一种脱杂-水解-脱酸一体化精脱硫装置

1. 现有源头精脱硫技术说明：

1.1 基本工艺原理

对于COS等有机硫的处理技术，主要工艺路线有水解转化法和吸附法；

吸附法因为材料自身性能限制存在诸多问题，比如其低温吸附要求先进行降温，然后再消耗能源高温解析，解析后的高浓度的硫化物依然要进行处理，本质上是硫化物的转移而非根本性的处理；

所以从节约能源、降低运行成本、减少工作强度、规避潜在风险隐患等角度出发，建议采用水解工艺；

从布袋除尘出来的高炉煤气首先经过保护反应器将气体中的有害杂质进行脱除。

经过除杂后的高炉煤气进入COS水解反应器，从而将气体中的COS水解转化为H2S，经过水解后的高炉煤气去H2S脱除系统。

· 煤气脱氯原理

煤气中氯离子的存在会污染水解催化剂，使催化剂加速失效，需要优先脱除。

2HCl+RO=RCl2+H2O

同时可以脱除微量的HCN。

· 有机硫水解原理

原料气中COS等硫化物在催化剂催化作用下，与原料气中微量水反应，水解生成易于脱除的H2S，在后工段的活性炭或湿法脱硫装置中予以脱除。

COS+H2O催化剂H2S+CO2

CS2+2H2O催化剂2H2S+CO2

在一定温度条件下，有机硫与煤气里的水在催化剂作用下发生水解反应：

COS+H2O催化剂H2S+CO2

CS2+2H2O催化剂2H2S+CO2

· H2S脱除

H2S脱除技术较为成熟，且工艺路线较多，通常采用湿法脱除或者氧化铁吸附等方式脱除；

1.2 现有精脱硫设备设施

现在普遍采用的脱杂（脱氯）和有机硫水解的设备设施，是一种轴向流多层布置的圆塔为主；

如附图所示，A脱硫单元由A1-脱杂（脱氯）塔，A2-脱硫塔（水解）；

烟气在塔体高度方向上分两路进气，然后两路出气，烟气在垂直方向上经过脱杂剂、脱硫剂料层；

至于H₂S脱除，如果采用湿法方式，需要配置喷淋塔、沉淀池、泵组、浆液制备、硫膏制备系统等设备设施；

如果采用氧化铁吸附等方式，需要设置塔器等装置；

1.3 结合诸多项目投产实际情况来看，存在如下问题：

· 在轴向流塔体上多料层设计，装卸料难以实施，即便可以实施，难度和工作量都非常大，而且，几乎无法实现在线装卸料；

· 脱杂（脱氯），脱硫（水解）需要各自设置相应的塔体，该类型塔体一般直径在3米-5米之间，因为料层厚度受限（料层越厚，系统阻力越大，电耗等运行成本较高），所以，需要设置多个塔体，占地面积较大；

· 无法适应工况波动频繁的状态，在煤气介质中的杂质含量、硫含量波动变化的时候，无法及时的调整（装卸）脱杂剂和脱硫剂；

· H₂S脱除系统设备设施较多，操作检修维护繁琐；

2. 脱杂-水解-脱酸一体化精脱硫装置：

2.1. 基本原理和设备设施说明：

如图所示：

设置多个径向流一体化装置，A,B,C……………………，各自完全独立，任何一个装置离线检修，不影响系统正常运行；

每个一体化装置，以A为例，在气体流通方向上设置有多个料层，每个料层各自独立，可以单独完成装卸料操作；按照气流走向，料层里装填的药剂依次为脱杂剂—水解催化剂—脱酸剂；

料层数量根据每个项目的实际工况需要而定，通常设置4个料层，备用层通常为脱杂剂或者水解催化剂的备用料层（也可以根据需要设置）；

其中，脱杂剂与脱酸剂，均采用以氢氧化钙为基材的环保材料，在氢氧化钙原料里添加膨化、造孔以及必要的粘结、催化氧化成分等；

对HCL（氯离子在酸性气体中通常以HCL形式存在）,H2S等酸性物质有非常好的亲和性和吸收脱除效果；

对于已有精脱硫装置，在脱杂效果不佳（水解剂容易中毒），或者后续脱除H2S设备设施复杂、运行成本高等问题存在的情况下，可以考虑采用径向流（多塔多料层结构）+专用脱杂剂脱酸剂的形式；

水解催化剂里的有效成分可以很好的将COS转化为H2S;

2.2. 优势和特点：

· 径向流方式，料层完全各自独立，不同料层可以一体化整体设计，可以设置多料层，每个料层的物料可以根据需要进行调整变更；

· 备用料层的设计，可以随时应对工况波动的情况；

· 在需要的时候，可以随时在线进行装卸料操作，以适应工况波动的要求；

· 同样装载量的情况下，面积为原来的 1/5，流速为原来的1/2，极大的节省了占地面积，尤其对于现场空间受限的情况，流速的大幅度降低可以减少阻力、减少电机等动力消耗，降低运行成本；

· 流速的降低，延长了接触时间，有利于脱杂剂、水解剂、脱酸剂的利用率的提升，避免因为流速较快，物料未能大面积反应既被更换；

3. 上海轩鼎集团简介

生产加工基地（江西轩鼎环保科技有限公司）

· 轩鼎系核心智造基地，深耕烟气治理材料与装备技术创新

——集高端环保材料研发、核心装备制造、工程技术服务三位一体的综合型企业，依托轩鼎系全产业链资源，专注为钢铁、焦化、煤化工、生物质、硅材料、新能源等行业提供超低排放综合解决方案。

· 数据驱动研发，全流程优势显著

——建立和拥有行业*炉窑烟气数据库（覆盖50+座各类炉窑、1万+工况数据点），通过AI学习动态优化，为工程项目优化和脱硫剂等环保材料的针对性应用提供了基础；

· 核心产品矩阵

——可以提供钙基固定床/移动床用的各类脱硫剂、无氨脱硝剂，用于源头精脱硫的水解催化剂，减少CO排放的CO催化剂；

——可以根据不同工况条件，燃料和烟气特性，针对性的进行研发和配方料匹配，更好的适用于特定工况条件；

· 技术领先，工程管理精湛

——基于固定床干法脱硫技术相关的专利多个，尤其是环保材料生产、性能检测的发明专利；

发明专利：检测用烟气处理系统和药剂寿命检测方法（ZL2024 1 0382453.9）；

发明专利：一种用于纯干法脱硫工艺的多边形的脱硫剂及其制备方法（ZL2024 1 0643927.0）；

· 上海轩鼎资质相关：

◊ 营业执照

◊ 上海市高新技术企业

◊ 上海市专精特新

◊ 开户许可证

◊ 环境工程设计专项（大气污染防治工程）——乙级

◊ 环境工程设计专项（固体废物处理工程）——乙级

◊ 环保类（大气污染治理类）工程承包资质—大气污染治理专项资质

◊ 环保类（大气污染治理类）安全生产许可证—大气污染治理专项许可证

· 尤其针对加热炉煤气减排（反吹）、高炉煤气均压回收、烟气脱硝、脱硫项目、轧机除尘

◊ ISO质量体系认证

◊ ISO环境体系认证

◊ ISO职业健康体系认证

◊ AAA荣誉证书

上海轩鼎专利相关：

与烟气治理、脱硫脱硝相关的发明专利、实用新型专利