一種高爐煤氣干法凈化系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種高爐煤氣干法凈化系統。該系統采用了化學鏈燃燒反應器以及兩個吸附塔，通過化學鏈燃燒反應的放熱對載氣進行加熱，進而用高溫載氣脫附再生吸附劑，脫附之后的NH

Blast furnace gas dry cleaning system

The utility model provides a dry cleaning system for blast furnace gas. The system adopts a chemical looping combustion reactor and two adsorption towers. The carrier gas is heated by the exothermic reaction of the chemical looping combustion, and then the adsorbent is regenerated by high temperature carrier gas desorption, and the NH after desorption is removed

【技術實現步驟摘要】
一種高爐煤氣干法凈化系統
本技術涉及一種高爐煤氣干法凈化系統，屬于鋼鐵冶煉與環境保護

技術介紹
近年來，國內鋼鐵企業的高爐煤氣已普遍采用全干式布袋除塵技術，帶來了極大的經濟效益和社會效益。但隨著生產經驗的不斷積累，陸續發現當高爐煤氣采用全干式布袋除塵后，因煤氣中含氨、氯、硫等雜質，在TRT系統、管道系統及附屬設備中存在大量的積鹽和腐蝕問題，給企業帶來了巨大的經濟損失，同時也極大的增加了生產檢修人員的工作量。因此，如何高效的脫除高爐煤氣中氨、氯、硫等雜質，進而減緩或解決積鹽及腐蝕問題成為了鋼鐵企業亟需解決的問題。目前，業界采用較多的脫除氨、氯、硫等介質的方案主要有濕法洗滌和干式吸附劑吸附。濕法洗滌只能處理TRT之后的氣體，導致TRT的積鹽問題嚴重，同時，由于很多鋼鐵企業送熱風爐的高爐煤氣所含氨、氯、硫等雜質未經處理，導致送熱風爐的高爐煤氣管道及設備有積鹽及腐蝕現象。與濕法洗滌相比，干式吸附劑吸附凈化技術具有不噴水、不降溫、不產生新的污染源等環保節能方面的優勢。然而，目前干式吸附劑多以堿式氧化物為主，吸附容量有限，運行一段時間會失效，不能再生或再生時需外部提供大量能量。現有的高爐煤氣干法除塵工藝流程如圖1所示，高爐1爐頂煤氣經管道進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3，經干法除塵后的高爐煤氣經發電裝置7發電后并入凈煤氣管網，如發電裝置(TRT)7不運行，則通過調壓閥組6后并入凈煤氣管網。該現有的高爐煤氣干法除塵工藝主要存在以下缺點：(1)因煤氣中含氨、氯、硫等雜質，干法粗除塵及精除塵裝置不能除掉以上雜質成分，在TRT系統、管道系統及附屬設備中存在大量的積鹽和腐蝕問題；(2)積鹽問題是由于NH3和HCl結合生成了NH4Cl，當溫度降低至80℃左右時，氨鹽析出。現有的高爐煤氣干法除塵濕法除氯工藝流程如圖2所示，高爐1爐頂煤氣經管道進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3，經干法除塵后的高爐煤氣通過發電裝置7發電后進入噴堿塔5，在噴堿塔5內對酸性雜質進行噴淋脫除，通過噴堿塔5的凈高爐煤氣并入凈煤氣管網，如發電裝置(TRT)7不運行，則通過調壓閥組6后進入噴堿塔5，再并入凈煤氣管網。該現有的高爐煤氣干法除塵濕法除氯工藝主要存在以下缺點：(1)噴堿塔需要消耗大量的水及堿液；(2)會產生大量的含鹽廢水，產生新的污染源；(3)因噴淋會降低煤氣溫度，因此噴堿塔只能放在TRT之后對煤氣進行凈化，導致TRT因未對NH3、氯進行處理而積鹽問題嚴重；在很多企業，由于送熱風爐的高爐煤氣所含氨、氯、硫等雜質未經處理，導致送熱風爐的高爐煤氣管道及設備有積鹽及腐蝕現象。現有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝流程如圖3所示，高爐1爐頂煤氣經管道進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3，經干法除塵后的高爐煤氣通入吸附塔4，吸附塔內充填吸附劑，吸附劑由20％以下的堿性活性組分組成，通過吸附劑吸附后的凈煤氣通過發電裝置7發電后進入凈煤氣管網，如發電裝置(TRT)7不運行，則通過調壓閥組6后并入凈煤氣管網。該現有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝主要存在以下缺點：填充的干式吸附劑吸附容量有限，運行一段時間后會失效，如拋棄或填埋失效吸附劑、更換新吸附劑，會造成環境的二次污染，且會大幅提高凈化裝置運行維護成本。