气体纯化设备和气体纯化方法与流程

本申请是pct国际申请日为2014年2月26日，pct国际申请号为pct/jp2014/054649、国家申请号为201480011539.5并且发明名称为“气体纯化设备和气体纯化方法”的申请的分案申请。

本发明涉及能够通过调节原料气体中h2o的浓度来促进cos分解处理的气体纯化设备和气体纯化方法。

背景技术：

作为对于近年出现的能量问题的最终解决方案之一，煤的有效利用已经引起了巨大关注。为了将煤转化为具有高附加值的能量介质如甲醇和氨，使用了先进的技术，如用于将煤气化的技术和用于将通过将煤气化所得的气体纯化的技术。

在煤中通常含有硫，并且当将煤气化时，气体包含硫化合物如氧硫化碳(cos)和硫化氢(h2s)。如果在不除去这样的硫化合物的情况下燃烧此气化的气体，燃烧的化合物将作为可以导致酸雨和环境破坏的硫的氧化物排出至大气中。尽管其中通过使用胺系水溶液除去h2s的湿法气体纯化工艺已经作为用于除去这种硫化合物的方法得到商业化，但通过使用胺系水溶液不能除去cos。

为了解决此问题，已经提出了催化反应工艺，其中，通过由以下式(2)表示的水解反应工艺将cos分解并转化成能够通过使用胺系水溶液除去的h2s(例如，专利文献1)。

[式1]

cos+h2o→h2s+co2(2)

因为cos分解反应是水解的，所以如果在原料气体中h2o的浓度高，cos能够以较高的分解速率分解。例如，在专利文献2中讨论的气体纯化设备中，经由水洗塔将从气化炉排出的气化的气体引入cos转化器中，以分解cos，并随后将其进料至吸收塔以从中除去h2s。在水洗塔中，将气化的气体中的杂质回收，并且在气化的气体中的h2o的浓度增加，并且因此，容易将cos在cos转化器中分解。然而，须将在气化炉中加热的气化的气体冷却以在水洗塔中水洗，随后将冷却过的气化的气体再次加热至适合于cos分解的温度。如上所述，因为在气体纯化设备中重复进行加热和冷却气化的气体的过程，所以设施结构可能是复杂的，并且该过程的结构的热效率也可能是低的。

另一方面，例如，在专利文献3中描述的气体纯化设备具有这样的设备结构：其中将从气化炉排出的气化的气体引入用于cos分解的cos处理装置中，并随后将其进料至水洗塔。将已经在气化炉中加热的气化的气体通过热交换器冷却至适合用于cos分解的的温度，并且在已经分解cos以后，将气体进一步冷却至适于用水洗涤的温度。如上所述，该气体纯化设备没有重复加热和冷却气化的气体，这实现了具有出色热效率的工艺结构。然而，因为在没有调节h2o的浓度的情况下将从气化炉排出的气化的气体引入至cos处理装置，在气化的气体中的h2o的浓度取决于气化炉的气化条件。因此，难以总是以高分解速率分解cos。

引用清单

专利文献

专利文献1：jp4594886b1

专利文献2：jp3688922b1

专利文献3：jp4467872b1

技术实现要素：

技术问题

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供具有出色热效率的、能够以高分解速率分解cos的气体纯化设备和气体纯化方法。

解决问题的手段

为了解决上述问题，发明人进行了多种研究，以在不降低热效率的情况下提高cos分解速率。发明人因此发现，通过在cos的水解分解前调解h2o的浓度，可以在不降低热效率的情况下以高分解速率分解cos，并且基于此发现，完成了本发明。

换言之，在根据本发明的第一实施方案中，气体纯化设备配置为纯化至少包含cos、h2o、co2和h2s的气体，所述气体纯化设备至少设置有：cos处理装置，所述cos处理装置包括cos转化催化剂并且配置为通过水解来分解在所述气体中的cos；和h2o调节工具，所述h2o调节工具配置为调节待引入所述cos处理装置中的所述气体中的h2o的浓度。

