可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于高炉煤气脱硫催化剂评价领域，涉及可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置，包括多条进料管路，每条进料管路均包括相互并联的进气支路和进水汽支路，进气支路上设有气体流量控制器；进料管路均通过A类截止阀连接有反应管，反应管上均套设有加热器；反应管通过C类截止阀连接有气液分离器，反应管出口管路上设有降温器，气液分离器连接有气相出口和水出口；气相出口依次连接有针阀、电磁六通阀和气相色谱；每两根反应管之间设有一条连通管路，连通管路通过B类截止阀将一根反应管的出口与另一根反应管的入口连接。本方案高度集成了多个反应通道，能够高效地评价不同脱硫催化剂的脱硫性能以及高效地筛选不同工况条件。效地筛选不同工况条件。效地筛选不同工况条件。

【技术实现步骤摘要】
可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置


[0001]本技术属于高炉煤气脱硫催化剂评价领域，涉及可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置。

技术介绍

[0002]高炉煤气是高炉炼铁过程中副产的含有CO、H2、CH4等组分的可燃气体，可燃气体中以CO为主，约占气体总组成的28～33％。另外还含有CO2、O2、N2，尤其是含有H2S、COS、CS2等含硫气体，未经过脱硫处理的高炉煤气经燃烧后直接排放严重污染环境。高炉煤气经脱硫达标后再经用户使用可直接排放，可有效降低钢铁企业的环保装置运行维稳成本。高炉煤气含硫物质中主要以COS等有机硫为主，可经水解转化为H2S后再进行脱除。脱硫催化剂(简称脱硫剂)对于脱硫处理是否达标起决定性作用，其脱硫性能可通过工作硫容进行评估，工作硫容定义为：在保证排放达标范围内，单位质量脱硫催化剂可脱除的硫单质总重量。
[0003]脱硫催化剂工作硫容的评价周期长，导致工作效率低下。CN 111579708A公开了一种脱硫催化剂的活性评价装置及方法，其所述评价装置通过灵活调整进气各组分的配比即可实现脱氧剂、有机硫水解剂以及硫化氢吸附剂对不同组成高炉煤气脱氧、有机硫水解和硫化氢吸附效果的评价，但无法解决不同脱硫催化剂工作硫容的高效评价以及不同脱硫催化剂在不同工况条件下的脱硫性能评价。
[0004]因此，在保证对模拟高炉煤气预处理、有机硫水解以及脱硫三个过程的集成评价前提下，如何高效地评价不同脱硫催化剂的脱硫性能以及高效地筛选不同工况条件仍是一个重要技术难题。
技术内容
[0005]有鉴于此，本技术的目的在于提供可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置，克服现有脱硫催化剂评价装置无法高效地筛选不同配方的脱硫催化剂和无法高效地筛选脱硫催化剂最佳使用工况条件，以缩短脱硫催化剂的评价周期，提高工作效率。
[0006]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置，包括多条进料管路，每条进料管路均包括相互并联的进气支路和进水汽支路，所述进气支路上设有气体流量控制器；所述进料管路均通过A类截止阀连接有反应管，所述反应管上均套设有加热器；
[0008]所述反应管通过C类截止阀连接有气液分离器，反应管的出口管路上设有降温器，所述气液分离器连接有气相出口和水出口；所述气相出口依次连接有针阀、电磁六通阀和气相色谱；
[0009]每两根反应管之间设有一条连通管路，所述连通管路通过B类截止阀将一根反应管的出口与另一根反应管的入口连接。
[0010]进一步，所述进料管路为三条。对应的反应管有三根，能够同时评价三种不同的脱
硫催化剂。
[0011]进一步，所述进水支路上设有柱塞泵，柱塞泵的出水口连接有汽化器。本方案能够将液态的水转化为气态的水，提供反应需要的水汽。
[0012]进一步，还包括电子天平、热电偶和压力表，所述电子天平设置在柱塞泵底部，所述热电偶设置在反应管中，所述压力表设置在反应管的出口。利用热电偶对反应管的温度进行采集，以便实现对温度的控制，压力表采集反应压力，便于实现对温度或压力的实时控制。
[0013]进一步，所述气相出口均设有背压阀。本方案能够通过背压阀来控制所需的反应压力，使得反应压力保持在反应的最佳条件，进而提高反应的速度，提高整体流程的效率。
