煤气脱硫技术
Gas desulphurization technology
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高炉煤气精脱硫技术


一、技术简介
      2019年4月,生态环境部等五部委联合印发了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(以下简称:意见),至此钢铁行业正式进入“超低排放”的时代。根据《意见》要求,推动实施钢铁行业超低排放,实现全流程、全过程环境管理,高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等用户,均要求燃烧尾气SO2达到超低排放限值,为打赢蓝天保卫战提供支撑。
      高炉煤气是一种高温、高压、易燃、易爆、有毒气体,且气体中的有机硫含量较高,是治理的难点。生产中,高炉煤气下游用户分布于钢铁厂各个区域,点位较多,加上场地限制,如果采用常规末端治理的方式,存在治理点位多、投资高、占地大等问题。因此,采取源头控制方式,实施高炉煤气精脱硫,无疑是一种更高效、更经济的技术手段。

                      

      从2018年开始,北科环境研发团队对20余家钢铁企业进行了走访调研,对不同钢铁企业的近10座高炉煤气取样检测,在经过实验室试验、现场中试、加速老化试验、效能评估等数十项研究的基础上研发出“高炉煤气BKRP催化+碱吸收串级脱硫工艺技术”。并结合工艺开发了催化反应器、催化剂、碱吸收反应器等核心设备。目前该技术已成功申请国家专利6项,其中发明专利5项(专利号:201910511959.4;201910512620.6;201910798240.3;201910975726.X;201911052767.8),实用新型专利1项(专利号:201921402562.3)。
二、工艺流程
      经过布袋除尘后的高炉煤气通过旁路管道进入催化水解反应器,在水解剂的作用下将羰基硫转化为硫化氢;水解后的高炉煤气进入TRT系统或减压阀组后通过旁路管道进入吸收塔,与雾化后的氢氧化钠溶液接触,酸碱中和后,经过除雾装置去除煤气中的大部分水汽,保证装置出口总硫浓度≤20mg/Nm³。

                  


上图:BKRP高炉煤气精脱硫工艺流程图

        北科环境BKRP高炉煤气精脱硫技术与当前市场主流工艺相比主要有以下特点和优势:

         
三、系统组成

      根据总工艺流程,整个脱硫可分为六大系统:催化水解系统、吸收循环系统、制浆系统、氧化系统、硫磺过滤系统和工艺水系统。

      主要介质流程如下:      

     ●水解系统:布袋除尘→水解反应器→TRT/减压阀组 

     ●吸收液循环管路:吸收塔→循环水池→吸收剂循环泵→喷淋层→雾化喷嘴→脱硫塔
     ●氢氧化钠吸收剂管路:原料储罐→制浆罐→循环水池
四、技术优势(三高、一小、三省)
    ●脱硫效率高(>85%):可以同时脱除无机硫和有机硫,满足末端用户超低排放要求;

    ●协同效率高:可以协同脱除煤气中HCL、CO2、HF等酸性气体,保护后端管道、设备;

    ●同步率高:水解系统不堵塞,系统运行稳定,保证高炉正常生产;

    ●压降小:压降损失小(<4kPa ),对发电系统影响小,减少发电损失;

    ●投资省:约为末端治理的1/2,微晶工艺的1/3;

    ●运行省:  约为末端治理的3/5,其他碱吸收工艺的4/5;

    ●占地省:  约为微晶工艺的1/2,其他水解+碱吸收工艺的3/5;

五、部分应用案例

案例一:北科环境高炉煤气脱硫化氢工程现场一


案例二:北科环境高炉煤气脱硫化氢工程现场