本實用新型涉及一種高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)，屬于鋼鐵冶煉與環(huán)境保護技術領域。

背景技術：

近年來，國內鋼鐵企業(yè)的高爐煤氣已普遍采用全干式布袋除塵技術，帶來了極大的經(jīng)濟效益和社會效益。但隨著生產(chǎn)經(jīng)驗的不斷積累，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)當高爐煤氣采用全干式布袋除塵后，因煤氣中含氨、氯、硫等雜質，在TRT系統(tǒng)、管道系統(tǒng)及附屬設備中存在大量的積鹽和腐蝕問題，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失，同時也極大的增加了生產(chǎn)檢修人員的工作量。因此，如何高效的脫除高爐煤氣中氨、氯、硫等雜質，進而減緩或解決積鹽及腐蝕問題成為了鋼鐵企業(yè)亟需解決的問題。

目前，業(yè)界采用較多的脫除氨、氯、硫等介質的方案主要有濕法洗滌和干式吸附劑吸附。濕法洗滌只能處理TRT之后的氣體，導致TRT的積鹽問題嚴重，同時，由于很多鋼鐵企業(yè)送熱風爐的高爐煤氣所含氨、氯、硫等雜質未經(jīng)處理，導致送熱風爐的高爐煤氣管道及設備有積鹽及腐蝕現(xiàn)象。與濕法洗滌相比，干式吸附劑吸附凈化技術具有不噴水、不降溫、不產(chǎn)生新的污染源等環(huán)保節(jié)能方面的優(yōu)勢。然而，目前干式吸附劑多以堿式氧化物為主，吸附容量有限，運行一段時間會失效，不能再生或再生時需外部提供大量能量。

現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵工藝流程如圖1所示，高爐1爐頂煤氣經(jīng)管道進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3，經(jīng)干法除塵后的高爐煤氣經(jīng)發(fā)電裝置7發(fā)電后并入凈煤氣管網(wǎng)，如發(fā)電裝置(TRT)7不運行，則通過調壓閥組6后并入凈煤氣管網(wǎng)。該現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵工藝主要存在以下缺點：(1)因煤氣中含氨、氯、硫等雜質，干法粗除塵及精除塵裝置不能除掉以上雜質成分，在TRT系統(tǒng)、管道系統(tǒng)及附屬設備中存在大量的積鹽和腐蝕問題；(2)積鹽問題是由于NH₃和HCl結合生成了NH₄Cl，當溫度降低至80℃左右時，氨鹽析出。

現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵濕法除氯工藝流程如圖2所示，高爐1爐頂煤氣經(jīng)管道進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3，經(jīng)干法除塵后的高爐煤氣通過發(fā)電裝置7發(fā)電后進入噴堿塔5，在噴堿塔5內對酸性雜質進行噴淋脫除，通過噴堿塔5的凈高爐煤氣并入凈煤氣管網(wǎng)，如發(fā)電裝置(TRT)7不運行，則通過調壓閥組6后進入噴堿塔5，再并入凈煤氣管網(wǎng)。該現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵濕法除氯工藝主要存在以下缺點：(1)噴堿塔需要消耗大量的水及堿液；(2)會產(chǎn)生大量的含鹽廢水，產(chǎn)生新的污染源；(3)因噴淋會降低煤氣溫度，因此噴堿塔只能放在TRT之后對煤氣進行凈化，導致TRT因未對NH₃、氯進行處理而積鹽問題嚴重；在很多企業(yè)，由于送熱風爐的高爐煤氣所含氨、氯、硫等雜質未經(jīng)處理，導致送熱風爐的高爐煤氣管道及設備有積鹽及腐蝕現(xiàn)象。

現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝流程如圖3所示，高爐1爐頂煤氣經(jīng)管道進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3，經(jīng)干法除塵后的高爐煤氣通入吸附塔4，吸附塔內充填吸附劑，吸附劑由20％以下的堿性活性組分組成，通過吸附劑吸附后的凈煤氣通過發(fā)電裝置7發(fā)電后進入凈煤氣管網(wǎng)，如發(fā)電裝置(TRT)7不運行，則通過調壓閥組6后并入凈煤氣管網(wǎng)。該現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝主要存在以下缺點：填充的干式吸附劑吸附容量有限，運行一段時間后會失效，如拋棄或填埋失效吸附劑、更換新吸附劑，會造成環(huán)境的二次污染，且會大幅提高凈化裝置運行維護成本。

