[发明专利]一种固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统和工艺方法

说明书

本发明公开了一种固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统和工艺方法，本发明固定床和移动床相结合的煤气脱硫工艺方法是利用装有活性炭的净化塔对煤气进行脱硫，利用再生塔对饱和活性炭进行再生，净化塔在工作时，至少一个净化塔在吸附脱硫的同时，至少一个净化塔在吹扫置换或活性炭置换；净化塔的工作过程如下：（1）利用活性炭对煤气脱硫；（2）活性炭吸附饱和后，停止通入煤气，利用隋性气体进行吹扫置换；（3）置换合格后，将吸附饱和的活性炭送至再生塔进行再生，新鲜活性炭或者经过再生后的活性炭补充到净化塔内，完成活性炭的置换；（4）活性炭置换完成后，再次利用惰性气体对净化塔进行吹扫置换，再次通入煤气利用活性炭脱硫。

技术领域

本发明涉及一种固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统和工艺方法，尤其是用于脱除煤气中的有机硫和无机硫，属于大气污染防治技术领域。

背景技术

焦炉煤气、高炉煤气是钢铁厂重要的气态燃料，众多的管式炉、加热炉、煤气发电锅炉等均以焦炉、高炉煤气为燃料，广泛的应用于钢铁厂的众多工序中，因其排量小，常规末端治理技术经济性差，效果不好，是造成目前钢铁厂大气面源污染的重要原因之一。

当前对煤气精脱硫的要求如下：“加强源头控制，高炉煤气、焦炉煤气应实施精脱硫”。目前高炉煤气、焦炉煤气中的H₂S等无机硫可通过碱液吸收等工艺得到较好脱除，净化后煤气中H₂S浓度可达到10 mg/Nm³以下，但羰基硫、二硫化碳、硫醇等有机硫成分因其物理特性难以通过传统的煤气脱硫工艺脱除，已有检测数据表明，焦炉煤气经碱液吸收脱硫工艺后，有机硫含量仍达到100 mg/Nm³左右，根据煤质的不同，有机硫含量甚至会更高，下游用户燃烧煤气后产生的废气中SO₂含量高，此外煤气燃烧后，产生的废气体积比煤气大许多（高炉煤气燃烧后废气体积是原先的约1.6倍，焦炉煤气燃烧后体积是原先的约5.8倍，空气过剩系数以1.2计），末端治理投资大，技术经济性差，加上小型煤气燃烧炉的空间较为分散，造成的小气量无规则排放更是加剧了环境污染。

煤气源头治理技术成为治理钢铁行业废气无组织排放的发展方向，活性炭因特殊的物理性质，对煤气中的有机硫和无机硫具有良好的脱除效果，从目前应用上来看，煤气为有毒，易燃，易爆气体，为保证安全性，煤气脱硫装置的气密性要求高，当前活性炭煤气脱硫技术大多采用的是固定床形式，活性炭吸附饱和后必须及时进行更换或再生，现有技术一般采用两种形式，一种是将固定床中的活性炭倒运出来，运至再生装置进行再生，然后补充新活性炭或再生后的活性炭，这种形式为间断运行，系统运行的连续性受到影响，自动化程度不高；另一种形式是固定床吸附装置同时也是再生装置，因活性炭再生需要的温度较高，固定床装置设计温度高，装置一次投资大。此外此形式运行几个循环后，装置内可能会出现粉尘积累和结块现象，运行阻力大，结块的活性炭影响气流分布的均匀性从而降低了净化和再生效果，仍然需要定时倒空进行活性炭的置换。在活性炭物料的置换和再生过程中，需要完成切除煤气、隋性气体吹扫、置换或再生等工序，操作控制过程繁琐，进一步降低了系统运行的效率。

发明内容

为解决现有技术的活性炭煤气脱硫系统运行不连续、自动化程度低的技术问题，本发明提供一种固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统和工艺方法，保证煤气脱硫系统运行的稳定性，提高其自动化程度，同时避免固定床煤气脱硫出现粉尘积累和结块现象。