图；
29.图3为本发明实施例1的脱杂室或催化水解室的内部示意图。
30.附图标记说明：1
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反应罐本体；2
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气体分配室；3
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脱杂室；4
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催化水解室；5
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集气室；6
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气体入口；7
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气体出口；8
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加料斗；9
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第一盲板阀；10
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叶轮给料机；11
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缓冲料斗；12
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第二盲板阀；13
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托料板；14
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导流板；15
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保温层；16
‑ꢀ
网隔板；161
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无孔的隔板；162
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网格形式的隔板；17
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三角封闭区域。
具体实施方式
31.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种气体脱杂水解复合罐及高炉煤气精脱硫系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。
32.实施例1
33.参看图1和图2，一种气体脱杂水解复合罐，本实施例用于高炉烟气精脱硫，当然也可以用于其他气体，包括反应罐本体1，反应罐本体1沿径向设置气体入口6和气体出口7，反应罐本体1内部设置3个网隔板16，网隔板16与反应罐的中心线平行设置，沿径向气体流动的方向，网隔板16将反应罐本体1内部分隔为气体分配室2、脱杂室3、催化水解室4和气体集合室 5，气体入口6设置在反应罐本体1靠近气体分配室2的周侧，气体出口7 设置在反应罐本体1靠近气体集合室5的周侧，脱杂室3内放置脱杂剂，催化水解室4内放置有机催化转化剂。
34.本实施例将气体流向由通常的轴向流设计成径向流，从反应罐本体1的罐体周侧设置气体入口6和气体出口7，然后在反应罐本体1内安装3个网隔板16，从气体流动的方向，网隔板16将反应罐本体1内部分隔为脱杂室3 和催化水解室4，在脱杂室3内放置脱除对有机催化转化剂有害杂质的脱杂剂，在催化水解室4内放置将气体内有机硫化物转化为硫化氢的有机催化转化剂；气体从气体入口6进入气体分配室2、均匀分布流向脱杂室3和催化水解室4、在气体集合室5汇合后通过气体出口7排出，气体沿程阻力小，降低了压力损失，从而提高进入余压透平发电装置的气体压力，同时也满足了脱除气体中的杂质和催化水解的要求。
35.网隔板16限制脱杂剂和有机催化转化剂等固体物料的位置，同时保持了气体的流通面积，优选网隔板16在反应罐本体1的顶部位置设计成无孔的隔板161，而网格形式的隔板162直通罐底，这样做的目的是物料(脱杂剂和有机催化转化剂)发生微量的塌缩时，顶部的物料可以随之下降补充，而且不会产生气体的流通短路，如图3所示。
36.反应罐本体采用耐压罐体，并且在罐体外部设置保温层15。
37.并且，在反应罐本体1的顶部设置加料斗8，加料斗8分别与脱杂室3 和催化水解室4连通，加料斗8和反应罐本体1之间设置第一盲板阀9，为脱杂室3和催化水解室4实现加料功能。
38.反应罐本体1的底部设置缓冲料斗11、叶轮给料机10，缓冲料斗11分别与脱杂室3和催化水解室4连通，缓冲料斗11与反应罐本体1之间设置第二盲板阀12，底部设置叶轮给料机10，方便为脱杂室3和催化水解室4排料，设置缓冲料斗11，方便多次排料。
39.一般反应罐都会设置很高，从反应罐的顶部向脱杂室3和催化水解室4 加脱杂剂、有机催化转化剂，以脱杂剂为例，由于要把脱杂剂堆满整个脱杂室3，处在底部的脱杂剂有可能被上部的脱杂剂压碎，从而失去脱除效果，为了防止脱杂剂被压碎，失去脱除效果，参看图3，在脱杂室3和催化水解室4内均沿轴向从上到下设置若干托料板13，托料板13与反应罐本体1的中心线呈角度设置，托料板13与网隔板16固定连接，托料板13与反应罐本体1的罐壁留有间隙通道。
40.沿轴向从上到下设置若干的托料板13，并且托料板13倾斜设置，与反应罐本体1的罐壁间隔设置，每一个托料板13承受部分压力，并传递给罐体 1，从而防止底部的脱杂剂碎
裂，而相邻托料板13的高度根据脱杂剂或有机催化转化剂的抗压强度确定。
41.脱杂室3和催化水解室4内均设置导流板14，导流板14与反应罐本体1 的罐壁倾斜固连，且设置在托料板13端部的罐壁位置，且在最高位置的托料板13端部和最低位置处的托料板13端部不需设置导流板14。
42.脱杂剂从托料板13与反应罐本体1的罐壁间隙落入下一个托料板13时，从导流板14的倾斜面上流入下一个托料板13，起到了导流的效果，同时也有降低脱杂剂压力的垂直连续作用，而导流板14与反应罐本体1的罐壁倾斜角度根据脱杂剂或有机催化转化剂的自然堆角确定。
43.优选实施例，托料板13垂直于导流板14的平面，导流作用效果更好。
44.防止出现气体与脱杂剂或有机催化转化剂不接触的死角，优选地导流板 14与反应罐本体1的罐壁组成三角封闭区域17。
45.托料板13、导流板14以及网隔板16均采用耐腐蚀的不锈钢材质。
46.实施例2
47.如图1，一种高炉煤气精脱硫系统，包括上述实施例1的气体脱杂水解复合罐、布袋除尘器以及余压透平发电装置(trt)，布袋除尘器的烟气出口连接气体脱杂水解复合罐的气体入口6，气体脱杂水解复合罐的气体出口7 连接余压透平发电装置，高炉烟气经过布袋除尘器除尘，然后进入托杂水解复合罐，将有机硫化物转化为易脱除的硫化氢，并且压力损失小，然后高压含有硫化氢的高炉煤气通过余压透平发电装置发电。
48.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型做出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。