專利名稱：一種轉爐氣的凈化方法
技術領域：
本發明涉及一種轉爐氣的凈化方法，特別涉及一種轉爐氣的吸附分離凈化方法。
背景技術：
轉爐氣是使用轉爐進行冶金過程中排出其的廢氣，轉爐冶煉過程中產生大量轉爐 氣，其主要成份是CO、CO2和隊，其中CO含量在60 80%，平均發熱量約為8000kJ/m3，是一 種非常理想的化工原料氣和燃料氣。轉爐氣不僅有極大的經濟價值，而且通過對轉爐氣回 收和利用，還可以減少環境的污染，因此對轉爐氣的回收和利用是十分重要的問題。目前，轉爐氣凈化回收的常用方法主要有=Lurgi-Thyssen法，簡稱LT法，是采用 干法電除塵技術的轉爐氣回收流程；以及Oxygen Converter Gas Recovery System法，簡 稱OG法，是以雙級文氏管為主的濕法除塵轉爐氣回收流程。兩種技術相比，干法主要優點 有1)除塵效率較高。凈化后煙氣含塵濃度為10mg/Nm3 15mg/Nm3，如果有特殊要求，可降 至5mg/Nm3。2)系統阻力小，耗能低，風機運行費低，壽命長，維修工作量少。3)不需要設置 泥漿沉淀池及污泥處理設施。4)含鐵干粉灰壓塊后可直接供轉爐利用。轉爐氣凈化回收后，由于存在硫、磷、砷等有毒有害雜質，一般只能用作燃料，造成 了資源的浪費。為進一步提高轉爐氣的應用價值，使其成為合格的化工原料，需要對其進行 深度凈化，如何使得硫、磷、砷及其化合物等主要微量雜質組分的含量滿足化工生產要求， 成為一個亟待解決的問題。作為化工原料一般要求總硫含量小于lppm，現有脫硫技術一般分為濕法和干法兩 大類，濕法脫硫是以堿性溶液為脫硫劑，化學吸收脫除硫化物，主要脫除硫化氫，濕法脫硫 量大，但精度有限；干法脫硫是以固體吸附劑為脫硫劑，吸附脫除硫化物，干法可達較高精 度，但硫容偏低，經濟性較差。典型的轉爐氣脫硫技術有石灰石-石膏法，噴霧干燥法，電子 束法，氨法等。由于轉爐氣中硫化物形態多為氧化態的和cos，對氧化態的和cos， 尤其是COS要達到精脫指標，需要進行水解轉化為H2S,再吸附脫除，流程復雜、成本較高。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中轉爐氣凈化后仍然含有大量雜質，無法滿足化 工生產要求的不足，提供一種轉爐氣的凈化方法。該凈化方法構思巧妙、流程簡單、投資較 少，可以有效降低轉爐氣中有毒有害雜質的含量，滿足化工生產對原料的要求。為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是 一種轉爐氣的凈化方法，包括以下步驟
A、引氣將經降溫除塵處理后的轉爐氣加壓，輸送至變溫吸附單元；
B、變溫吸附將步驟A處理后的氣體送往吸附床變壓變溫吸附脫除氣體中的硫、磷和 砷，吸附床床層內吸附劑以活性炭、硅膠或氧化鋁為載體，負載有重量百分比為0. 1% 15% 的鉀、鈉、鈣、鎂、鋅、鐵或銅的化合物中的一種或幾種；
C、精脫砷將步驟B處理后的氣體送往固定床反應器進行催化吸收，脫除混合氣中的砷化物。作為優選方式，所述步驟A中，采用鼓風機或壓縮機對轉爐氣加壓、輸送。作為優選方式，所述步驟B中，吸附床至少為兩個，變溫吸附在吸附床內周期性循 環進行。作為優選方式，所述步驟B中，壓力為0. 02 2. OMpa、常溫下進行吸附，升溫至 50 350°C沖洗再生，再生溫度為50 350°C。本發明采用吸附分離工藝對轉爐氣進行處理，不僅對硫、磷、砷及其化合物的脫除 精度高，并且對轉爐氣中的其它雜質含量均可從1 500mg/m3脫除至<lppm，其中砷化物可 達<5ppb，而且操作自動化、流程簡單、再生簡便、投資較少。本發明吸附劑表面呈現弱堿性和一定的活性，增強吸附硫、磷、砷及其化合物的能 力，提高其脫除精度。本發明提供的吸附劑具有吸附力強、脫除精度高的特點，使得采用抽 空或沖洗方式再生都不能達到吸附劑循環使用的要求，因此選用變溫吸附方式，在常溫下 吸附、在升溫后沖洗再生，再生溫度為50 350°C。精脫砷步驟主要是采用固定床反應器催 化吸收，脫除混合氣中的砷化物，凈化氣出口砷含量可低至5ppb以下。由于硫化物、磷化物 會使脫砷劑的活性組分失活，因此將精脫砷單元放在凈化末端。本發明的有益效果在于本發明構思巧妙、流程簡單、投資較少，可以有效降低轉 爐氣中有毒有害雜質的含量，滿足化工生產對原料的要求。