在本发明的第二实施方案中，用于纯化至少包含cos、h2o、co2和h2s的气体的气体纯化方法，所述气体纯化方法包括调节所述气体中的h2o的浓度的h2o调节步骤，以及通过使用cos转化催化剂由水解来分解h2o的浓度已经调节过的所述气体中的cos的cos处理步骤。

发明的有益效果

根据本发明，可以在不降低热效率的情况下以高分解速率分解cos。

附图说明

图1是气体纯化工艺的概略图。

图2是在图1所示的气体纯化工艺上附加包括水洗塔等的气体纯化工艺的概略图。

图3是不同于图1和2中所示的那些实施方案的一个实施方案的气体纯化工艺的概略图。

图4是不同于图1至3中所示的那些实施方案的一个实施方案的气体纯化工艺的概略图。

图5是包括在图1至4中所示的全部h2o调节工具的一个实施方案的气体纯化工艺的概略图。

图6是图示了本发明的气体纯化设备的一个实例的图。

具体实施方式

以下将详细描述本发明的一般实施方案。

首先，本发明的气体纯化设备是配置为纯化至少包含cos、h2o、co2和h2s的气体的气体纯化设备。包含这样的化合物的气体的实例包括通过将煤、油、生物质等气化所获得的气体。可通过本发明纯化的气体可以还包括除了上述化合物之外的co、n2、hcl、o2等。

本发明的气体纯化设备至少包括cos处理装置和h2o调节工具。cos处理装置是这样一种装置：包含cos转化催化剂，并且配置为通过水解来处理和分解在待纯化气体中的cos。对于cos处理装置来说，可以使用下列装置：其中已经将cos转化催化剂装载在反应器内的装置，其中已经将除o2催化剂和cos转化催化剂的组合装载在反应器内的装置，和已经将也包括除o2功能的cos转化催化剂装载在反应器内的装置。对于cos转化催化剂来说，一般可以使用包括二氧化钛、铬和氧化铝在内的催化剂。

根据本发明的气体纯化设备的h2o调节工具是这样的工具：其配置为调节待引入cos处理装置中的气体中的h2o的浓度。通过在使用cos转化催化剂将cos水解分解之前调节待纯化的气体中的h2o的浓度，可以以高分解速率分解cos。

优选的是，根据本发明的气体纯化设备的h2o调节工具是这样的工具：其配置为调节h2o浓度以使得由下式(1)表示的压力平衡常数kp为1≤kp≤20，其中pcos是在所述气体中cos的分压，ph2o是在所述气体中h2o的分压，pco2是在所述气体中co2的分压，且ph2s是在所述气体中h2s的分压。

[式2]

kp＝(ph2s×pco2)/(pcos×ph2o)(1)

cos水解反应是可逆反应，且如果kp为20以下，cos的水解容易进行，并且因此，可以以高分解速率分解cos。如果kp为10以下，cos可以更快地分解。甚至当kp为1那么小时，仍可以以出色的方式分解cos；然而，在平衡方面，低于1的kp范围对cos的水解是不利的，并且因此，在此kp范围内，cos的水解难以进行。

理论上，不仅可以通过调节h2o的分压，也可以通过调节cos、co2和h2s的分压，改变压力平衡常数。然而，取决于被气化的原料和基于气化条件等，cos、co2和h2s的比率是固定的。因此，为了改变这些化合物的比率，应当例如使用其中单独将cos、co2或h2s与气化的气体混合的方法。然而，因为cos和h2s是要回收的化合物，增加它们的量不是优选的。此外，考虑到购买co2的成本，并且因为变得必需单独安装附加设施，仅为了调节压力平衡常数而将co2与气体混合是低效的。在cos、h2o、co2和h2s中，h2o的量可以例如通过改变用于干燥原料如煤的条件或者通过将h2o与气化的气体混合而容易地调节。因此，在本发明中，调节h2o是最有效的用于改变压力平衡常数的手段。