現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝-吸附劑可再生的工藝流程如圖4所示，高爐1爐頂煤氣經(jīng)管道進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3，經(jīng)干法除塵后的高爐煤氣通入吸附塔4，吸附塔內充填吸附劑，吸附劑由20％以下的堿性活性組分組成，通過吸附劑吸附后的凈煤氣通過發(fā)電裝置7發(fā)電后進入凈煤氣管網(wǎng)，如發(fā)電裝置(TRT)7不運行，則通過調壓閥組6后并入凈煤氣管網(wǎng)。在吸附劑吸附飽和后，通過將再生用載氣加熱裝置8產(chǎn)生的100～500℃過熱蒸汽或300～700℃高溫煙氣/煤氣作為高溫載氣通入吸附塔4中，高溫載氣可將干式吸附劑中的酸性物質和灰塵等分離出來，使干式吸附劑再生并重復使用。該現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝-吸附劑可再生的工藝主要存在以下缺點：選用堿式氧化物作為吸附劑，在吸附劑吸附飽和后，需用載氣加熱裝置產(chǎn)生100～500℃過熱蒸汽或300～700℃的高溫煙氣/煤氣作為高溫載氣通入吸附塔內，將干式吸附劑中的雜質氣體及灰塵等分離出來，使吸附劑再生并重復使用。因此，此技術中的吸附劑再生過程中需要較大能耗。

由于目前的高爐煤氣干法凈化工藝存在上述各種各樣的缺陷，因此本領域急需研發(fā)出一種新型的高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)。

為達到上述目的，本實用新型提供了一種高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括：干法粗除塵裝置、干法精除塵裝置、第一吸附塔、第二吸附塔以及化學鏈燃燒反應器；

高爐爐頂?shù)母郀t煤氣出口通過管道依次連接于干法粗除塵裝置和干法精除塵裝置，干法精除塵裝置的除塵后的煤氣出口分別通過管道連接于第一吸附塔和第二吸附塔塔底的煤氣入口；第一吸附塔和第二吸附塔的塔頂分別通過管道連接于并聯(lián)的發(fā)電裝置和調壓閥組進而連接煤氣管網(wǎng)；

第一吸附塔和第二吸附塔的塔頂還分別設置有高溫載氣進入管道，第一吸附塔和第二吸附塔的塔底還分別設置有脫附NH₃出口管道；兩條脫附NH₃出口管道均連接于化學鏈燃燒反應器的還原反應氣體入口，化學鏈燃燒反應器上還設置有還原產(chǎn)物氣體出口，該還原產(chǎn)物氣體出口的管道上連接有空氣或富氧空氣進入管道，即化學鏈燃燒反應器的還原產(chǎn)物氣體出口也是氧化再生反應氣體入口，并且化學鏈燃燒反應器的還原反應氣體入口也是氧化產(chǎn)物氣體出口；并且化學鏈燃燒反應器上設置有加熱裝置；

第一吸附塔和第二吸附塔中均充填有吸附劑；化學鏈燃燒反應器中充填有載氧體。

根據(jù)本實用新型的具體實施方式，優(yōu)選地，上述高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)還包括蓄熱器，所述蓄熱器上設置有載氣進入管道，并且所述化學鏈燃燒反應器的氧化產(chǎn)物氣體出口和還原產(chǎn)物氣體出口均通過管道連接于所述蓄熱器來為其蓄熱，經(jīng)所述蓄熱器加熱后的高溫載氣通過高溫載氣出口分別連接于第一吸附塔和第二吸附塔塔頂?shù)母邷剌d氣進入管道，并且所述蓄熱器上還設置有產(chǎn)物氣體出口管道用來排空為其蓄熱后的氧化產(chǎn)物氣體和還原產(chǎn)物氣體。

