一种高炉煤气径向脱氯塔及其脱氯使用方法

技术领域

本发明属于高炉煤气脱氯除尘处理技术领域，具体涉及一种高炉煤气径向脱氯塔及其脱氯使用方法。

背景技术

在高炉煤气TRT后进行的精脱硫的工艺过程中，水解塔和脱硫塔对于粉尘含量的要求均比较高，一般要求小于5mg/Nm3。但是实际运行过程中，高炉炉况不稳定以及布袋除尘异常导致高炉煤气中的粉尘及其他杂质超标时有发生，超标时粉尘或者杂质的含量高于20mg/Nm3甚至更多，这种情况下，粉尘或者杂质会短时间内在精脱硫设备内堆积，从而造成设备内气体流通孔道的堵塞，导致系统阻力增大，严重时甚至影响系统的正常运行。

常规除尘做法如下：1)使用袋式除尘器，此技术应用较为广泛，但是，高炉煤气进入精脱硫装置时温度已降低从而致使水分析出，最终导致布袋堵塞。2)使用湿式除尘器，也称洗涤式除尘器，是利用水与高炉煤气相互接触，伴随有热、质的传递，经过洗涤使尘粒与高炉煤气分离的设备。但是，湿式除尘需要连续喷水，对于水的使用是个很大的消耗，而且会降低高炉煤气的热值。

同时，高炉煤气的特点如下：含尘量变化无固定规律、含水量大、可能含有氯离子物质。鉴于高炉煤气特点以及常规除尘的局限性，本发明使用填料塔内脱氯剂对粉尘及杂质进行拦截，从而提供一种高炉煤气干法脱硫前预处理脱氯塔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉煤气径向脱氯塔及其脱氯使用方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高炉煤气径向脱氯塔，包括壳体，所述壳体包含有中间筒体，所述中间筒体的顶部设置有上封头，所述中间筒体的底部设置有下封头，所述上封头上设置有高炉煤气入口管用于引入气体，所述下封头上设置有高炉煤气出口管用于排出气体，所述中间筒体内设置有外套筒，所述外套筒包含有外套筒开孔段以及设置在外套筒顶部的外套筒密封圆板，所述外套筒密封圆板的外缘连接在壳体的内壁，所述外套筒内设置有内套筒，所述内套筒包含有内套筒开孔段，所述内套筒开孔段的顶部设置有内套筒上部密封环且内套筒上部密封环连接在上封头的内顶，所述外套筒开孔段和内套筒开孔段的底部均匀设置有底部支撑圆板，所述下封头内设置有可对底部支撑圆板支撑的支撑机构，所述外套筒和内套筒的间隙处设置有脱氯填料层，所述下封头上设置有冲洗系统进水管且冲洗系统进水管贯穿底部支撑圆板至内套筒开孔段，所述冲洗系统进水管穿至内套筒的一端设置有可对内套筒冲洗的中心喷管系统，所述中心喷管系统上设置有可连通中心喷管系统并对脱氯填料层内冲洗的填料层喷管系统。

优选的，所述中间筒体有3°～5°锥度。

优选的，所述支撑机构包括设置在下封头内壁的底部支撑钢板，所述底部支撑钢板的顶部设置有底部支撑型钢，所述底部支撑型钢的顶部设置在底部支撑圆板的底部。

优选的，所述上封头的顶部且对应外套筒和内套筒的间隙处环向均匀设置有脱氯剂装料管，所述上封头上且靠近高炉煤气出口管的位置设置有脱氯塔人孔，而所述下封头的边侧设置有脱氯剂卸料管，所述脱氯剂卸料管的上端设置在底部支撑圆板上并连通外套筒和内套筒的间隙。

优选的，所述下封头上设置有内套筒放水管，所述内套筒放水管的上端设置在支撑圆板上并连通内套筒。

优选的，所述中心喷管系统包括设置在内套筒内并与冲洗系统进水管连接的中心喷管母管，所述中心喷管母管上环向均匀设置有喷嘴且喷嘴与中心喷管母管连通。

优选的，所述填料层喷管系统包括与中心喷管母管连通的进水管,所述进水管连接有支母管，所述支母管上竖向均匀连接有填料层喷管，所述填料层喷管贯穿内套筒开孔段并穿至脱氯填料层。

优选的，所述内套筒开孔段的开孔为条形孔。

一种使用上述高炉煤气径向脱氯塔脱氯使用方法，包括以下步骤：

步骤一：架高脱氯塔；

步骤二：装入脱氯填料层；

步骤三：并入煤气管路以及外接冲洗系统加压管路；

步骤四：定期冲洗内套筒开孔段和脱氯填料层，并排水；

步骤五：定期更换脱氯填料层。

优选的，所述步骤三中，高炉煤气出口管连接外设高炉煤气出气管道，高炉煤气入口管连接外设高炉煤气进气管道，内套筒放水管连接外设排污管道，而冲洗系统进水管连接外设加压水管道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过填料塔内脱氯剂的拦截作用，实现高炉煤气的除尘和脱氯的同时，可以实现在线或离线的清洗再生，降低系统运行风险，实现高炉煤气有效的净化预处理，减少高炉煤气对后端催化剂及系统的影响。

