本发明专利技术涉及一种钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统与方法，所述装置系统包括脱硫装置、再生装置、制酸装置、改性装置以及水解装置；所述方法包括如下步骤：(1)利用成型活性炭脱除烟气中的二氧化硫，得到饱和活性炭；(2)再生处理步骤(1)所得饱和活性炭，得到再生细颗粒、再生粗颗粒与含硫物料；(3)步骤(2)所得再生细颗粒用于烟气脱硫，得到饱和细颗粒；(4)步骤(2)所得再生粗颗粒经过改性处理后，用于脱除煤气中的还原硫，得到饱和细颗粒与饱和粗颗粒。本发明专利技术提供了一种可循环利用活性炭吸附催化剂，并结合烟气、煤气脱硫与硫资源化于一体的协同治理系统及工艺，节约了治理成本的同时提高了钢铁冶炼气的脱硫效率。提高了钢铁冶炼气的脱硫效率。提高了钢铁冶炼气的脱硫效率。
【技术实现步骤摘要】
一种钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统与方法
[0001]本专利技术属于煤气与烟气脱硫
，涉及钢铁冶炼气脱硫，尤其涉及一种钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统与方法。
技术介绍
[0002]对于钢铁冶炼行业，硫污染物的治理是各项污染控制的重点，然而现有钢铁冶炼气中污染物的减排主要是采用烟气和煤气分开单独治理的方式，并没有从整个钢铁产业污染物的脱除与资源化进行协同化治理。如烧结烟气采用移动床成型活性炭脱硫脱硝工艺、半干法脱硫-SCR蜂窝催化剂脱硝工艺；焦炉烟气采用干法SDS脱硫-布袋除尘-中低温脱硝工艺与成型活性炭逆流净化工艺；对于高炉煤气中还原态硫物种(硫化氢、羰基硫)的脱除，主要分为干法脱硫与湿法脱硫：干法脱硫通常采用铁基、碳基材料对煤气中的硫化物进行吸附脱除，湿法脱硫则是采用碱性溶液对煤气中的硫化物进行吸收脱除。
[0003]烧结烟气、焦炉烟气中所产生的硫物种主要以二氧化硫等氧化态物质为主，高炉煤气中所产生的硫物种主要以羰基硫、硫化氢等还原态物质为主。并且前端煤气脱硫较燃烧后末端烟气脱硫不仅能大大减少投资成本，而且还能减少对设备的腐蚀。长久以来，钢铁行业对于无机硫(硫化氢、二氧化硫)比较重视，开发了多种净化控制措施，一定程度上满足了烟气排放的环保要求。然而由于对高炉煤气中羰基硫的认识较晚，对其含量、危害及脱除技术一直未引起重视，目前国内尚缺少适用于钢铁行业脱除高炉煤气羰基硫的技术及相应的工艺设备。
[0004]CN 110624374A公开了一种废活性焦粉再利用的移动床活性焦脱硫脱硝系统和方法，所述系统不仅实现了对烟气的脱硫脱硝处理，并将吸附的硫物种转化为硫酸再利用，而且有效地提高了活性焦资源的利用效率，降低了移动床活性焦脱硫脱硝的操作成本。然而所述系统和方法并不能实现对煤气中还原态硫的脱除，仍需进一步完善。
[0005]CN 1204955C公开了一种循环流化床活性焦脱硫与硫再资源化方法，所述方法与已有的其它脱硫技术相比脱硫效率高，水耗量小，没有二次污染，硫可以回收再利用，同时除尘脱硝，且适用温度范围宽；与移动床活性焦脱硫方法相比，具有投资运行费用更低，运行更可靠，活性焦用量少等优点。然而所述方法并同样不能实现对煤气中还原态硫的脱除。
[0006]CN 103980955A公开了一种煤气脱硫和硫再生工艺及装置，所述工艺采用价格低廉，机械强度高的活性炭对煤气进行脱硫，效率高，一次脱硫即可满足硫排放指标。并且使用过的废弃活性炭可以回收利用，减少二次污染，吸附的硫物种最终转化为纯的固态单质硫，易于储存和运输，经济价值可观。然而所述工艺及装置并不能实现对煤气中羰基硫的吸附脱除，也尚未公开所述装置是否适用于烟气的脱硫操作。
[0007]CN 110819393A公开了一种高炉煤气精脱硫净化的方法及装置，所述方法将高炉煤气中低浓度的硫化物富集至富硫浓缩气中，将大气量、低浓度硫化物的工况转化为小气量高浓度的工况，从而提高脱硫效果，降低脱硫投资成本及运行成本，并且回收高炉煤气中硫元素，原子经济性高，减少二次污染。然而所述方法和装置尚未公开是否同样适用于烟气
的脱硫操作。
[0008]由此可见，如何开发一种可循环利用活性炭吸附催化剂，并结合烟气、煤气脱硫与硫资源化于一体的协同治理系统及工艺，成为当前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的在于提供一种钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统与方法，所述方法可循环利用活性炭吸附催化剂，并结合了烟气、煤气脱硫与硫资源化于一体，同时节约了治理成本，提高了钢铁冶炼气的脱硫效率。
[0010]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供一种钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统，所述钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统包括脱硫装置、再生装置、制酸装置、改性装置以及水解装置；所述脱硫装置中设置有用于脱硫的成型活性炭；所述再生装置用于再生脱硫装置中失活的成型活性炭，再生时产生的含硫物料进入制酸装置，由制酸装置得到硫酸；再生装置得到的再生细颗粒回用于脱硫装置；再生装置得到的再生粗颗粒进入改性装置；所述改性装置用于为水解装置提供改性活性炭，所述水解装置利用改性活性炭脱除还原硫。
