高炉煤气除尘脱硫反应器和高炉煤气一体化脱硫除尘系统的制作方法

本技术涉及高炉煤气净化，具体的是一种高炉煤气除尘脱硫反应器，还是一种高炉煤气一体化脱硫除尘系统。

背景技术：

1、高炉煤气中的硫主要是由炉料带入的，主要包含铁矿石、燃料，还有少量熔剂，硫赋存形态为羰基硫、二硫化碳、硫化氢。分为有机硫和无机硫两类，有机硫以羰基硫(cos)为主，占比约70％，无机硫以硫化氢(h2s)为主，占比约30％，总硫浓度为100/nm3-200mg/nm3。一般情况下高炉煤气中h2s含量为30mg/nm3-60mg/nm3，有机硫(cos、cs2)含量80mg/nm3-150mg/nm3。

2、高炉煤气作为炼铁过程产生的二次能源，一般作为燃料气送往高炉热风炉、烧结、轧钢加热炉、煤气发电、石灰窑等用户单元作为燃料使用，燃烧烟气中so2含量可达100mg/m3-250 mg/m3以上，无法达到超低排放标准。

3、目前的脱硫工艺分为源头治理和末端治理。末端治理是在高炉煤气燃烧后脱除烟气中的so2从而达到排放标准。由于末端治理存在应用场景多，用户众多、烟气量大、装置分散、管理分散等问题，如果在尾端烟气中脱硫，会造成投资大、运行成本高、占地面积大、脱硫副产物量大且难处理等，因此直接对高炉煤气进行脱硫，从源头治理，经济效益较好。

4、现有高炉煤气脱硫工艺主要有吸附法及催化水解法，两种工艺均有运用，但各自也存在一定的缺点。高炉煤气净化过程中，脱除有机硫是煤气脱硫的核心。由于有机硫直接脱除难度大，可先将其水解转化为h2s，再进一步脱除。目前的有机硫脱除工艺均在除尘器后设置，或在除尘器后新增多级脱硫塔，如新增水解脱硫塔+硫化氢吸收塔；或在除尘器后新增加多个脱硫塔，如新增数个微晶吸附塔。目前使用最广泛的有机硫水解催化剂为γ-al2o3负载碱金属氧化物，hcl会破坏载体结构，造成催化剂活性组分流失，使有机硫水解催化剂活性下降或消失。cl-使催化剂失活包括两方面，一是减少了有机硫水解催化剂表面碱性中心，二是其生成的盐类堵塞孔道；因而催化剂寿命只有短短几个月。

5、名词解释：

6、煤气脱硫：脱除煤气中的有机硫(cos、cs2)和无机硫(h2s)。

7、烟气脱硫：脱除烟气中的so2、so3。

8、trt：高炉煤气余压透平发电装置。

技术实现思路

1、为了去除高炉煤气中的有机硫和粉尘，本实用新型提供了一种高炉煤气除尘脱硫反应器和高炉煤气一体化脱硫除尘系统，所述高炉煤气除尘脱硫反应器，在实现除尘的同时，还可以完成有机硫脱除，所述高炉煤气一体化脱硫除尘系统可以预处理高炉煤气，使有机硫水解催化剂寿命大大延长；省去了常规的水解脱硫塔，节省占地并降低阻损。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种高炉煤气除尘脱硫反应器，所述高炉煤气除尘脱硫反应器内含有进气室和净气室，进气室和净气室之间设置有隔板，隔板安装有催化滤管，催化滤管含有管体，所述管体内有过滤孔道，所述管体的内表面、所述管体的外表面和过滤孔道的表面均布置有有机硫水解催化剂，进气室内的高炉煤气能够经过催化滤管的过滤孔道进入净气室内，所述高炉煤气中的有机硫能够与所述有机硫水解催化剂接触并发生水解反应转变成硫化氢。

