高炉煤气脱硫设备CFD流场优化|第1篇-源头/末端烟气处理主流工艺技术路

低温催化剂水解+吸收工艺设备通常按照一段式布置在高炉TRT/BPRT装置之后，TRT/BPRT装置出口煤气压力约10kPa，温度约20~80℃。工艺系统流程见下图。

水解+吸收法能有效脱除硫化物，使其进入副产物中进行综合利用或最终处置。低温催化剂水解+吸收工艺可以有效避免对TRT/BPRT装置余热余压能转化效率的影响，但由于反应条件限制，转化效率低于中温催化剂水解工艺。

吸附法工艺技术路线

吸附法工艺是利用有较强吸附性能的材料，对高炉煤气中的硫化物进行吸附，饱和后再利用热煤气将硫化物脱附出来，将解析气送至烧结机利用。可实现有机硫和无机硫共同吸附，吸附介质主要有改性活性炭、微晶材料、分子筛、纳米材料等。目前工业化应用的仅为微晶，其余三种还处于实验室研究阶段。

吸附法由吸附塔+煤气解吸系统组成，一般布置在高炉TRT/BPRT之后。以微晶吸附法为例，工艺系统流程见下图。

两种工艺投资经济性比较。

技术汇总二：高炉煤气脱硫末端治理

SDS干法烟气脱硫+布袋除尘器工艺

本工艺流程为：将NaHCO3（小苏打）送入磨机研磨成超细粉，颗粒粒径控制在＜25μm（最佳粒径范围存疑），烟气从原烟道（换热器前需降温，换热器后需升温）引出后进入NaHCO3（小苏打）干法脱硫反应器（烟道也可以，但保证烟气/颗粒充分接触反应时间不低于2 s，最佳反应温度为140～250℃），脱硫后的烟气进入布袋除尘器捕集其中的烟尘，净化后烟气进入原烟囱排放。

主要反应如下：

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2

SO2+Na2CO3+1/2O2=Na2SO4+CO2

逆流式活性炭吸附法

本工艺流程：换热器后热风炉烟气通过风机送入净化塔，净化后的烟气送入烟囱排放。活性炭由塔顶加入到净化塔中，在重力作用下向下移动，并由塔底出料装置控制出料量。净化塔排出的活性炭通过物料输送设备送至再生塔解析再生，再生后通过物料输送设备送至净化塔循环使用，活性炭解析释放的SO2制备硫铵溶液。

钙基固定床脱硫技术

钙基脱硫工艺以钙基固定床干法脱硫为例，技术路线为：烟气逆流通过脱硫剂床层，在钙基脱硫剂[Ca(OH)2]的催化作用下将SO2氧化成SO3，并与Ca(OH)2反应生成CaSO4。本工艺已广泛应用于燃气锅炉烟气脱硫，且运行稳定。主要反应如下：SO2+1/2O2=SO3SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O

参考文章：

周霞,周纪平,韩加友.梅钢2#高炉热风炉烟气脱硫超低排放升级改造方案分析[科技]2022.上海梅山钢铁股份有限公司。任海霞,王志荃,文浩锦.钢企高炉煤气前端脱硫与煤气用户末端脱硫的技术经济比较[第十四届中国钢铁年会论文集.中冶南方工程技术有限公司][华建明，孙国军，郭敏雷.宝钢高炉热风炉烟气超低排放治理工艺技术选择及应用示范[宝钢技术].2024]