本发明的气体纯化设备还可以包括至少一个水洗装置和至少一个废水处理装置。水洗装置是用于用水洗涤从cos处理装置排出的气体的装置，并配置为通过用水洗涤除去杂质，如水溶性的卤素化合物、氨、有机物、以及痕量金属。优选的是，气体纯化设备包括多个优选串联安置的水洗装置。通过使用仅仅一个水洗装置，难以完全除去杂质，并且通过设置多个用于除去杂质的水洗装置，可以增加气体的纯度。如果包括多个水洗装置，相同形状的装置可以用于水洗装置。

废水处理装置是这样的装置，其配置为处理从水洗装置流出的废水以使得可以除去包含通过水洗从气体中除去的杂质的废水。更具体地，通过使用包括氨汽提塔和絮凝沉淀装置的装置结构来处理杂质。可以通过一个废水处理装置处理从一个水洗装置流出的废水。此外，可以通过一个废水处理装置处理从多个水洗装置流出的废水。此外，可以通过多个废水处理装置处理从至少一个以上水洗装置流出的废水。

如果本发明的气体纯化设备包括水洗装置和废水处理装置，则h2o调节工具可以是这样的h2o调节工具：其配置为将来自废水处理装置的水与待引入cos处理装置的气体混合。例如，如果用于将来自废水处理装置的水进料的进料管线连接至用于将气体引入cos处理装置的引入管线，并且如果还设置配置为根据气体的组成控制待进料的水的量的控制工具，则可以通过将来自废水处理装置的水与气体混合来调节h2o。通过使用上述工具，在气体纯化过程所用的水可以循环和再利用多次，而不从气体纯化设备的外部引入h2o，并且因此，可以简化气体纯化设备的设施结构。

如果本发明的气体纯化设备设置有多个废水处理装置，优选的是，将来自处理废水的废水处理装置的包含较少杂质的水与气体混合。在待纯化的气体中，可能含有作为杂质的卤素化合物，并且卤素化合物可以是缩短的cos转化催化剂寿命的原因之一。如果除了在气体中存在的卤素化合物之外，在气体中还存在废水中所含的卤素化合物，cos转化催化剂的寿命可能进一步缩短。通过将来自处理废水的废水处理装置的包含较少杂质的水与气体混合，对cos转化催化剂的影响可以抑制到最小。

在本发明的气体纯化设备中，h2o调节工具可以是配置为将水蒸气与待引入cos处理装置的气体混合的工具。例如，如果用于将来自水蒸气进料工具的水蒸气进料的进料管线连接至用于将气体引入cos处理装置的引入管线，并且如果还设置配置为根据气体的组成控制待进料的水的量的控制工具，则可以通过将水蒸气与气体混合来调节h2o。水蒸气进料工具的实例包括来自锅炉或水蒸气轮机的水蒸气抽气。如果水蒸气进料工具是构成气体纯化设备的工具，则可以不从气体纯化设备外部引入h2o，简化气体纯化设备的设施结构。用于将水蒸气与待引入cos处理装置中的气体混合的工具可以与上述用于将来自废水处理装置的水与待引入cos处理装置中的气体混合的工具组合使用。

本发明的气体纯化设备可以还设置有煤干燥装置和气化炉。煤干燥装置是配置为通过从煤中除去水分含量而将煤干燥的装置，且作为煤干燥装置，可以使用煤干燥装置如高温烟道气体加热型装置，旋转干燥器型装置，水蒸气流化床型装置，和机械加压型装置。如果使用煤作为待纯化气体的原料并且如果煤包含过量的水分含量，气化效率可能降低。为了对其进行避免，在煤的气化中，使用煤干燥装置以将煤中的水分含量保持在预定量，使得气化效率将不降低。在将煤干燥期间，可以使用来自在气体纯化过程中产生的烟道气的热，并且备选地，可以通过使用从气体纯化设备外部引入煤干燥装置中的热将煤干燥。

