一种固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统的制作方法

本实用新型涉及一种固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统，尤其是用于脱除煤气中的有机硫和无机硫，属于大气污染防治技术领域。

背景技术：

焦炉煤气、高炉煤气是钢铁厂重要的气态燃料，众多的管式炉、加热炉、煤气发电锅炉等均以焦炉、高炉煤气为燃料，广泛的应用于钢铁厂的众多工序中，因其排量小，常规末端治理技术经济性差，效果不好，是造成目前钢铁厂大气面源污染的重要原因之一。

当前对煤气精脱硫的要求如下：“加强源头控制，高炉煤气、焦炉煤气应实施精脱硫”。目前高炉煤气、焦炉煤气中的h2s等无机硫可通过碱液吸收等工艺得到较好脱除，净化后煤气中h2s浓度可达到10mg/nm³以下，但羰基硫、二硫化碳、硫醇等有机硫成分因其物理特性难以通过传统的煤气脱硫工艺脱除，已有检测数据表明，焦炉煤气经碱液吸收脱硫工艺后，有机硫含量仍达到100mg/nm³左右，根据煤质的不同，有机硫含量甚至会更高，下游用户燃烧煤气后产生的废气中so2含量高，此外煤气燃烧后，产生的废气体积比煤气大许多（高炉煤气燃烧后废气体积是原先的约1.6倍，焦炉煤气燃烧后体积是原先的约5.8倍，空气过剩系数以1.2计），末端治理投资大，技术经济性差，加上小型煤气燃烧炉的空间较为分散，造成的小气量无规则排放更是加剧了环境污染。

煤气源头治理技术成为治理钢铁行业废气无组织排放的发展方向，活性炭因特殊的物理性质，对煤气中的有机硫和无机硫具有良好的脱除效果，从目前应用上来看，煤气为有毒，易燃，易爆气体，为保证安全性，煤气脱硫装置的气密性要求高，当前活性炭煤气脱硫技术大多采用的是固定床形式，活性炭吸附饱和后必须及时进行更换或再生，现有技术一般采用两种形式，一种是将固定床中的活性炭倒运出来，运至再生装置进行再生，然后补充新活性炭或再生后的活性炭，这种形式为间断运行，系统运行的连续性受到影响，自动化程度不高；另一种形式是固定床吸附装置同时也是再生装置，因活性炭再生需要的温度较高，固定床装置设计温度高，装置一次投资大。此外此形式运行几个循环后，装置内可能会出现粉尘积累和结块现象，运行阻力大，结块的活性炭影响气流分布的均匀性从而降低了净化和再生效果，仍然需要定时倒空进行活性炭的置换。在活性炭物料的置换和再生过程中，需要完成切除煤气、隋性气体吹扫、置换或再生等工序，操作控制过程繁琐，进一步降低了系统运行的效率。

技术实现要素：

为解决现有技术的活性炭煤气脱硫系统运行不连续、自动化程度低的技术问题，本实用新型提供一种固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统，保证煤气脱硫系统运行的稳定性，提高其自动化程度，同时避免固定床煤气脱硫出现粉尘积累和结块现象。

本实用新型的固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统采用如下技术方案：一种固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统，包括净化塔和再生塔，净化塔上连接有煤气进气管路和净化后排气管路，所述净化塔至少有两个，各净化塔的进气口和排气口处分别连接有进气支管和排气支管，各进气支管和各排气支管分别与煤气进气管路和净化后排气管路连接，所述再生塔的顶部和底部分别连接有饱和活性炭进料管和再生活性炭出料管，各净化塔的底部分别设有与饱和活性炭进料管连接的排料管，各净化塔的顶部分别设有与再生活性炭出料管连接的进料管，所述净化塔上连接有吹扫管路，吹扫管路上设有吹扫阀门，所述净化塔上还设有吹扫放散口，吹扫放散口上设有放散阀门，至少一个净化塔用于吸附脱硫，同时至少一个净化塔用于吹扫置换或活性炭置换，用于吸附的净化塔上连接的进气支管和排气支管打开、进料管和排料管关闭，用于吹扫置换的净化塔上连接进气支管和排气支管关闭、进料管和排料管打开。

所述进料管、排料管、进气支管和排气支管上均连接有吹扫管路，所述吹扫管路位于所在管道靠近净化塔的位置处。

所述进料管、排料管、进气支管和排气支管上均设有自动切断阀，所述吹扫管路连接在所在管路上位于自动切断阀和净化塔之间的位置。

所述吹扫放散口设置在净化塔的顶部。

所述再生塔的底部设有筛分设备，筛分设备内设有活性炭筛，所述再生活性炭出料管连接在筛分设备的活性炭出口上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用净化塔为煤气脱硫设备，净化前煤气从指定处引出后，利用煤气自身压力或加压后经煤气进气管路和进气支管送往净化塔进气口，煤气在净化塔内利用活性炭的吸附性能脱除有机硫成分，净化后的煤气经净化塔出气口经排气支管汇入净化后排气管路，送至各个煤气燃烧用气点，实现源头治理。

净化塔可分为脱硫吸附、气体吹扫、活性炭置换三种工作状态。处于吸附状态的净化塔通入煤气后，利用活性炭的吸附性能脱除煤气中的有机硫和无机硫，完成煤气的净化。当活性炭吸附饱和后，停止通入煤气，利用隋性气体进行吹扫置换，置换合格后，将吸附饱和的活性炭通过物料输送设备送至再生塔进行再生，新鲜活性炭或者经过再生后的活性炭通过物料输送设备补充到净化塔内，完成活性炭的置换，净化塔内的活性炭恢复吸附能力。活性炭置换完成后，再次利用惰性气体对净化塔进行吹扫置换，置换合格后，再次通入未经净化的煤气，利用活性炭的吸附性能脱除煤气中的有机硫和无机硫，完成煤气的净化。净化塔的运行是按照脱硫吸附-气体吹扫-活性炭置换-气体吹扫-脱硫吸附这几个过程循环进行。

