技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高爐煤氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，適用于高爐煤氣氯化氫氣體回收過程。具體地說，本發(fā)明提供了工業(yè)高爐煤氣氯化氫氣體回收方法與裝置。

背景技術(shù)：

氯化氫是無色而有刺激性氣味的氣體，熔點-114.2度，沸點-85度，空氣中不燃燒，熱穩(wěn)定，到約1500℃分解。有窒息性的氣味，對上呼吸道有強刺激，對眼、皮膚、黏膜有腐蝕。密度大于空氣，其水溶液為鹽酸，濃鹽酸具有揮發(fā)性。

高爐煤氣為煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為:CO、CO₂、N₂、H₂、CH₄等，其中可燃成分CO含量約占25％左右，H₂、CH₄的含量很少，CO₂、N₂的含量分別占15％、55％。

高爐冶煉過程中由鐵礦石、焦炭和煤粉帶入的氯經(jīng)過一系列化學反應后以HCl氣體形態(tài)進入高爐爐頂煤氣中，在干法除塵的條件下容易導致高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置(簡稱TRT)葉片和煤氣管道腐蝕嚴重，當高爐煤氣燃燒后仍然以HCl氣體形態(tài)進入大氣，給環(huán)境造成污染。

目前國內(nèi)采用多種方法與設(shè)備脫除高爐煤氣中氯化氫，專利201010264346.4采用塔式設(shè)備噴液吸收處理氯化氫，專利201020611850.2公開了塔式設(shè)備噴堿吸收處理高爐煤氣中氯化氫，專利201410210169.X采用專用脫氯機構(gòu)脫除氯化氫氣體。目前常見的高爐煤氣氯化氫氣體回收方法復雜、占地面積大、投資高、附帶設(shè)備較多。未見到采用多級旋流噴射吸附器進行高爐煤氣氯化氫氣體回收處理的研究報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)焦爐煤氣氯化氫回收方法與裝置