气化炉是配置为将干燥的煤气化的炉。通过煤干燥装置将煤干燥，且作为气化剂的氧、空气和富氧空气投入气化炉中，并通过热解取得气化的气体。

如果本发明的气体纯化设备设置有煤干燥装置和气化炉，则h2o调节工具可以是配置为通过使用煤干燥装置调节在煤中的水分含量的工具。可以通过设置配置为测量在气化炉中的气化的气体中的水分含量的测量工具，和通过进一步设置配置为根据该水分含量调节引入煤干燥装置中的热量和将煤干燥的干燥时间的调节工具，控制气化之前的煤中的水分含量，由此调节h2o。在控制煤中的水分含量时，重要的是考虑气化效率。通过使用上述工具，可以不安装应对其中气化的气体中的cos的浓度突然增加的非常状态的附加设施，通过使用已有的煤干燥装置和气化炉调节h2o。

用于通过使用煤干燥装置调节煤中的水分含量的工具可以与上述用于将水蒸气与待引入cos处理装置中的气体混合的工具以及上述用于将来自废水处理装置的水与待引入cos处理装置中的气体混合的工具组合使用。

除了上述装置之外，本发明的气体纯化设备还可以包含多个装置，如配置为从气体中除尘的灰尘收集装置，配置为调节气体温度的热交换器，配置为从气体中回收h2s的h2s吸收塔，和配置为将吸收了h2s的吸收溶液再生的吸收溶液再生塔。

根据本发明的气体纯化设备，可以在cos水解前调节气体中的h2o的浓度。因为通过将水分内容物与气体混合将气体适当地冷却，降低了在用于将从气化炉排出的高温气体冷却至适合于水解的温度的热交换器上的负荷，并且作为结果，可以减小热交换器的尺寸。因为已经调节了在气体中的h2o的浓度，水解容易进行，并且作为结果，可以减少cos转化催化剂的量，并且因此，可以减小cos处理装置的尺寸。此外，因为在气化后可以调节在气体中的h2o的浓度，所以不仅可以使用常规使用的原料，也可以使用具有高硫含量的原料和低水分含量的原料。

接着，以下将描述本发明的气体纯化方法。

本发明的气体纯化方法是用于纯化至少包含cos、h2o、co2和h2s的气体的气体纯化方法，并且本方法至少包括h2o调节步骤和cos处理步骤。h2o调节步骤是调节在气体中的h2o的浓度的步骤。h2o调节步骤是用于预先调节待纯化的气体中的h2o的浓度的准备步骤，该步骤为了以高分解速率分解cos而进行。

cos处理步骤是通过使用所述cos转化催化剂由水解来处理并分解h2o的浓度已经调节过的气体中的cos的步骤。cos水解反应是催化反应，且必须根据与使用催化剂的条件一致的温度条件调节反应温度。更具体地，优选的是，在调节气体中的h2o的浓度之后，或者在调节气体中的h2o的浓度的同时，将气体的温度调节至200℃至400℃范围内的温度，这是适合于cos水解的温度。

优选的是，在根据本发明的气体纯化方法中的h2o调节步骤是调节h2o的浓度以使得由下式(1)表示的压力平衡常数kp为1≤kp≤20的步骤，其中pcos是在所述气体中cos的分压，ph2o是在所述气体中h2o的分压，pco2是在所述气体中co2的分压，且ph2s是在所述气体中h2s的分压。为了改变压力平衡常数，考虑到变动的容易性，调节h2o是最有效的改变压力平衡常数的手段。

[式3]

kp＝(ph2s×pco2)/(pcos×ph2o)(1)

本发明的气体纯化方法还可以包括至少一个水洗步骤和至少一个废水处理步骤。水洗步骤是用水洗涤其中已经对cos进行了处理和分解的气体的步骤，并且在此步骤中，通过用水洗涤，除去杂质如水溶性的卤素化合物、氨、有机物、和痕量金属。在水洗步骤中，用水洗涤可以进行仅一次；然而，为了增加待纯化的气体的纯度，用水洗涤也可以进行多次。

废水处理步骤是处理在水洗步骤中流出的废水的步骤，且在此步骤中进行处理，使得可以除去包含已经通过用水洗涤从气体中除去的杂质的废水。更具体地，通过氨汽提或絮凝沉淀，处理杂质如卤素化合物、氨、有机物和痕量金属。必须充分的处理氨，特别地，可以设置多个废水处理装置以进行多次氨汽提处理。