本实用新型使吸附过程和再生过程在分别在净化塔和再生塔中进行，吸附和再生均连续运行，将固定床和移动床的优势结合起来，保证煤气脱硫系统运行的稳定性，提高系统的自动化程度。

优选的，活性炭在物料输送过程中添加了筛分工序，活性炭截留的粉尘和破碎的活性炭被筛分出来，排出系统外做为燃料，避免了净化塔内的粉尘富集和活性炭结块。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统的系统图。

图中：1-净化塔，2-再生塔，3-煤气进气管路，31-进气支管，4-净化后排气管路，41-排气支管，5-饱和活性炭进料管，6-再生活性炭出料管，7-进料管，8-排料管，9-吹扫管路，10-吹扫阀门，11-吹扫放散口，12-放散阀门，13-自动切断阀，14筛分设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种实施例的固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统如图1所示，本实施例的固定床和移动床相结合的煤气脱硫系统，包括净化塔1和再生塔2，净化塔1上连接有煤气进气管3路和净化后排气管路4，所述净化塔1至少有两个，各净化塔1的进气口和排气口处分别连接有进气支管31和排气支管32，各进气支管31和各排气支管32分别与煤气进气管路3和净化后排气管路4连接，所述再生塔2的顶部和底部分别连接有饱和活性炭进料管5和再生活性炭出料管6，各净化塔1的底部分别设有与饱和活性炭进料管5连接的排料管8，各净化塔1的顶部分别设有与再生活性炭出料管6连接的进料管7，所述净化塔1上连接有吹扫管路9，吹扫管路9上设有吹扫阀门10，所述净化塔1上还设有吹扫放散口11，吹扫放散口11上设有放散阀门12，所述吹扫放散口11设置在净化塔1的顶部。所述再生塔2的底部设有筛分设备14，筛分设备14内设有活性炭筛，所述再生活性炭出料管6连接在筛分设备的活性炭出口上。

所述进料管7、排料管8、进气支管31和排气支管32上均连接有吹扫管路9，所述吹扫管路9位于所在管道靠近净化塔1的位置处。所述进料管7、排料管8、进气支管31和排气支管32上均设有自动切断阀13，所述吹扫管路9连接在所在管路上位于自动切断阀13和净化塔1之间的位置。

至少一个净化塔1用于吸附，同时至少一个净化塔1用于吹扫置换或活性炭置换，用于吸附的净化塔1上连接的进气支管31和排气支管41打开、进料管7和排料管8关闭，用于吹扫置换的净化塔上连接进气支管31和排气支管41关闭、进料管7和排料管8打开。

净化塔可设置两台及以上，本实施例是以三台净化塔为例进行说明，煤气由煤气进气管路3引出送至净化塔1完成脱硫，脱硫后的净化后排气管路4送出。煤气进气管路3和净化后排气管路4上均设置有自动切断阀13、吹扫阀门11、放散阀门12、阻火器。正常运行期间，三台净化塔中两台通入煤气，一台气体置换和排料，依次轮换作业。净化塔排出的物料经饱和活性炭进料管7送至再生塔2进行再生，活性炭恢复吸附活性，经筛分设备14筛分后，筛下物作为燃料送至指定地点，筛上物经再生活性炭出料管送入净化塔1，活性炭循环使用，再生塔2连续工作。

净化塔为煤气脱硫设备，净化前煤气从指定处引出后，利用煤气自身压力或加压后经煤气进气管路和进气支管送往净化塔进气口，煤气在净化塔内利用活性炭的吸附性能脱除有机硫和无机硫成分，净化后的煤气经净化塔出气口经排气支管汇入净化后排气管路，送至各个煤气燃烧用气点，实现源头治理。

净化塔的详细工作过程如下：净化塔可分为脱硫吸附、气体吹扫、活性炭置换三种工作状态。处于吸附状态的净化塔通入煤气后，利用活性炭的吸附性能脱除煤气中的有机硫和无机硫，完成煤气的净化。当活性炭吸附饱和后，停止通入煤气，利用隋性气体进行吹扫置换，置换合格后，将吸附饱和的活性炭通过物料输送设备送至再生塔进行再生，新鲜活性炭或者经过再生后的活性炭通过物料输送设备补充到净化塔内，完成活性炭的置换，净化塔内的活性炭恢复吸附能力，活性炭在物料输送过程中添加了筛分工序，活性炭截留的粉尘和破碎的活性炭被筛分出来，排出系统外做为燃料，避免了净化塔内的粉尘富集和活性炭结块。活性炭置换完成后，再次利用惰性气体对净化塔进行吹扫置换，置换合格后，再次通入未经净化的煤气，利用活性炭的吸附性能脱除煤气中的有机硫和无机硫，完成煤气的净化。净化塔的运行是按照吸附脱硫-气体吹扫-活性炭置换-气体吹扫-吸附脱硫这几个过程循环进行。

系统正常运行中，物料输送设备处于连续运行状态，再生塔处于连续运行状态，净化塔依照一定次序，总有一台或几台净化塔处于物料置换状态，其余净化塔处于吸附脱硫状态。

虽然上面已经对本实用新型的实施方式进行了详细描述，但本实用新型不限于上述的实施方式。所附的权利要求所限定的本实用新型的范围包含所有等同的替代和变化。