[0012]本专利技术中，所述再生细颗粒的粒径≤0.2mm，例如可以是0.025mm、0.05mm、0.075mm、0.1mm、0.125mm、0.15mm、0.175mm或0.2mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0013]本专利技术中，所述再生粗颗粒的粒径＞0.2mm，例如可以是0.225mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、6mm或8mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]优选地，所述脱硫装置为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括固定床反应器与移动床反应器的组合，移动床反应器与流化床反应器的组合，或固定床反应器、移动床反应器与流化床反应器的组合。
[0015]优选地，所述再生装置为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括固定床反应器与移动床反应器的组合，移动床反应器与流化床反应器的组合，或固定床反应器、移动床反应器与流化床反应器的组合。
[0016]优选地，所述改性装置为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括固定床反应器与移动床反应器的组合，移动床反应器与流化床反应器的组合，或固定床反应器、移动床反应器与流化床反应器的组合。
[0017]优选地，所述水解装置为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括固定床反应器与移动床反应器的组合，移动床反应器与流化床反应器的组合，或固定床反应器、移动床反应器与流化床反应器的组合。
[0018]本专利技术中，所述再生装置实现了活性炭的循环利用，所述制酸装置实现了硫资源化，所述改性装置将所述脱硫装置的烟气脱硫功能与所述水解装置的煤气脱硫功能结合在
一起，使得所述钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统成为有机整体，实现了活性炭的循环利用，并成为结合烟气、煤气脱硫与硫资源化于一体的协同治理系统。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种应用第一方面所述的装置系统对钢铁冶炼气进行脱硫及硫资源化的方法，所述方法包括如下步骤：
[0020](1)利用成型活性炭脱除烟气中的二氧化硫，得到饱和活性炭；
[0021](2)再生处理步骤(1)所得饱和活性炭，得到再生细颗粒、再生粗颗粒与含硫物料；
[0022](3)步骤(2)所得再生细颗粒用于烟气脱硫，得到饱和细颗粒；
[0023](4)步骤(2)所得再生粗颗粒经过改性处理后，用于脱除煤气中的还原硫，得到饱和细颗粒与饱和粗颗粒；
[0024]步骤(3)与步骤(4)不分先后本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统，其特征在于，所述钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统包括脱硫装置、再生装置、制酸装置、改性装置以及水解装置；所述脱硫装置中设置有用于脱硫的成型活性炭；所述再生装置用于再生脱硫装置中失活的成型活性炭，再生时产生的含硫物料进入制酸装置，由制酸装置得到硫酸；再生装置得到的再生细颗粒回用于脱硫装置；再生装置得到的再生粗颗粒进入改性装置；所述改性装置用于为水解装置提供改性活性炭，所述水解装置利用改性活性炭脱除还原硫。2.根据权利要求1所述的钢铁冶炼气脱硫及硫资源化装置系统，其特征在于，所述脱硫装置为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述再生装置为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述改性装置为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述水解装置为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器中的任意一种或至少两种的组合。3.一种应用如权利要求1或2所述的装置系统对钢铁冶炼气进行脱硫及硫资源化的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)利用成型活性炭脱除烟气中的二氧化硫，得到饱和活性炭；(2)再生处理步骤(1)所得饱和活性炭，得到再生细颗粒、再生粗颗粒与含硫物料；(3)步骤(2)所得再生细颗粒用于烟气脱硫，得到饱和细颗粒；(4)步骤(2)所得再生粗颗粒经过改性处理后，用于脱除煤气中的还原硫，得到饱和细颗粒与饱和粗颗粒；步骤(3)与步骤(4)不分先后顺序。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述饱和粗颗粒回用于步骤(2)；优选地，步骤(3)所述饱和细颗粒与步骤(4)所述饱和细颗粒用于燃料燃烧；优选地，步骤(2)所述含硫物料用于制备硫酸。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述成型活性炭的制备原料包括煤、焦煤或兰炭中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述成型活性炭对二氧化硫的吸附硫容≥24mg/g；优选地，步骤(1)所述成型活性炭的耐磨强度≥95％；优选地，步骤(1)所述成型活性炭的表面积≥200m2/g；优选地，步骤(1)所述成型活性炭的颗粒直径≥5mm。6.根据权利要求3-5任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：余剑，王超，高士秋，杨娟，李剑玲，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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