附图说明

图1为本发明的主视局部剖切示意图；

图2为图1中上封头的结构示意图；

图3为本发明的卸料孔及底部支撑的结构示意图；

图4为本发明的中心喷管及填料层喷管的结构示意图；

图5为本发明的外套筒开孔段的结构示意图；

图6为本发明的内套筒开孔段的结构示意图。

图中：1、高炉煤气入口管；2、高炉煤气出口管；3、壳体；3.1、上封头；3.2、下封头；3.3、中间筒体；4、外套筒；4.1、外套筒开孔段；4.2、外套筒密封圆板；5、内套筒；5.1、内套筒开孔段；5.2、内套筒上部密封环；6、底部支撑圆板；7、底部支撑型钢；8、底部支撑钢板；9、脱氯剂装料管；10、脱氯塔人孔；11、脱氯剂卸料管；12、内套筒放水管；13、冲洗系统进水管；14、中心喷管系统；14.1、中心喷管母管；14.2、喷嘴；15、填料层喷管系统；15.1、进水管；15.2、支母管；15.3、填料层喷管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参阅图1、图2、图3、图5、图6，一种高炉煤气径向脱氯塔，包括壳体3，壳体3包含有中间筒体3.3。中间筒体3.3有3°锥度,以保证煤气径向进出填料区气体的均匀性，中间筒体3.3的顶部无缝焊接有上封头3.1，中间筒体3.3的底部无缝焊接有下封头3.2，上封头3.1的中心位置一体设置有用于引入气体的高炉煤气入口管1，下封头3.2的中心位置一体设置有用于排出气体的高炉煤气出口管2。中间筒体3.3内安装有外套筒4，外套筒4包含有外套筒开孔段4.1以及一体设置在外套筒外套筒开孔段4.1顶部的外套筒密封圆板4.2。外套筒开孔段4.1的下端焊接底部支撑圆板6，外套筒开孔段4.1下端留有100mm长度不开孔，上端留有200mm长度不开孔，方便焊接。

外套筒密封圆板4.2的外缘连接在壳体3的内壁，外套筒密封圆板4.2用以密封中间筒体3.3与外套筒4间隙，外套筒4内设置有内套筒5，内套筒5包含有内套筒开孔段5.1。内套筒开孔段5.1的底部焊接在底部支撑圆板6上，内套筒开孔段5.1的顶部无缝焊接有内套筒上部密封环5.2且内套筒上部密封环5.2无缝焊接在上封头3.1的内顶，内套筒开孔段5.1下端留有100mm长度不开孔，上端开孔区比外套筒高150mm。

脱氯填料层装填应漫过开孔区至少300mm，避免煤气短路，下封头3.2内设置有可对底部支撑圆板6支撑的支撑机构，外套筒4和内套筒5的间隙处设置有脱氯填料层，支撑机构包括环向焊接在下封头3.2内壁的底部支撑钢板8，底部支撑钢板8的顶部均焊接有底部支撑型钢7，底部支撑型钢7的顶部焊接底部支撑圆板6。支撑机构数量为8个，采用此结构需满足均匀支撑各套筒和填料的重量，也不影响煤气的行走路线。上封头3.1的顶部且对应外套筒4和内套筒5的间隙处环向均匀设置的脱氯剂入口均无缝焊接有脱氯剂装料管9，可在脱氯剂装料管9端部口法兰连接蝶阀，打开蝶阀，可通过蝶阀和脱氯剂装料管9向外套筒4和内套筒5的间隙处加入脱氯剂。脱氯剂装料管9数量为6个，上封头3.1上且靠近高炉煤气出口管2的位置一体设置有脱氯塔人孔10。脱氯塔人孔10方便检查或检修时人员进入，而下封头3.2的边侧环向均匀设有的四个穿孔中均无缝焊接有脱氯剂卸料管11。脱氯剂卸料管11的上端无缝焊接在底部支撑圆板6环向均匀设有的卸料口并连通外套筒4和内套筒5的间隙。脱氯剂斜料管11的下端口可连接蝶阀，打开蝶阀，用于释放外套筒4和内套筒5的间隙中的脱氯剂，下封头3.2上设有的水管孔无缝焊接套筒放水管12。