[0014]进一步，所述降温器为缠绕在反应管的出口管路上的盘管，所述盘管的两端并联有水冷机。本方案能够更快速地对反应管出口管路的气体进行降温，将多余的水汽冷却为液态水，从而提高整个过程的评价效率。
[0015]本装置的原理：
[0016]本装置具有多条进料管路(优选为三条)，多条进料管路均通过A类截止阀连接有反应管，即有多(优选为三根)根反应管，在多根反应管中填入脱硫催化剂并控制B类截止阀和C类截止阀的开启或关闭，进而实现脱硫反应串并联模式的切换，高效地评价不同脱硫催化剂的脱硫性能，以及高效地筛选不同工况条件，具体如下：
[0017]串联评价：
[0018]向多根反应管中分别填装适量的不同脱硫步骤需要的催化剂，例如按照预处理、水解和脱硫的顺序分别填装脱氯催化剂、水解催化剂和脱硫催化剂，此时需要三根反应管，装有脱氯催化剂的反应管为预处理反应器，装有水解催化剂的反应管为有机硫水解反应器，装有脱硫催化剂的反应管为脱硫反应器；开启预处理反应器与有机硫水解反应器之间的B类截止阀，开启有机硫水解反应器与脱硫反应器之间的B类截止阀，关闭有机硫水解反应器与脱硫反应器各自高炉煤气进料的A类截止阀，关闭脱氯反应器出口与降温器之间的C类截止阀，关闭有机硫水解反应器出口与降温器之间的C类截止阀，开启脱硫反应器与降温器之间的C类截止阀，此时含硫气体与水汽的混合气体依次经过预处理反应器、有机硫水解反应器和脱硫反应器。
[0019]并联评价：
[0020]向多根反应管中分别填装适量不同配方的脱硫催化剂，使多根反应管成为不同的反应器；例如在三根反应管中填入三种脱硫催化剂，关闭反应器之间的B类截止阀，开启反应器各自高炉煤气进料的A类截止阀，开启反应器出口与降温器之间的C类截止阀，此时三个反应器各自进行反应，不产生相互干扰。
[0021]本技术的有益效果在于：
[0022]本方案能够实现按照脱硫步骤进行串联反应与平行三通道脱硫并联反应评价的灵活切换，尤其是可根据实验需求快速筛选出较优脱硫催化剂或针对同一脱硫催化剂快速筛选出较优反应条件，具有操作灵活、效率高的优势。
[0023]本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说
明书来实现和获得。
附图说明
[0024]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：
[0025]图1为可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置示意图。
[0026]附图标记：进料系统1，反应系统2，收集系统3，有机硫原料气体质量流量控制器一4、有机硫原料气体质量流量控制器二7、有机硫原料气体质量流量控制器三10，进料水汽化器一5、进料水汽化器二8、进料水汽化器三11，柱塞泵一6、柱塞泵二9、柱塞泵三12，A类截止阀一13、A类截止阀二14、A类截止阀三15、B类截止阀一18、B类截止阀二21、D类截止阀一25、D类截止阀二27、D类截止阀三29、C类截止阀一30、C类截止阀二31、C类截止阀三32，反应管一16，电加热炉一17，反应管二19，电加热炉二20，反应管三22，电加热炉三23，降温器一24、降温器二26、降温器三28，水冷机一33、水冷机二34、水冷机三35，气液分离器一36、气液分离器二37、气液分离器三38，背压阀一39、背压阀二40、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置，其特征在于：包括多条进料管路，每条进料管路均包括相互并联的进气支路和进水汽支路，所述进气支路上设有气体流量控制器；所述进料管路均通过A类截止阀连接有反应管，所述反应管上均套设有加热器；所述反应管通过C类截止阀连接有气液分离器，反应管的出口管路上设有降温器，所述气液分离器连接有气相出口和水出口；所述气相出口依次连接有针阀、电磁六通阀和气相色谱；每两根反应管之间设有一条连通管路，所述连通管路通过B类截止阀将一根反应管的出口与另一根反应管的入口连接。2.根据权利要求1所述的可切换串并联模式的高炉煤气脱硫催化剂高效评价装置，其特征在于：所述进料管路为三条。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟东，董茂林，伍京川，肖嘉玉，李伟峰，
申请(专利权)人：重庆赛迪热工环保工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：