【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种脱硫脱碳装置，具体涉及一种高炉煤气一体化脱硫脱碳的装置，属于环境治理领域。
技术介绍
1、高炉煤气是钢铁流程中数量最大的副产含能介质，22年全国统计产量近800亿立方米，高炉煤气热值不高，仅3500kj/m3左右，成分较为复杂，包括n2、co2、co、h2、hcl、o2、s、粉尘等，其中s包含有机硫cos和h2s，无法用传统的脱硫技术脱除，给后续的管路运输、终端利用带来设备腐蚀、污染物排放等问题；co2的含量约20％，是钢铁流程最主要的碳排放源。高炉煤气的源头脱硫脱碳是有利于行业也有利于社会的技术选择。然而，对于已建成的高炉而言，脱硫脱碳需要多套装置，如有机硫水解+硫吸附的脱硫装置，化学吸收解吸的脱碳装置，存在占地大，投资大，能耗和材料损耗高，处理流程长的问题，在实际工程推广中因上述问题和成本限制受到极大阻碍。
2、安徽威达环保科技股份有限公司公开了一种高炉煤气脱碳协同脱硫方法，cn116478739a，采取了传统工序串联的方式，即脱碳+脱硫的处理方式，其中脱碳方法为胺法吸收，脱硫方法为水解+干法吸附，整体工序流程较长，投资成本高，同时需要反复调节烟气温度，以适应脱碳脱硫要求，系统偏复杂，运维难度大，处理成本较难控制。浙江菲达环保科技股份有限公司公开的一种适用于高炉煤气的co2捕集利用装置，cn113684068a，也与之相似。
3、中冶南方都市环保工程技术股份有限公司公开的一种高炉煤气脱硫脱碳系统及工艺，cn115558529a，该方法利用吸收剂同时脱除h2s和co2，然后经闪蒸-解吸-硫
技术实现思路
1、针对上述现有技术在对高炉煤气进行脱硫脱碳时存在的整体工序流程长、投资成本高、能耗和材料损耗高等问题，本技术提出了一种高炉煤气一体化脱硫脱碳的装置。本技术采用流化床形式吸附脱除高炉煤气中的硫和碳，通过同时向吸附塔内输送两种吸附材料实现硫碳的同步脱除，并因此将脱附气的分离转移到吸附材料的分离上，从而有效简化高炉煤气降污减碳的处理工序，且大大降低脱附气h2s和co2分离的难度，减少能耗和占地面积，大幅降低投资成本。
2、根据本技术的实施方案，提供一种高炉煤气一体化脱硫脱碳的装置。
3、一种高炉煤气一体化脱硫脱碳的装置，该装置包括吸附塔、第一旋风分离器、第二旋风分离器、第一料仓、第二料仓。其中，吸附塔的底部或下部设有高炉煤气入口、第一吸附材料入口、第二吸附材料入口。吸附塔的顶部或上部设有第一出口、第二出口。第一出口位于第二出口的上方。吸附塔的第一出口连接至第一旋风分离器的入口。第一旋风分离器的固体出口连接至第一料仓。吸附塔的第二出口连接至第二旋风分离器的入口。第二旋风分离器的固体出口连接至第二料仓。第一旋风分离器和第二旋风分离器的顶部均设有气体出口。
4、在本技术中，该装置还包括脱附塔、第三旋风分离器、第一气罐。其中，脱附塔的底部或下部设有高温载气入口、第一吸附颗粒入口。脱附塔的顶部或上部设有出口。第一料仓的出口连接至脱附塔的第一吸附颗粒入口。脱附塔的出口连接至第三旋风分离器的入口。第三旋风分离器的气体出口连接至第一气罐。
5、在本技术中，第三旋风分离器的固体出口与吸附塔的第一吸附材料入口连接。
6、在本技术中，该装置还包括设置在吸附塔上游的新鲜吸附剂料仓。所述新鲜吸附剂料仓的出口与吸附塔的第二吸附材料入口连接。
7、在本技术中，该装置还包括第二气罐。脱附塔的底部或下部还设有第二吸附颗粒入口。第二料仓的出口连接至脱附塔的第二吸附颗粒入口。脱附塔的出口连接至第三旋风分离器的入口。第三旋风分离器的气体出口连接至第二气罐。
8、作为优选，第三旋风分离器的气体出口处设有三通阀。第三旋风分离器的气体出口与三通阀的进口连接。三通阀的第一出口与第一气罐连接。三通阀的第二出口与第二气罐连接。
9、在本技术中，第三旋风分离器的固体出口与吸附塔的第一吸附材料入口和/或第二吸附材料入口连接。
10、作为优选，脱附塔的底部还设有排料口。所述排料口与吸附塔的第一吸附材料入口和/或第二吸附材料入口连接。
11、作为优选，第一料仓的底部设有第一卸料阀。
12、作为优选，第二料仓的底部设有第二卸料阀。
13、在本技术中，该装置还包括设置在吸附塔上游的水解塔。水解塔的气体出口与吸附塔的高炉煤气入口连接。