一種工業(yè)高爐煤氣氯化氫氣體回收方法，其特征在于：

(1)工業(yè)高爐煤氣進入一級換熱器進行冷卻；

(2)冷卻后氣體進入單級或多級旋流噴射吸附器，同時吸收劑經(jīng)泵也進入單級或多級旋流噴射吸附器；

(3)高爐煤氣從單級或多級旋流噴射吸附器頂部入口切向進入，吸收劑從單級或多級旋流噴射吸附器側(cè)壁小孔噴入；

(4)徑向噴入的流線型吸收劑被切向高速旋轉(zhuǎn)的高爐煤氣持續(xù)切割，形成無數(shù)吸附液霧滴；

(5)經(jīng)吸收后富含氯化氫的吸附液從單級或多級旋流噴射吸附器底部流出，經(jīng)二級換熱器換熱后進入液體儲罐回收儲存；

(6)凈化后高爐煤氣從單級或多級旋流噴射吸附器頂部流出，經(jīng)干燥器脫水后進入后續(xù)設(shè)備。

優(yōu)選的，步驟(1)所述的一級換熱器冷卻液相能溶解部分氯化氫氣相，氯化氫第一階段脫除效率達到5％以上。

優(yōu)選的，步驟(2)所述的多級旋流噴射吸附器為2～5級，氯化氫第二階段脫除效率達到99％以上。

優(yōu)選的，步驟(2)所述的單級旋流噴射吸附器操作壓降為1～5kpa。

優(yōu)選的，步驟(2)所述的單級或多級旋流噴射吸附器側(cè)壁小孔可為圓形、半圓形、三角形、方形，小孔面積為0.2～20mm²。

優(yōu)選的，步驟(3)所述的吸收劑為水或堿性溶液，以水為吸收劑可回收鹽酸，以氨水為吸收劑可回收氯化銨。

另一方面，本發(fā)明提供了一種工業(yè)高爐煤氣氯化氫氣體回收裝置。該裝置包括：

一級換熱器，用于冷卻工業(yè)高爐煤氣，預脫除部分氯化氫氣體；

單級或多級旋流噴射吸附器，用于吸附高爐煤氣中氯化氫；

與單級或多級旋流噴射吸附器連接的二級換熱器，用于冷卻流入其中的液體；

與單級或多級旋流噴射吸附器連接的干燥器，用于脫除凈化后高爐煤氣中液相；

與二級換熱器連接的液體儲罐，用于回收儲存液體；

優(yōu)選的，所述的單級旋流噴射吸附器的脫氯吸附效率在99％以上。

優(yōu)選的，所述的單級或多級旋流噴射吸附器采用不同直徑，可處理不同風量的工業(yè)高爐煤氣。

優(yōu)選的，所述的設(shè)備材料需耐酸堿腐蝕。

優(yōu)選的，所述的多級旋流噴射吸附器可集成，換熱器為立式或臥式。

本發(fā)明的方法特點如下：

(1)采用旋流噴射吸附器多級串聯(lián)，有效提高脫氯效果。

(2)旋流吸附器側(cè)壁開孔不同，吸收劑射流形態(tài)不同，傳質(zhì)效果不同，可不同程度影響脫氯效果。

(3)吸收劑為水或堿性溶液，以水為吸收劑可回收鹽酸，以氨水為吸收劑可回收氯化銨。

(4)該方法適用于工業(yè)高爐煤氣工況。

本發(fā)明的裝置特點如下：

單級旋流噴射吸附器的脫氯吸附效率在99％以上。

該裝置易集成，旋流噴射吸附器、換熱器、液體儲罐、干燥器直徑小，減少了裝置的總占地面積和總投資。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的單級旋流噴射吸附器方法流程圖

圖2是本發(fā)明的多級旋流噴射吸附器方法流程圖

圖3是本發(fā)明的旋流噴射吸附器內(nèi)壁噴射示意圖

符號說明：

1工業(yè)高爐；2吸收劑儲罐；3吸收劑液泵；4二級換熱器；5含氯液泵；6 液體儲罐；7二級換熱器；8旋流噴射吸附器；9干燥器；10二級旋流噴射吸附器。

具體實施方式

如圖2所示，工業(yè)高爐1排放的高爐煤氣進入一級換熱器7中進行冷卻，同時換熱器液相對煤氣中氯化氫進行第一階段脫除；換熱后煤氣進入單級或多級旋流噴射吸附器8和10中，同時儲罐2中吸收劑由液泵3抽送至旋流噴射吸附器8和10中，8中氣體進入多級旋流噴射吸附器10進一步凈化；旋流噴射吸附器8和10中氯液進入二級換熱器4，換熱后由液泵5輸送至氯液儲罐6中；經(jīng)旋流噴射吸附器凈化后氣體進入干燥器9中干燥，輸送至后續(xù)設(shè)備。

本發(fā)明中旋流噴射吸附器結(jié)構(gòu)，可參見名稱為“一種高效硫化氫氣體吸收裝置”，申請日是2016年9月21日，申請?zhí)柺?01610494578.6的發(fā)明。

以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明，實施例并不限制本發(fā)明的范圍。

實施例1：

上海某工廠氯化氫氣體處理，按照本發(fā)明方法和裝置進行，采用單級旋流吸附煤氣中氯化氫，入口氣體氯化氫含量為0.5ppm，吸收劑采用不含氯離子水、含氯離子120mg/L水、含氯離子200mg/L水。

技術(shù)效果：

采用該新型煤氣氯化氫氣體回收方法與裝置，采用不同吸收劑使單級旋流噴射吸附器出來的氯化氫濃度降至0.05ppm以下，效率為90％以上，大大提高了氯化氫回收效果。

實施例2：

上述工況氣體與吸收劑，按照本發(fā)明方法和裝置進行，采用多級旋流吸附煤氣中氯化氫。

技術(shù)效果：

采用該新型煤氣氯化氫氣體回收方法與裝置，采用不同吸收劑使多級旋流噴射吸附器出來的氯化氫濃度降至0.01ppm以下，效率為98％以上，大大提高了氯化氫回收效果。

以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。