現有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝-吸附劑可再生的工藝流程如圖4所示，高爐1爐頂煤氣經管道進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3，經干法除塵后的高爐煤氣通入吸附塔4，吸附塔內充填吸附劑，吸附劑由20％以下的堿性活性組分組成，通過吸附劑吸附后的凈煤氣通過發電裝置7發電后進入凈煤氣管網，如發電裝置(TRT)7不運行，則通過調壓閥組6后并入凈煤氣管網。在吸附劑吸附飽和后，通過將再生用載氣加熱裝置8產生的100～500℃過熱蒸汽或300～700℃高溫煙氣/煤氣作為高溫載氣通入吸附塔4中，高溫載氣可將干式吸附劑中的酸性物質和灰塵等分離出來，使干式吸附劑再生并重復使用。該現有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝-吸附劑可再生的工藝主要存在以下缺點：選用堿式氧化物作為吸附劑，在吸附劑吸附飽和后，需用載氣加熱裝置產生100～500℃過熱蒸汽或300～700℃的高溫煙氣/煤氣作為高溫載氣通入吸附塔內，將干式吸附劑中的雜質氣體及灰塵等分離出來，使吸附劑再生并重復使用。因此，此技術中的吸附劑再生過程中需要較大能耗。由于目前的高爐煤氣干法凈化工藝存在上述各種各樣的缺陷，因此本領域急需研發出一種新型的高爐煤氣干法凈化系統。
技術實現思路
為解決上述現有技術存在的問題，本技術的目的在于提供一種高爐煤氣干法凈化系統。為達到上述目的，本技術提供了一種高爐煤氣干法凈化系統，該系統至少包括：干法粗除塵裝置、干法精除塵裝置、第一吸附塔、第二吸附塔以及化學鏈燃燒反應器；高爐爐頂的高爐煤氣出口通過管道依次連接于干法粗除塵裝置和干法精除塵裝置，干法精除塵裝置的除塵后的煤氣出口分別通過管道連接于第一吸附塔和第二吸附塔塔底的煤氣入口；第一吸附塔和第二吸附塔的塔頂分別通過管道連接于并聯的發電裝置和調壓閥組進而連接煤氣管網；第一吸附塔和第二吸附塔的塔頂還分別設置有高溫載氣進入管道，第一吸附塔和第二吸附塔的塔底還分別設置有脫附NH3出口管道；兩條脫附NH3出口管道均連接于化學鏈燃燒反應器的還原反應氣體入口，化學鏈燃燒反應器上還設置有還原產物氣體出口，該還原產物氣體出口的管道上連接有空氣或富氧空氣進入管道，即化學鏈燃燒反應器的還原產物氣體出口也是氧化再生反應氣體入口，并且化學鏈燃燒反應器的還原反應氣體入口也是氧化產物氣體出口；并且化學鏈燃燒反應器上設置有加熱裝置；第一吸附塔和第二吸附塔中均充填有吸附劑；化學鏈燃燒反應器中充填有載氧體。根據本技術的具體實施方式，優選地，上述高爐煤氣干法凈化系統還包括蓄熱器，所述蓄熱器上設置有載氣進入管道，并且所述化學鏈燃燒反應器的氧化產物氣體出口和還原產物氣體出口均通過管道連接于所述蓄熱器來為其蓄熱，經所述蓄熱器加熱后的高溫載氣通過高溫載氣出口分別連接于第一吸附塔和第二吸附塔塔頂的高溫載氣進入管道，并且所述蓄熱器上還設置有產物氣體出口管道用來排空為其蓄熱后的氧化產物氣體和還原產物氣體。根據本技術的具體實施方式，優選地，上述高爐煤氣干法凈化系統還包括電動閥和/或電動閥組，這些電動閥和/或電動閥組可以分別設置在第一吸附塔、第二吸附塔、化學鏈燃燒反應器和蓄熱器等中的一個或幾個裝置的入口和/或出口管道上，以便于切換吸附塔中的吸附過程和脫附再生過程、化學鏈燃燒反應器中的還原反應過程和氧化再生反應過程等。在上述高爐煤氣干法凈化系統中，優選地，所述第一吸附塔為填充有含堿式氧化物的吸附劑的吸附塔。在上述高爐煤氣干法凈化系統中，優選地，所述第二吸附塔為填充有含堿式氧化物的吸附劑的吸附塔。其中，所述含堿式氧化物的吸附劑為堿式氧化物、或堿式氧化物與活性炭、硅膠、活性氧化鋁和分子篩等中的一種或幾種的混合物。第一吸附塔與第二吸附塔中的吸附劑可以完全相同，也可以稍有不同，只要均含有堿式氧化物即可。在上述高爐煤氣干法凈化系統中，優選地，所述化學鏈燃燒反應器為填充有Cu基載氧體、Fe基載氧體或Ni基載氧體的化學鏈燃燒反應器。更優選地，所述化學鏈燃燒反應器中的載氧體為Cu基載本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高爐煤氣干法凈化系統，其特征在于，該系統至少包括：干法粗除塵裝置、干法精除塵裝置、第一吸附塔、第二吸附塔以及化學鏈燃燒反應器；高爐爐頂的高爐煤氣出口通過管道依次連接于干法粗除塵裝置和干法精除塵裝置，干法精除塵裝置的除塵后的煤氣出口分別通過管道連接于第一吸附塔和第二吸附塔塔底的煤氣入口；第一吸附塔和第二吸附塔的塔頂分別通過管道連接于并聯的發電裝置和調壓閥組進而連接煤氣管網；第一吸附塔和第二吸附塔的塔頂還分別設置有高溫載氣進入管道，第一吸附塔和第二吸附塔的塔底還分別設置有脫附NH