14、在本技术中，所述高炉煤气一体化脱硫脱碳的装置包括两种方案。在第一种方案中，如图1所示，该装置包括吸附塔、第一旋风分离器、第二旋风分离器、第一料仓和第二料仓。其中，吸附塔的底部或下部设有高炉煤气入口、第一吸附材料入口、第二吸附材料入口，吸附塔的顶部或上部设有出口。第一旋风分离器和第二旋风分离器分别设有入口、气体出口、固体出口。经过水解塔后，高炉煤气中的有机硫cos水解转化为h2s和co2。水解后的高炉煤气从高炉煤气入口进入吸附塔底部，对应吸附h2s和co2的两种吸附材料分别从第一吸附材料入口和第二吸附材料入口进入吸附塔底部。进入吸附塔的高炉煤气带动两种吸附材料在吸附塔内流动，高炉煤气中的h2s和co2分别被两种吸附材料所吸附，吸附了h2s和co2的两种吸附颗粒因粒度、密度、质量差异在吸附塔上部不同高度处被分离开来，并分别进入第一旋风分离器和第二旋风分离器下料，两个旋风分离器下料的吸附颗粒分别输送进入各自料仓(即第一料仓和第二料仓)；实现了脱硫脱碳的高炉煤气则从第一旋风分离器或第二旋风分离器顶部的气体出口排出，送往管道进行后续利用。本方案实现了高炉煤气在单一吸附塔中以流化床形式同时进行脱硫脱碳，减小了设备占地面积，降低了投资成本；而且，同时向吸附塔内输送两种吸附材料实现硫碳的同步脱除，并因此将脱附气的分离转移到吸附材料的分离上，从而有效简化高炉煤气降污减碳的处理工序，且大大降低脱附气h2s和co2分离的难度，减少能耗。
15、在上述方案中，该装置还包括脱附塔、第三旋风分离器、第一气罐。脱附塔的底部或下部设有高温载气入口、第一吸附颗粒入口，脱附塔的顶部或上部设有出口。第三旋风分离器上设有入口、气体出口、固体出口。经旋风分离器下料后，吸附co2饱和的第一吸附颗粒进入第一料仓，吸附h2s饱和的第二吸附颗粒进入第二料仓。其中，吸附co2饱和的第一吸附颗从第一吸附颗粒入口进入脱附塔底部，从高温载气入口进入脱附塔的高温载气带动第一吸附颗粒在脱附塔内流化上升，升温过程中脱附出co2，脱附气经脱附塔顶部的出口进入第三旋风分离器，并从第三旋风分离器的气体出口排出至第一气罐；脱附后再生的吸附材料颗粒则从第三旋风分离器的固体出口排出，并通过输送装置返回至吸附塔的第一吸附材料入口，循环利用。与此同时，吸附h2s饱和的第二吸附颗粒直接丢弃，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高炉煤气一体化脱硫脱碳的装置，其特征在于：该装置包括吸附塔(1)、第一旋风分离器(201)、第二旋风分离器(202)、第一料仓(301)、第二料仓(302)；其中，吸附塔(1)的底部或下部设有高炉煤气入口、第一吸附材料入口、第二吸附材料入口；吸附塔(1)的顶部或上部设有第一出口、第二出口；第一出口位于第二出口的上方；吸附塔(1)的第一出口连接至第一旋风分离器(201)的入口；第一旋风分离器(201)的固体出口连接至第一料仓(301)；吸附塔(1)的第二出口连接至第二旋风分离器(202)的入口；第二旋风分离器(202)的固体出口连接至第二料仓(302)；第一旋风分离器(201)和第二旋风分离器(202)的顶部均设有气体出口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括脱附塔(4)、第三旋风分离器(203)、第一气罐(501)；其中，脱附塔(4)的底部或下部设有高温载气入口、第一吸附颗粒入口；脱附塔(4)的顶部或上部设有出口；第一料仓(301)的出口连接至脱附塔(4)的第一吸附颗粒入口；脱附塔(4)的出口连接至第三旋风分离器(203)的入口；第三旋风分
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：第三旋风分离器(203)的固体出口与吸附塔(1)的第一吸附材料入口连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：该装置还包括设置在吸附塔(1)上游的新鲜吸附剂料仓(6)；所述新鲜吸附剂料仓(6)的出口与吸附塔(1)的第二吸附材料入口连接。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：该装置还包括第二气罐(502)；脱附塔(4)的底部或下部还设有第二吸附颗粒入口；第二料仓(302)的出口连接至脱附塔(4)的第二吸附颗粒入口；第三旋风分离器(203)的气体出口连接至第二气罐(502)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：第三旋风分离器(203)的气体出口处设有三通阀(7)；第三旋风分离器(203)的气体出口与三通阀(7)的进口连接；三通阀(7)的第一出口与第一气罐(501)连接；三通阀(7)的第二出口与第二气罐(502)连接。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于：第三旋风分离器(203)的固体出口与吸附塔(1)的第一吸附材料入口和/或第二吸附材料入口连接。