如果本发明的气体纯化方法包括水洗步骤和废水处理步骤，则h2o调节步骤可以是将由废水处理步骤处理的水与在cos处理步骤之前的气体混合的步骤。

在本发明的气体纯化方法中，h2o调节步骤可以是将水蒸气与在cos处理步骤之前的气体混合的步骤。将水蒸气与在cos处理步骤之前的气体混合的步骤可以与上述将由废水处理步骤处理的水与在cos处理步骤之前的气体混合的步骤组合使用。

本发明的气体纯化方法可以还包括煤干燥步骤和气化步骤。煤干燥步骤是通过从煤中除去水分含量将煤干燥的步骤。如果使用煤作为待纯化气体的原料，进行此步骤，以将煤中的水分含量保持在预定量，使得气化效率不会降低。

气化步骤是将干燥的煤气化的步骤。通过使用作为气化剂的氧、空气和富氧空气并将煤在气化剂的气氛下热分解，来进行气化。

如果本发明的气体纯化方法包括煤干燥步骤和气化步骤，h2o调节步骤可以是通过进行煤干燥步骤而调节煤中的水分含量的步骤。例如，如果在气化炉的出口设置配置为测量气化的气体中的水分含量的测量工具，并且如果进一步设置配置为根据该水分含量调节引入煤干燥装置中的热量和煤的干燥的调节工具，则可以通过控制气化之前煤中的水分含量来调节h2o。

在煤干燥步骤中调节煤中的水分含量的步骤可以与上述将水蒸气与在cos处理步骤之前的气体混合的步骤以及上述将由废水处理步骤处理的水与在cos处理步骤之前的气体混合的步骤组合使用。

除了上述步骤之外，本发明的气体纯化方法可以包括多个步骤，如从气体中除尘的灰尘收集步骤，调节气体温度的温度调节步骤，从气体中回收h2s的h2s回收步骤，和为将吸收了h2s的吸收溶液再生的吸收溶液再生步骤。

根据本发明的气体纯化方法，可以减小配置为将气体冷却至适于水解的温度的热交换器的尺寸，可以减少cos转化催化剂的催化剂量，并且可以减小cos处理装置的尺寸。此外，因为在气化后可以调节在气体中的h2o的浓度，所以不仅可以使用常规使用的原料，也可以使用具有高硫含量的原料和低水分含量的原料。

以下将参照附图描述根据本发明的气体纯化设备和气体纯化方法的实施方案。此处注意，本发明不限于在附图中图示的实施方案。

图1是气体纯化工艺1-1的概略图。在此工艺中，首先，在气化剂3的存在下通过气化炉4将煤2气化。通过将煤气化获得了的气体至少包含cos、h2o、co2和h2s，并且其中也含有杂质如卤素化合物。通过使用cos处理装置5，将所得的气体中的cos转化为h2s，通过使用水洗塔6a除去杂质，并随后通过使用h2s吸收塔7从气体回收h2s，由此将所得的气体纯化。纯化的气体用于化学产品合成8(其用于合成化学产品如甲醇和氨)或者引入燃气轮机或水蒸气轮机通过使用发电装置9发电。废水处理装置10a配置为处理从水洗塔6流出的废水。处理过的废水中的一些从废水处理装置10经由进料管线12a进料至用于将来自气化炉4的气体引入cos处理装置5的引入管线11，并且从而，调节了引入cos处理装置5之前的气体中的h2o。

图2是气体纯化工艺1-2的概略图，这是一个在图1中所示的气体纯化工艺的结构上附加包括水洗塔6b、废水处理装置10b和进料管线12b的工艺。考虑到废水中的卤素化合物对cos转化催化剂的影响，将来自废水处理装置10a的废水放掉。向引入cos处理装置5之前的气体中，引入含有较少杂质的来自废水处理装置10b的废水。