如图6所示，内套筒开孔段的开孔为条形孔；内套筒放水管12的上端无缝焊接在支撑圆板6中部设有的漏水孔并连通内套筒5。套筒放水管12数量为1个，套筒放水管12的下端口法兰连接截止阀。打开截止阀，用于排出冲洗后内套筒5空间内残留的污水，而高炉煤气从径向脱氯塔的顶部高炉煤气入口管1进入，进入内套筒5的空间中。高炉煤气再径向穿过内套筒5与外套筒4之间的脱氯剂填料区，高炉煤气从外套筒4穿出后，汇集进入下封头3.2与底部支撑圆板6形成的空间中，再从塔体底部高炉煤气出口管2引出。另外，高炉煤气入口管1和高炉煤气出口管2的端侧均安装气压传感器，并采用气压变送器与外设电脑连接，用于监测塔内进排压差，从而判断堵塞情况。

参阅图1和图4，下封头3.2上两个冲孔内无缝焊接冲洗系统进水管13且冲洗系统进水管13贯穿并无缝焊接底部支撑圆板6上两个过孔至内套筒开孔段5.1内，冲洗系统进水管13穿至内套筒5的一端设置有可对内套筒5冲洗的中心喷管系统14，中心喷管系统14包括设置在内套筒5内并与冲洗系统进水管13法兰连接的中心喷管母管14.1。中心喷管母管14.1分三层环向均匀螺接有喷嘴14.2且喷嘴14.2与中心喷管母管14.1连通,每层有四个喷嘴14.2，通过上中下层喷嘴14.2喷出均密水雾，实现对内套筒5的内壁有效冲洗。中心喷管系统14上设置有可连通中心喷管系统14并对脱氯填料层内冲洗的填料层喷管系统15,填料层喷管系统15包括与中心喷管母管14.1连通的两只进水管15.1,进水管15.1连接有4根支母管15.2，支母管15.2上竖向均匀开设的通孔。无缝焊接填料层喷管15.3的圆环管上开有的水孔，填料层喷管15.3为外缘环向密布有细支管的圆环管结构，填料层喷管15.3贯穿内套筒开孔段5.1并穿至脱氯填料层。根据脱氯剂料层高度确定填料层喷管15.3高度方向喷管层数，每层填料层喷管15.3环向细支管数量根据内套筒5和外套筒4的直径确定。

一种使用上述高炉煤气径向脱氯塔脱氯使用方法，包括以下步骤：

步骤一：架高脱氯塔，采用钢构支架焊接在脱氯塔外围，并对钢构支架底部进行地面钢销固定；

步骤二：装入脱氯填料层，打开连接脱氯剂装料管9连接的蝶阀，将脱氯剂从蝶阀的进料口加入，脱氯填料层装填应漫过开孔区至少300mm，完成后关闭脱氯剂装料管9连接的蝶阀；

步骤三：并入煤气管路以及外接冲洗系统加压管路，步骤三中，高炉煤气入口管1连接外设高炉煤气进气管道，高炉煤气出口管2连接外设高炉煤气出气管道，内套筒放水管12连接外设排污管道，该排污管道排水端连接闸阀，不进行放水时，关闭闸阀，而冲洗系统进水管13法兰连接外设加压水管道，外设加压水管道安装截止阀，并且其水压配置需要根据脱氯塔本身进行设定，打开截止阀，外部加压水进入冲洗系统进水管13；

步骤四：定期冲洗内套筒5和脱氯填料层，并排水，具体为，可根据高炉煤气脱氯使用频率，进行冲洗操作，如全天候24H使用，或每隔一周进行一次冲洗操作，冲洗时，将冲洗系统进水管13接通外设加压水，并打开内套筒放水管12连接的截止阀，当加压水进入中心喷管系统中，一方面会通过多层环向分布的喷嘴喷出，实现对内套筒内壁冲洗，另一方面，进入填料层喷管系统中，通过环向密布的细支管均匀喷至脱氯剂填料层中，实现对脱氯剂填料层内部缝隙进行冲洗，而内套筒5中的水会通过内套筒放水管12排出；

步骤五：定期更换脱氯填料层，如全天候24H使用，每隔50周进行一次更换脱氯填料层的操作，操作时，先打开连接脱氯剂卸料管11的蝶阀，脱氯剂颗粒会从脱氯剂卸料管11排出，待有效排出后，关闭脱氯剂卸料管11的蝶阀，打开连接脱氯剂装料管9连接的蝶阀，重复步骤二，即可实现。

本实施例的工作原理如下：高炉煤气从脱氯塔的顶部径向进入，进入内套筒5的空间中，高炉煤气再径向穿过内套筒5与外套筒4之间的填料区，此空间中装填有脱氯剂，高炉煤气经过填料区是进行除尘脱氯，高炉煤气从外套筒4穿出后，汇集进入下封头与底部支撑圆板形成的空间中，再从塔体底部引出，塔体内套筒内设置有中心系统，可实现对内套筒5内壁有效冲洗，而填料层喷管系统15，可有效冲洗脱氯剂颗粒填料，增加单次加入的脱氯剂填层使用寿命。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。