根據(jù)本實用新型的具體實施方式，優(yōu)選地，上述高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)還包括電動閥和/或電動閥組，這些電動閥和/或電動閥組可以分別設置在第一吸附塔、第二吸附塔、化學鏈燃燒反應器和蓄熱器等中的一個或幾個裝置的入口和/或出口管道上，以便于切換吸附塔中的吸附過程和脫附再生過程、化學鏈燃燒反應器中的還原反應過程和氧化再生反應過程等。

在上述高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述第一吸附塔為填充有含堿式氧化物的吸附劑的吸附塔。

在上述高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述第二吸附塔為填充有含堿式氧化物的吸附劑的吸附塔。

其中，所述含堿式氧化物的吸附劑為堿式氧化物、或堿式氧化物與活性炭、硅膠、活性氧化鋁和分子篩等中的一種或幾種的混合物。第一吸附塔與第二吸附塔中的吸附劑可以完全相同，也可以稍有不同，只要均含有堿式氧化物即可。

在上述高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述化學鏈燃燒反應器為填充有Cu基載氧體、Fe基載氧體或Ni基載氧體的化學鏈燃燒反應器。更優(yōu)選地，所述化學鏈燃燒反應器中的載氧體為Cu基載氧體。

在上述高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述干法粗除塵裝置和所述干法精除塵裝置分別為布袋除塵器、電除塵器、金屬除塵器或塑燒板除塵器。

采用上述的高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)進行高爐煤氣干法凈化的方法，可以包括以下步驟：

(1)使從高爐爐頂排出的高爐煤氣依次進入干法粗除塵裝置和干法精除塵裝置進行除塵處理后；進入第一吸附塔使除塵后的煤氣中的雜質氣體(主要包括NH₃、HCl等)被第一吸附塔中的吸附劑吸附；然后使經(jīng)吸附除雜后的氣體通過發(fā)電裝置發(fā)電后進入煤氣管網(wǎng)，如果發(fā)電裝置不運行則通過調壓閥組后進入煤氣管網(wǎng)；

(2)當?shù)谝晃剿械奈絼┪斤柡蜁r，使從高爐爐頂排出的高爐煤氣依次進入干法粗除塵裝置和干法精除塵裝置進行除塵處理后；進入與第一吸附塔并聯(lián)的第二吸附塔使除塵后的煤氣中的雜質氣體(主要包括NH₃、HCl等)被第二吸附塔中的吸附劑吸附；然后使經(jīng)吸附除雜后的氣體通過發(fā)電裝置發(fā)電后進入煤氣管網(wǎng)，如果發(fā)電裝置不運行則通過調壓閥組后進入煤氣管網(wǎng)；

同時使高溫載氣進入吸附飽和的第一吸附塔將吸附劑吸附的NH₃脫附出來，使脫附出來的NH₃進入化學鏈燃燒反應器中與其中的氧化態(tài)載氧體進行還原反應生成還原產(chǎn)物氣體(主要包括氮氣、水蒸氣和二氧化碳)并放出熱量；

(3)當?shù)谝晃剿械奈絼┤炕虼蟛糠置摳皆偕?，停止向其中通入高溫載氣，第一吸附塔自然冷卻降溫；使空氣或富氧空氣進入化學鏈燃燒反應器中與其中的還原態(tài)載氧體進行氧化再生反應生成氧化產(chǎn)物氣體并放出熱量；

當化學鏈燃燒反應器中的還原態(tài)載氧體全部或大部分被氧化再生時，停止向其中通入空氣或富氧空氣；

(4)當?shù)诙剿械奈絼┪斤柡蜁r，使從高爐爐頂排出的高爐煤氣依次進入干法粗除塵裝置和干法精除塵裝置進行除塵處理后；再次進入第一吸附塔進行吸附，使經(jīng)吸附除雜后的氣體通過發(fā)電裝置發(fā)電后或通過調壓閥組后進入煤氣管網(wǎng)；

同時對第二吸附塔中的吸附劑進行脫附再生，該脫附再生的步驟及該步驟涉及的化學鏈燃燒反應器中的還原反應過程和氧化再生反應過程均與對第一吸附塔中的吸附劑進行脫附再生的步驟相同；