4、高炉煤气除尘脱硫反应器为直立的筒形结构，高炉煤气除尘脱硫反应器含有外壳体，净气室与进气室上下设置，隔板与外壳体密封连接固定。

5、催化滤管呈直立状态，催化滤管位于进气室内，催化滤管的上端为开放状态，催化滤管的下端为封闭状态，所述管体为陶瓷纤维过滤管。

6、隔板上设置有多个滤管安装通孔，催化滤管的上端与滤管安装通孔一一对应地密封连接。

7、高炉煤气除尘脱硫反应器还包括反吹清灰装置，反吹清灰装置含有多个喷气嘴，喷气嘴的喷气方向朝下，喷气嘴与催化滤管的上端一一对应。

8、高炉煤气除尘脱硫反应器内还含有集灰室，集灰室位于进气室的下方，高炉煤气除尘脱硫反应器的入口位于进气室的下部，高炉煤气除尘脱硫反应器的出口位于净气室的上部。

9、一种高炉煤气一体化脱硫除尘系统，所述高炉煤气一体化脱硫除尘系统包括依次设置的高炉煤气除尘脱硫反应器和硫化氢吸收装置，高炉煤气除尘脱硫反应器为上述的高炉煤气除尘脱硫反应器，高炉煤气除尘脱硫反应器排出的气体能够进入硫化氢吸收装置内。

10、所述高炉煤气一体化脱硫除尘系统还包括荒煤气管道，荒煤气管道的出口与高炉煤气除尘脱硫反应器的入口连接，荒煤气管道连接有脱酸剂供应装置，脱酸剂供应装置能够向荒煤气管道内喷洒脱酸剂。

11、所述高炉煤气一体化脱硫除尘系统包括并联设置的多个高炉煤气除尘脱硫反应器，所述高炉煤气一体化脱硫除尘系统还包括并联设置的高炉煤气余压透平发电装置和调压阀组；硫化氢吸收装置位于高炉煤气除尘脱硫反应器和高炉煤气余压透平发电装置之间，高炉煤气除尘脱硫反应器排出的过滤后煤气能够先进入硫化氢吸收装置后再进入高炉煤气余压透平发电装置或调压阀组；或者，高炉煤气余压透平发电装置位于高炉煤气除尘脱硫反应器和硫化氢吸收装置之间，高炉煤气除尘脱硫反应器排出的过滤后煤气先进入高炉煤气余压透平发电装置或调压阀组再进入硫化氢吸收装置。

12、当硫化氢吸收装置位于高炉煤气除尘脱硫反应器和高炉煤气余压透平发电装置之间时，硫化氢吸收装置为干法脱硫装置；当高炉煤气余压透平发电装置位于高炉煤气除尘脱硫反应器和硫化氢吸收装置之间时，硫化氢吸收装置为干法脱硫装置或湿法脱硫装置。

13、本实用新型的有益效果是：

14、1、采用所述高炉煤气除尘脱硫反应器，可以在所述高炉煤气除尘脱硫反应器中同时完成除尘和有机硫脱除，结合硫化氢吸收装置，实现高炉煤气精脱硫，解决因高炉煤气燃烧导致烟气中so2浓度超标问题。

15、2、采用所述高炉煤气除尘脱硫反应器，实现煤气的源头治理，后续用户单元无需再单独配置末端治理设施；实现集中治理，彻底解决分散治理投资高、能耗大、运行成本高、占地面积大、管理工作量大的问题。

16、3、通过喷入脱酸剂先进行脱氯，保护有机硫水解催化剂免受cl-毒害；且通过正常反吹清灰，不积灰，可免除阻塞及遮蔽困扰。因滤管表面有尘饼形成，煤气中的颗粒物及有害杂质在粉饼层进行高效过滤，充分杜绝有毒害物质与催化剂直接接触，滤管表面形成的粉饼层辅助脱氯。从而使得催化滤管上的水解催化剂使用寿命大大延长。脱酸剂在脱除hcl的同时，也脱除了h2s，降低了硫化氢吸收装置的负荷。

17、4、所述高炉煤气除尘脱硫反应器取代传统布袋除尘系统，取代传统滤袋，系统阻损不增加，催化滤管采用反吹清灰，无堵塞风险。一体化功能，设备集成，系统温降小、阻损小，有益于后续trt多发电。

18、5、除尘反应器装置并联设计，进出口配置阀门，可分室检修，不影响炼铁生产。

19、6、催化滤管富含有机硫水解催化剂，催化滤管含有管体，所述管体为陶瓷纤维材质，采用的陶瓷纤维主要成分之一是氧化铝，耐高温，不会因高炉出口的煤气温度过高而烧毁，且具有抗热震特性，不受热胀冷缩的影响而断裂。陶瓷纤维不易与化学物质起反应，化学稳定性好。

20、7、催化滤管与高炉煤气的接触时间长达1s-6s，其中的有机硫能充分的被水解脱除。

21、8、实施高炉煤气精脱硫源头治理，可保障下游用户so2超低排放，避免建设分散的末端治理设施，对推进钢铁行业全流程超低排放改造、促进钢铁工业绿色发展具有重要意义。