8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于：脱附塔(4)的底部还设有排料口；所述排料口与吸附塔(1)的第一吸附材料入口和/或第二吸附材料入口连接。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于：第一料仓(301)的底部设有第一卸料阀(801)；和/或
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：第一料仓(301)的底部设有第一卸料阀(801)；和/或
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：第一料仓(301)的底部设有第一卸料阀(801)；和/或
12.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于：该装置还包括设置在吸附塔(1)上游的水解塔；水解塔的气体出口与吸附塔(1)的高炉煤气入口连接。
13.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：该装置还包括设置在吸附塔(1)上游的水解塔；水解塔的气体出口与吸附塔(1)的高炉煤气入口连接。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：该装置还包括设置在吸附塔(1)上游的水解塔；水解塔的气体出口与吸附塔(1)的高炉煤气入口连接。
15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：该装置还包括设置在吸附塔(1)上游的水解塔；水解塔的气体出口与吸附塔(1)的高炉煤气入口连接。
...【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气一体化脱硫脱碳的装置，其特征在于：该装置包括吸附塔(1)、第一旋风分离器(201)、第二旋风分离器(202)、第一料仓(301)、第二料仓(302)；其中，吸附塔(1)的底部或下部设有高炉煤气入口、第一吸附材料入口、第二吸附材料入口；吸附塔(1)的顶部或上部设有第一出口、第二出口；第一出口位于第二出口的上方；吸附塔(1)的第一出口连接至第一旋风分离器(201)的入口；第一旋风分离器(201)的固体出口连接至第一料仓(301)；吸附塔(1)的第二出口连接至第二旋风分离器(202)的入口；第二旋风分离器(202)的固体出口连接至第二料仓(302)；第一旋风分离器(201)和第二旋风分离器(202)的顶部均设有气体出口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括脱附塔(4)、第三旋风分离器(203)、第一气罐(501)；其中，脱附塔(4)的底部或下部设有高温载气入口、第一吸附颗粒入口；脱附塔(4)的顶部或上部设有出口；第一料仓(301)的出口连接至脱附塔(4)的第一吸附颗粒入口；脱附塔(4)的出口连接至第三旋风分离器(203)的入口；第三旋风分离器(203)的气体出口连接至第一气罐(501)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：第三旋风分离器(203)的固体出口与吸附塔(1)的第一吸附材料入口连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：该装置还包括设置在吸附塔(1)上游的新鲜吸附剂料仓(6)；所述新鲜吸附剂料仓(6)的出口与吸附塔(1)的第二吸附材料入口连接。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：该装置还包括第二气罐(502)；脱附塔(4)的底部或下部还设有第二吸附颗粒入口；第二料仓(302)的出口连接至脱附塔(4)的第二吸附颗粒入口；第三旋风分离器(203)的气体出...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，叶恒棣，李俊杰，魏进超，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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