使第一吸附塔與第二吸附塔交替吸附和再生，實現(xiàn)高爐煤氣的干法凈化。

在上述高爐煤氣干法凈化方法中，優(yōu)選地，所述高溫載氣是使載氣通過蓄熱器進行加熱而得到的，所述高溫載氣的溫度為350～450℃；并且所述化學鏈燃燒反應器的還原產(chǎn)物氣體與氧化產(chǎn)物氣體均通過所述蓄熱器蓄熱后排空，所述化學鏈燃燒反應器在第1次運行時以惰性氣體(例如氮氣)作為傳熱介質并通過加熱裝置使其加熱至300～450℃(第一次運行時加熱溫度可以偏低，后續(xù)反應過程中會有反應放熱使溫度升高)，加熱后的惰性氣體通過所述蓄熱器蓄熱后排空。本實用新型無需設置載氣加熱裝置，而是采用化學鏈燃燒反應器中的燃燒反應釋放出的反應熱來為蓄熱器蓄熱，進而加熱載氣；在化學鏈燃燒反應器第1次運行時，先向其中通入惰性氣體同時通過加熱裝置對其加熱，進而使加熱后的惰性氣體通過蓄熱器蓄熱；通過蓄熱器加熱后的高溫載氣對吸附劑進行脫附得到NH₃，該NH₃進入到化學鏈燃燒反應器中，此時無需對化學鏈燃燒反應器進行加熱，該NH₃自帶溫度與其中的氧化態(tài)載氧體進行還原反應生成還原產(chǎn)物氣體并放出熱量；之后進行的化學鏈燃燒反應器中的氧化再生反應過程、以及兩個吸附塔中吸附劑的脫附再生過程均無需再次額外加熱。

在上述高爐煤氣干法凈化方法中，優(yōu)選地，進入第一吸附塔或第二吸附塔的除塵后的煤氣的溫度為90～200℃；更優(yōu)選地，進入第一吸附塔或第二吸附塔的除塵后的煤氣的溫度為90～120℃。也就是說，在吸附塔中進行吸附的溫度為90～200℃，優(yōu)選為90～120℃。

在上述高爐煤氣干法凈化方法中，優(yōu)選地，所述第一吸附塔與所述第二吸附塔中的吸附劑分別包括堿式氧化物、或堿式氧化物與活性炭、硅膠、活性氧化鋁和分子篩等中的一種或幾種的混合物。第一吸附塔與第二吸附塔中的吸附劑可以完全相同，也可以稍有不同，只要均含有堿式氧化物即可。

在上述高爐煤氣干法凈化方法中，優(yōu)選地，所述第一吸附塔與所述第二吸附塔中的吸附劑脫附再生是在300～400℃進行的。

在上述高爐煤氣干法凈化方法中，優(yōu)選地，所述化學鏈燃燒反應器中的載氧體包括Cu基載氧體、Fe基載氧體和Ni基載氧體等中的一種或幾種的組合。載氧體的定義為：在化學鏈燃燒反應中，用來傳遞氧的固體氧化物稱為載氧體；主要有Cu基、Ni基、Fe基、Ca基等載氧體。以Cu基載氧體為例，一般為CuO為活性組分，以Al₂O₃、SiO₂等為惰性載體進行制備。更優(yōu)選地，所述化學鏈燃燒反應器中的載氧體為Cu基載氧體，Cu基載氧體的氧化態(tài)載氧體的還原反應和還原態(tài)載氧體的氧化再生反應均為放熱反應，這十分有利于以自身的反應熱來維持還原過程和氧化再生過程所需的反應溫度，并且為吸附劑脫附再生時提供連續(xù)的熱量。在處理NH₃的反應中，Cu基載氧體的氧化態(tài)與NH₃的還原反應、以及還原態(tài)與O₂的氧化再生反應的反應方程式和反應熱如下所示：

3CuO+2NH₃(g)＝3Cu+N₂(g)+3H₂O(g) △H＝-40.81kcal/mol；

2Cu+O₂(g)＝2CuO △H＝-73.41kcal/mol。

在上述高爐煤氣干法凈化方法中，優(yōu)選地，所述化學鏈燃燒反應器中的氧化態(tài)載氧體的還原反應是在400～500℃進行的，還原態(tài)載氧體的氧化再生反應是在450～500℃進行的。

