[发明专利]一种高炉煤气干法深度净化的方法

说明书

本发明公开了一种高炉煤气干法深度净化的方法，该方法中高炉煤气经过除尘后进入干法吸附‑光催化脱硫系统，经初级处理后的高炉煤气进入吸附‑光催化精脱硫系统，完成高炉煤气的精脱硫；其中，干法吸附‑光催化脱硫系统包括反应腔体，在反应腔体中设置有催化剂，催化剂通过层状网架设置在反应腔体中，反应腔体中设置有多个紫外灯并位于催化剂周围，反应腔体顶部和底部分别设置有进气口和出气口，吸附‑光催化精脱硫系统与干法吸附‑光催化脱硫系统结构相同，反应温度为30℃‑150℃，处理后煤气进入后续煤气管道；本发明方法解决了现有技术中除尘技术和脱硫技术的脱除不完全，造成后续利用中设备及管道腐蚀，以及燃料气燃烧后的二氧化硫超标等技术问题，可用于高炉煤气净化的工业生产中。

技术领域

本发明属于煤气脱硫技术领域，特别涉及一种高炉煤气精脱硫工艺。

背景技术

高炉煤气是高炉冶炼过程中副产的一种可燃气体，主要成分为一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气和烃类，同时含有少量H₂S、有机硫（主要为COS、CS₂）及粉尘；高炉煤气具有热值低、气量大的特点，因此增加了其利用难度；高炉煤气除用于自身系统热风炉作燃料外，还有大量富裕的高炉煤气需要外排，外排的高炉煤气通常用于TRT发电、加热炉等。目前高炉煤气脱硫主要采用末端治理技术脱除烟气中的SO₂，但末端治理存在运行费用高、治理难等特点。随着SO₂排放浓度越来越严苛的要求，让钢铁行业超低排放势在必行。对高炉煤气超低排放，之前采用的末端治理已经不适应新形势下的环保要求，因此实现源头精脱硫，降低末端硫氧化物的浓度是当前最亟需解决的问题，硫化氢相对已经有较为成熟的脱除方法，而这其中最大的难点就是实现源头气体中有机硫的脱除。

传统的有机硫脱除方法主要分为干法和湿法。湿法工艺相对较为成熟，但在脱硫过程中使用的设备庞大、脱硫负荷大、传质阻力大，而且还存在硫回收难度高等问题，主要用于粗脱硫，目前主要有化学吸收法、物理吸收法、吸收氧化法。干法脱硫与湿法脱硫相比，工艺流程相对简单、成本低，对无机硫和有机硫的脱除精度相对均较高，目前应用最多的是水解法，但是传统的水解法还需要一定的反应温度等条件，需要有一定的能耗等，因此，非常有必要开发出一种更为高效简便、价格适中的处理新技术。

如中国专利：CN110643395 A“一种高炉煤气精脱硫工艺”中描述的方法是开发一种羰基硫的水解工艺，布袋除尘后的高炉煤气从水解塔顶部进入与水解催化剂在塔内接触，高炉煤气中的有机硫在水解的作用下降解有机硫转化为硫化氢，再进入湿法碱洗脱硫系统。该工艺降低了水解系统造成的阻力损失，该方法的高炉煤气处理后的尾气采用碱洗方式，会产生废水，同时增加生产成本。CN111534335 A“一种高炉煤气水解及干法精脱硫处理系统”中所描述的方法是煤气经过水解催化剂后将有机硫转化为无机硫，水解后的高炉煤气再经过吸附塔前端再热器升温进入硫化氢吸附塔，通过塔内催化剂脱除煤气中的无机硫。该方法中需要进行升温才能处理无机硫，也增加了处理的成本投入。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高炉煤气干法深度净化的方法，本发明方法解决了高炉煤气中硫化物的脱除，特别是有机硫难去除，造成后续利用中二氧化硫超标、湿法脱硫后续工段的设备腐蚀等问题，该方法可用于煤气加热或发电生产中，具有工艺简单、净化完全、硫排放少、运行稳定等优点。

本发明方法中高炉煤气经过除尘后进入干法吸附-光催化脱硫系统，经初级处理后的高炉煤气进入吸附-光催化精脱硫系统，完成高炉煤气的精脱硫；其中，干法吸附-光催化脱硫系统包括反应腔体，在反应腔体中设置有催化剂，催化剂通过层状网架设置在反应腔体中，反应腔体中设置有多个紫外灯并位于催化剂周围，反应腔体顶部和底部分别设置有进气口和出气口，吸附-光催化精脱硫系统与干法吸附-光催化脱硫系统结构相同，反应温度为30℃-150℃，处理后煤气进入后续煤气管道。