本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中 圖1為實施例1的反應工藝流程圖2為實施例2的反應工藝流程圖。圖中標記1鼓風機、2吸附床、3脫砷器、4電加熱器、5換熱器。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。實施例1 如圖1所示，一種轉爐氣的凈化方法，包括以下步驟
轉爐氣500Nm3/h經水洗除塵、降溫，再經鼓風機加壓至1. 5MPa后送入二塔變壓變溫吸 附裝置。變壓變溫裝置由兩個吸附床組成一個連續運轉系統，它們中的每個吸附床在一次 循環中必須依次經歷以下步驟 (1)吸附
將轉爐氣自下而上的送入吸附床內進行吸附，凈化后的氣體自床層頂部排出。當吸附 區的前沿向上移動到床層的一定位置時，硫、磷、砷及其化合物在凈化氣體中達到規定濃度 后，終止轉爐氣進入、停止吸附，此時原料氣進入已再生冷卻后的另一吸附床層進行吸附。(2)逆向放壓
使吸附床層在吸附壓力下逆向放壓，床層內氣體自原料氣進口端放出，直至達到常壓 狀態。⑶加熱沖洗用氮氣或另一吸附床層排出的一部分凈化氣減壓至0. 01 0. 經過加熱器加熱到 50 350°C，由上而下通過床層，使被吸附的硫、磷、砷及其化合物解吸，吸附劑被再生。(4)冷吹
為了準備進入吸附步驟，必須使床層冷卻到環境溫度，即停止加熱而繼續以凈化后的 冷氣體或外供再生氣進行沖洗、冷卻。(5)充壓
用凈化后的氣體對床層進行升壓至吸附壓力。每個吸附床都將經歷相同的步驟，只是時序上相互叉開，以保證分離過程連續進 行，工藝步驟時序見表一。表一 二塔工藝步驟時序見表
權利要求
1.一種轉爐氣的凈化方法，其特征在于包括以下步驟A、引氣將經降溫除塵處理后的轉爐氣加壓，輸送至變溫吸附單元；B、變溫吸附將步驟A處理后的氣體送往吸附床變壓變溫吸附脫除氣體中的硫、磷和 砷，吸附床床層內吸附劑以活性炭、硅膠或氧化鋁為載體，負載有重量百分比為0. 1% 15% 的鉀、鈉、鈣、鎂、鋅、鐵或銅的化合物中的一種或幾種；C、精脫砷將步驟B處理后的氣體送往固定床反應器進行催化吸收，脫除混合氣中的 砷化物。
2.如權利要求1所述的一種轉爐氣的凈化方法，其特征在于所述步驟A中，采用鼓風 機或壓縮機對轉爐氣加壓、輸送。
3.如權利要求1所述的一種轉爐氣的凈化方法，其特征在于所述步驟B中，吸附床至 少為兩個，變溫吸附在吸附床內周期性循環進行。
4.如權利要求1或3所述的一種轉爐氣的凈化方法，其特征在于所述步驟B中，壓力 為0. 02 2. OMpa、常溫下進行吸附，升溫至50 350°C沖洗再生，再生溫度為50 350°C。
全文摘要
本發明公開了一種轉爐氣的凈化方法，包括以下步驟A、引氣將經降溫除塵處理后的轉爐氣加壓，輸送至變溫吸附單元；B、變溫吸附將步驟A處理后的氣體送往吸附床變壓變溫吸附脫除氣體中的硫、磷和砷，吸附床床層內吸附劑以活性炭、硅膠或氧化鋁為載體，負載有重量百分比為0.1%～15%的鉀、鈉、鈣、鎂、鋅、鐵或銅的化合物中的一種或幾種；C、精脫砷將步驟B處理后的氣體送往固定床反應器進行催化吸收，脫除混合氣中的砷化物。本發明構思巧妙、流程簡單、投資較少，可以有效降低轉爐氣中有毒有害雜質的含量，滿足化工生產對原料的要求。
文檔編號B01D53/04GK102071280SQ20101057403
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者劉厚陽, 劉照利, 李克兵, 楊云, 潘鋒 申請人:四川天一科技股份有限公司