在上述高爐煤氣干法凈化方法中，優(yōu)選地，化學鏈燃燒反應器中的還原態(tài)載氧體全部或大部分被氧化再生的判斷標準可以為氧化產(chǎn)物氣體中的氧氣體積濃度達到2％時。

在上述高爐煤氣干法凈化方法中，優(yōu)選地，所述干法粗除塵裝置和所述干法精除塵裝置分別為布袋除塵器、電除塵器、金屬除塵器或塑燒板除塵器。

本實用新型提供的高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)及方法首先將含氨、氯等雜質的除塵后高爐煤氣通入吸附塔中，使吸附劑吸附其中的NH₃和HCl等雜質，從而實現(xiàn)高爐煤氣的凈化；然后通過化學鏈燃燒反應中燃燒過程的放熱對載氣進行加熱，進而采用高溫載氣脫附再生吸附劑；脫附之后的NH₃通入到化學鏈燃燒反應器中與氧化態(tài)載氧體進行還原反應，生成N₂、H₂O和CO₂，因氧化態(tài)載氧體的氧化能力明顯弱于O₂，并且還原反應溫度控制在400～500℃，因此不會有NO或者NO₂反應；當吸附塔中的吸附劑全部或大部分脫附完成之后，通過閥組的切換將空氣或富氧空氣通入化學鏈燃燒反應器中，進行還原態(tài)載氧體的氧化再生過程；并且采用兩個并聯(lián)的吸附塔交替吸附和再生，實現(xiàn)高爐煤氣高效干法凈化。

本實用新型提供的高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)主要可以帶來以下有益效果：(1)本實用新型通過在吸附塔中充填堿式氧化物作為吸附劑可徹底脫除高爐煤氣中的氨、氯、硫等會對引起設備積鹽和腐蝕問題的有害雜質，并且根據(jù)本實用新型的具體實施方式，通過測試凈化后高爐煤氣冷凝水的pH值，發(fā)現(xiàn)其pH值為6～8，證明凈化后的高爐煤氣中氯含量<5mg/Nm³，從根本上解決了TRT裝置、管道系統(tǒng)及設備等的積鹽和腐蝕問題；(2)本實用新型加裝了化學鏈燃燒反應器，可將脫附的NH₃進行深度處理，并且無需設置載氣加熱裝置，在化學鏈燃燒反應器中的載氧體與NH₃的還原反應過程和載氧體的氧化再生反應過程均為放熱反應過程，釋放出的反應熱可以為吸附劑的脫附再生提供熱量，極大地降低了吸附劑再生過程的能量消耗；(3)本實用新型采用兩個吸附塔交替吸附和再生，實現(xiàn)了高爐煤氣高效干法凈化。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵工藝流程圖；

圖2為現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵濕法除氯工藝流程圖；

圖3為現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝流程圖；

圖4為現(xiàn)有的高爐煤氣干法除塵干法除氯工藝-吸附劑可再生的工藝流程圖；

圖5為本實用新型一具體實施方式提供的高爐煤氣干法凈化方法及系統(tǒng)的工藝流程圖；

主要組件符號說明：

高爐1、干法粗除塵裝置2、干法精除塵裝置3、吸附塔4、噴堿塔5、調壓閥組6、發(fā)電裝置7、加熱裝置8、第一吸附塔401、第二吸附塔402、第一吸附劑410、第二吸附劑420、第一電動閥501、第二電動閥502、第三電動閥503、第四電動閥504、第五電動閥505、第六電動閥506、第七電動閥507、第八電動閥508、第九電動閥509、第十電動閥510、第十一電動閥511、化學鏈燃燒反應器9、載氧體901、蓄熱器10、第一循環(huán)風機11、第二循環(huán)風機12。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本實用新型的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本實用新型的可實施范圍的限定。

實施例1

本實施例提供了一種高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)，如圖5所示，該系統(tǒng)包括：干法粗除塵裝置2、干法精除塵裝置3、第一吸附塔401、第二吸附塔402、化學鏈燃燒反應器9、蓄熱器10、第一循環(huán)風機11以及第二循環(huán)風機12；