图3是气体纯化工艺1-3的概略图，这是一个与图1和2所示的那些不同的实施方案。在此工艺中，在引入cos处理装置5之前的气体中的h2o是通过将来自锅炉13的水蒸气经由进料管线14进料至引入管线11中来调节的。此外，气体中的h2o可以通过从水蒸气轮机15抽取水蒸气并将气体通过由图中的箭头a表示的路线进料来调节，或者也可以通过将一部分待进料至废水回收锅炉16的进料水30通过由图中的箭头b表示的路线进料来调节。

图4是气体纯化工艺1-4的概略图，这是一个与图1至3所示的那些不同的实施方案。通过使用煤干燥装置17从煤2中除去水分，以将煤2干燥，并且随后将干燥的煤2引入气化炉4。通过使用来自从用于干燥的烟道气18引来的烟道气的热进行煤的干燥。在此气体纯化工艺1-4中，控制烟道气的温度和进料量、煤的干燥时间等，并且因此，一些水分含量排出到系统外部，并且将保持水分含量的煤2引入气化炉，并从而调节了气体中的h2o。

图5是气体纯化工艺1-5的概略图，这是一个设置有在图1至4中所示的全部h2o调节工具的实施方案。可以单独地控制来自废水处理装置的废水的引入、来自锅炉的水蒸气的引入、以及通过控制煤的干燥进行的水分含量的引入，使得根据气体的纯化状态，适当地调节气体中的h2o。

图6是图示了根据本发明的实施方案的气体纯化设备20的一个实例的图。气体纯化设备20是对应于图2中所示的气体纯化工艺1-2的概略图的气体纯化设备。气体纯化设备20具有基本结构，包括气化炉4、灰尘收集装置21、热交换器22和23、cos处理装置5、水洗塔6a和6b、废水处理装置10a和10b、h2s吸收塔7和吸收溶液再生塔24。

在此气体纯化设备18中，首先，在气化剂3的存在下通过气化炉4将煤2气化。通过将煤气化获得了的气体至少含有cos、h2o、co2和h2s，并且其中也可以含有杂质如卤素化合物。首先通过使用灰尘收集装置21从所得的气体中除去灰尘，并且随后，通过热交换器22将气体冷却至200℃至400℃范围内的温度，这是适合于cos的水解的温度。接着，通过cos处理装置5将气体中的cos转化为h2s，通过热交换器23回收热，随后通过使用水洗塔6a和6b从中除去杂质，并且随后通过h2s吸收塔7从气体中回收h2s，以纯化气体。在纯化之后，气体的温度低，并且将纯化的气体经由热交换器22和23引入发电装置9中，同时用于将从灰尘收集装置19或cos处理装置5排出的气体冷却，从而从纯化的气体中回收热。在于h2s吸收塔7中吸收了h2s之后，在吸收溶液再生塔24中，通过与浓度变高的h2s25分离，将吸收溶液再生，并且再生的溶液进料至h2s吸收塔7。废水处理装置10a、10b处理从水洗塔6a、6b流出的废水。处理过的废水中的一些从废水处理装置10b经由进料管线12进料至用于将来自灰尘收集装置21的气体引入至cos处理装置5的引入管线11，并且从而，调节了在引入cos处理装置5之前的气体中的h2o。通过水分含量测量装置26测量待进料的废水的量，所述水分含量测量装置26设置在跨过将来自进料管线12的废水混入的地方的位置处，并且配置为测量经过引入管线11的气体中所含的水分含量，并且根据该水分含量通过开关控制阀27来调节废水的量。除了气体中的水分含量之外，测量装置26能够测量cos、co2和h2s的含量。基于通过测量装置26获得的测量值，可以调节h2o，使得基于气体中cos的分压(pcos)、气体中h2o的分压(ph2o)、气体中co2的分压(pco2)和气体中h2s的分压(ph2s)的分压计算的压力平衡常数(kp)为1≤k≤20。可以通过来自气体的热量将废水汽化。备选地，可以在将废水与气体混合之前将废水汽化。