【技術特征摘要】
1.一種高爐煤氣干法凈化系統，其特征在于，該系統至少包括：干法粗除塵裝置、干法精除塵裝置、第一吸附塔、第二吸附塔以及化學鏈燃燒反應器；高爐爐頂的高爐煤氣出口通過管道依次連接于干法粗除塵裝置和干法精除塵裝置，干法精除塵裝置的除塵后的煤氣出口分別通過管道連接于第一吸附塔和第二吸附塔塔底的煤氣入口；第一吸附塔和第二吸附塔的塔頂分別通過管道連接于并聯的發電裝置和調壓閥組進而連接煤氣管網；第一吸附塔和第二吸附塔的塔頂還分別設置有高溫載氣進入管道，第一吸附塔和第二吸附塔的塔底還分別設置有脫附NH3出口管道；兩條脫附NH3出口管道均連接于化學鏈燃燒反應器的還原反應氣體入口，化學鏈燃燒反應器上還設置有還原產物氣體出口，該還原產物氣體出口的管道上連接有空氣或富氧空氣進入管道，即化學鏈燃燒反應器的還原產物氣體出口也是氧化再生反應氣體入口，并且化學鏈燃燒反應器的還原反應氣體入口也是氧化產物氣體出口；并且化學鏈燃燒反應器上設置有加熱裝置；第一吸附塔和第二吸附塔中均充填有吸附劑；化學鏈燃燒反應器中充填有載氧體。2.根據權利要求1所述的高爐煤氣干法凈化系統，其特征在于，還包括蓄熱器，所述蓄熱器上設置有載氣進入管道，并且...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭曉明，牛得草，肖建，
申請(專利權)人：北京京誠澤宇能源環保工程技術有限公司，中冶京誠工程技術有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11