高爐1爐頂?shù)母郀t煤氣出口通過管道依次連接于干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置2，干法精除塵裝置3的除塵后的煤氣出口分別通過管道連接于第一吸附塔401和第二吸附塔402塔底的煤氣入口；第一吸附塔401和第二吸附塔402的塔頂分別通過管道連接于并聯(lián)的發(fā)電裝置7和調壓閥組6進而連接煤氣管網(wǎng)；并且第一吸附塔401塔底的煤氣入口管道上設置有第一電動閥501，第一吸附塔401塔頂連接于并聯(lián)的發(fā)電裝置7和調壓閥組6的管道上設置有第二電動閥502；第二吸附塔402塔底的煤氣入口管道上設置有第五電動閥505，第二吸附塔402塔頂連接于并聯(lián)的發(fā)電裝置7和調壓閥組6的管道上設置有第六電動閥506；

第一吸附塔401和第二吸附塔402的塔底還分別設置有脫附NH₃出口管道，并且第一吸附塔401塔底的脫附NH₃出口管道上設置有第四電動閥504，第二吸附塔401塔底的脫附NH₃出口管道上設置有第八電動閥508；兩條脫附NH₃出口管道均連接于化學鏈燃燒反應器9的還原反應氣體入口，化學鏈燃燒反應器9上還設置有還原產(chǎn)物氣體出口，該還原產(chǎn)物氣體出口通過管道連接于蓄熱器10，并在該管道上靠近蓄熱器10的位置設置有第十一電動閥511；并且空氣或富氧空氣進入管道通過三通連接于該管道，即化學鏈燃燒反應器的還原產(chǎn)物氣體出口也是氧化再生反應氣體入口，在該空氣或富氧空氣進入管道上設置有第九電動閥509和第二循環(huán)風機12，并且化學鏈燃燒反應器的還原反應氣體入口也是氧化產(chǎn)物氣體出口，該氧化產(chǎn)物氣體出口通過管道和三通與還原產(chǎn)物氣體出口和蓄熱器10連接的管道連通，并在該氧化產(chǎn)物氣體出口與蓄熱器10連接的管道上設置有第十電動閥510；

第一吸附塔401和第二吸附塔402的塔頂還分別設置有高溫載氣進入管道；蓄熱器10上還設置有載氣進入管道，并在該載氣進入管道上設置有第一循環(huán)風機11；化學鏈燃燒反應器9的氧化產(chǎn)物氣體出口和還原產(chǎn)物氣體出口均通過管道連接于蓄熱器10來為其蓄熱，經(jīng)蓄熱器9加熱后的高溫載氣通過高溫載氣出口分別連接于第一吸附塔401和第二吸附塔402塔頂?shù)母邷剌d氣進入管道，并且第一吸附塔401塔頂?shù)母邷剌d氣進入管道上設置有第三電動閥503，第二吸附塔402塔頂?shù)母邷剌d氣進入管道上設置有第七電動閥507；所述蓄熱器上還設置有產(chǎn)物氣體出口管道用來排空為其蓄熱后的氧化產(chǎn)物氣體和還原產(chǎn)物氣體；

第一吸附塔401中充填有第一吸附劑410，第二吸附塔402中充填有第二吸附劑420；化學鏈燃燒反應器9上設置有加熱裝置8，化學鏈燃燒反應器9中充填有載氧體901。

在本實施例的高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)中，所述第一吸附塔與所述第二吸附塔中的吸附劑分別包括堿式氧化物、或堿式氧化物與活性炭、硅膠、活性氧化鋁和分子篩等中的一種或幾種的混合物。第一吸附塔與第二吸附塔中的吸附劑可以完全相同，也可以稍有不同，只要均含有堿式氧化物即可；優(yōu)選地，第一吸附塔與第二吸附塔中的吸附劑均為堿式氧化物。所述化學鏈燃燒反應器中的載氧體包括Cu基載氧體、Fe基載氧體和Ni基載氧體等中的一種或幾種的組合；優(yōu)選地，所述化學鏈燃燒反應器中的載氧體為Cu基載氧體。所述干法粗除塵裝置和所述干法精除塵裝置分別為布袋除塵器、電除塵器、金屬除塵器或塑燒板除塵器。

實施例2

本實施例提供了一種高爐煤氣干法凈化方法，該方法采用實施例1提供的高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)，如圖5所示，其包括以下步驟：