在根据本发明的实施方案的气体纯化设备中，对于气化炉来说，可以使用固定式气化炉、流动式气化炉、喷流式气化炉等。对于灰尘收集装置来说，可以使用旋风式灰尘收集装置，过滤式灰尘收集装置等。对于热交换器来说，可以使用管壳式热交换器等。

在根据本发明的实施方案的气体纯化设备中，对于cos处理装置来说，例如可以使用其中在反应器中装载有cos转化催化剂的装置。对于cos转化催化剂来说，可以使用蜂窝形催化剂，并且也可以使用类粒料形催化剂，且当气体通过催化剂时，将cos转化为h2s。

接着，对于水洗塔来说，例如可以使用包括以下结构的水洗塔：其中洗涤水从水洗塔中的上部进料，并且累积在下部的洗涤水通过使用循环泵从下部进料而再循环。

对于废水处理装置来说，可以使用包括包含氨汽提塔和絮凝沉淀装置的结构的废水处理装置。氨汽提塔是配置为通过以下方式除去在废水中所含的高浓度氨的装置：通过向其中吹送水蒸气或空气，将它分散在气相中。氨汽提塔例如由多孔板和设置在其内部的下水管构成，并且废水从上段经由下水管向下流至下段。相反，水蒸气从下段通过多孔板的孔向上流至上段，并且在阻塞在多孔板上的液体中上升。因此，使废水和水蒸气相互接触，并且溶解在废水中的氨转移至水蒸气。散失的氨例如经由其中装载了催化剂的催化反应塔通过氧化而分解，并且随后分解的物质作为无害的氮气释放至大气中。另一方面，絮凝沉淀装置例如由絮凝槽和沉淀槽构成。在絮凝槽中，废水和絮凝剂如硫酸铝和聚氯化铝混合在一起，并且因此，杂质凝结和絮凝。在沉淀槽中，使絮凝的物质沉淀，以将沉淀物分离成沉淀的和絮凝的物质与处理水。通过使用氨汽提塔和絮凝沉淀装置，处理废水。

h2s吸收塔可以设置有以下结构：其中，由胺化合物的水溶液构成的胺化合物吸收溶液从h2s吸收塔内部的上部进料，并且累积在塔下部的吸收溶液通过使用循环泵从下部进料而再循环。

吸收溶液再生塔可以设置有以下结构：其中，通过再沸器将吸收了h2s的吸收溶液加热，随后通过冷却器将溶液冷却，接着将其分离为h2s和胺化合物吸收溶液，并且随后通过使用泵将胺化合物吸收溶液进料至h2s吸收塔。

在图6所示的气体纯化设备18中，通过将水分内容物与进行cos水解之前的气体混合，将气体适当地冷却。这样，降低了用于将从气化炉排出的高温气体冷却的热交换器20的负荷，并且作为结果，可以减小热交换器20的尺寸。因为已经调节了气体中h2o的浓度，水解变得容易进行，并且作为它的结果，能够减少cos转化催化剂26的催化剂量，并且因此，可以减小cos处理装置5的尺寸。此外，因为可以在气化后调节在气体中的h2o的浓度，不仅可以使用常规使用的煤2，也可以使用具有高硫含量的煤和具有低水分含量的煤。

工业实用性

根据本发明的气体纯化设备和气体纯化方法，可以通过调节原料气体中的h2o的浓度，在不降低热效率的情况下，促进cos的分解处理，并且因此，本发明在工业上是有用的。

附图标记清单

1-1气体纯化工艺

1-2气体纯化工艺

1-3气体纯化工艺

1-4气体纯化工艺

1-5气体纯化工艺

2煤

3气化剂

4气化炉

5cos处理装置

6a，6b水洗塔

7h2s吸收塔

8化学产品的合成

9发电装置

10a，10b废水处理装置

11引入管线

12a，12b进料管线

13锅炉

14进料管线

15水蒸气轮机

16废水回收锅炉

17煤干燥装置

18用于干燥的烟道气

19水蒸气

20气体纯化设备

21灰尘收集装置

22热交换器

23热交换器

24吸收溶液再生塔

25高浓度h2s

26测量装置

27控制阀

28cos转化催化剂

29燃气轮机

30进料水