高爐冶煉鐵水,是利用焦炭、煤和鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng),產(chǎn)生的高爐煤氣中的硫也主要是以還原態(tài)形式存在。經(jīng)過(guò)色譜取樣檢測(cè),高爐煤氣中的有機(jī)硫,即羰基硫(COS)、二硫化碳(CS?)占總硫含量的70-80%;無(wú)機(jī)硫即硫化氫(H?S)占總硫含量的20-30%。
因此高爐煤氣前端脫硫需要脫除的是上述三類硫化物,即羰基硫、二硫化碳和硫化氫。前端干法脫硫技術(shù)借鑒化工行業(yè)的脫硫工藝,先將有機(jī)硫通過(guò)水解(利用高爐煤氣自身水分,不補(bǔ)水)變換為無(wú)機(jī)硫,再利用干法脫硫劑將無(wú)機(jī)硫進(jìn)行脫除。
具體工藝路線為:高爐煤氣經(jīng)過(guò)重力除塵和布袋除塵裝置,將其中的塵含量降到5毫克/立方米以下,接著進(jìn)入透平發(fā)電裝置(TRT),利用煤氣壓力和溫度發(fā)電,再通過(guò)預(yù)處理裝置,進(jìn)一步脫除煤氣中各種雜質(zhì),進(jìn)入水解塔轉(zhuǎn)化,將羰基硫和二硫化碳轉(zhuǎn)換為硫化氫,然后進(jìn)入脫硫裝置,利用干法脫硫劑將煤氣中的硫化氫脫除,最后進(jìn)入各個(gè)用氣點(diǎn)進(jìn)行利用,經(jīng)過(guò)脫硫后,各個(gè)用氣點(diǎn)排放的煙氣中的二氧化硫濃度達(dá)到超低排放要求。
通過(guò)對(duì)高爐生產(chǎn)工藝的分析,以及對(duì)大量不同高爐生產(chǎn)廠家的深入考察和數(shù)據(jù)比對(duì),北大先鋒開發(fā)研究了新型有機(jī)硫轉(zhuǎn)化催化劑和有機(jī)硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器等配套工藝。
高爐煤氣經(jīng)過(guò)水解前預(yù)處理器對(duì)其中粉塵等雜質(zhì)組分進(jìn)行攔截,設(shè)計(jì)換熱控制溫度至70~90℃范圍后進(jìn)入水解塔。水解塔內(nèi)裝填水解催化劑,將高爐煤氣中的有機(jī)硫(COS、CS?)轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫(H?S)。
經(jīng)過(guò)水解裝置后,進(jìn)入換熱器降溫后進(jìn)入并聯(lián)的脫硫塔。脫硫塔內(nèi)裝填脫硫催化劑,將煤氣中的無(wú)機(jī)硫(H?S)轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫附著在脫硫劑上,最終實(shí)現(xiàn)高爐煤氣中硫脫除的目的。
水解劑壽命:≥1年
脫硫劑壽命:≥0.5年
系統(tǒng)阻損:≤8kPa
脫硫效果:出口總硫≤10mg/Nm3