(1)使從高爐1爐頂排出的高爐煤氣依次進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3進行除塵處理；打開第一電動閥501和第二電動閥502，使除塵后的約90～200℃(優(yōu)選為90～120℃)的煤氣進入第一吸附塔401以將其中的NH₃、HCl等雜質氣體被第一吸附塔401中的第一吸附劑410吸附，其中HCl的吸附過程以化學吸附為主，NH₃的吸附過程以物理吸附為主；然后使經(jīng)吸附除雜后的氣體通過發(fā)電裝置7發(fā)電后進入煤氣管網(wǎng)，如果發(fā)電裝置7不運行則通過調壓閥組6后進入煤氣管網(wǎng)；

(2)當?shù)谝晃剿?01中的第一吸附劑410吸附飽和時，關閉第一電動閥501和第二電動閥502，打開第五電動閥505和第六電動閥506，使從高爐1爐頂排出的高爐煤氣依次進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3進行除塵處理后，進入與第一吸附塔401并聯(lián)的第二吸附塔402使除塵后的約90～200℃(優(yōu)選為90～120℃)的煤氣中的NH₃、HCl等雜質氣體被第二吸附塔402中的第二吸附劑420吸附；然后使經(jīng)吸附除雜后的氣體通過發(fā)電裝置7發(fā)電后進入煤氣管網(wǎng)，如果發(fā)電裝置7不運行則通過調壓閥組6后進入煤氣管網(wǎng)；

同時，打開第三電動閥503、第四電動閥504和第十一電動閥511，并打開第一循環(huán)風機11使載氣通過蓄熱器10進行加熱得到350～450℃的高溫載氣，該蓄熱器10是通過化學鏈燃燒反應器9在第1次運行時以惰性氣體(例如氮氣)作為傳熱介質并用加熱裝置8使其加熱至300～450℃而蓄熱的，該高溫載氣進入吸附飽和的第一吸附塔401將第一吸附劑410吸附的NH₃脫附出來，使脫附出來的NH₃進入化學鏈燃燒反應器9中與其中的氧化態(tài)載氧體901進行還原反應生成還原產(chǎn)物氣體(主要包括氮氣、水蒸氣和二氧化碳)并放出熱量，化學鏈燃燒反應器9的還原產(chǎn)物氣體通過蓄熱器10蓄熱后排空；

(3)當?shù)谝晃剿?01中的第一吸附劑410全部或大部分脫附再生后，停止第一循環(huán)風機11、關閉第三電動閥503和第四電動閥504，以停止向第一吸附塔401中通入高溫載氣，第一吸附塔401自然冷卻降溫；打開第二循環(huán)風機12、第九電動閥509和第十電動閥510，使空氣或富氧空氣進入化學鏈燃燒反應器9中與其中的還原態(tài)載氧體901進行氧化再生反應生成氧化產(chǎn)物氣體并放出熱量，化學鏈燃燒反應器9的氧化產(chǎn)物氣體通過蓄熱器10蓄熱后排空；

當化學鏈燃燒反應器9中的還原態(tài)載氧體901全部或大部分被氧化再生時，即氧化產(chǎn)物氣體中的氧氣體積濃度達到2％時，停止第二循環(huán)風機12、關閉第九電動閥509和第十電動閥510，以停止向化學鏈燃燒反應器9中通入空氣或富氧空氣；

(4)當?shù)诙剿?02中的第二吸附劑420吸附飽和時，關閉第五電動閥505和第六電動閥506，打開第一電動閥501和第二電動閥502，使從高爐1爐頂排出的高爐煤氣依次進入干法粗除塵裝置2和干法精除塵裝置3進行除塵處理后；再次進入第一吸附塔401進行吸附，使經(jīng)吸附除雜后的氣體通過發(fā)電裝置7發(fā)電后或通過調壓閥組6后進入煤氣管網(wǎng)；

同時對第二吸附塔402中的第二吸附劑420進行脫附再生，即打開第七電動閥507和第八電動閥508，并打開第一循環(huán)風機11使載氣通過蓄熱器10進行加熱得到350～450℃℃的高溫載氣，該高溫載氣進入吸附飽和的第二吸附塔402將第二吸附劑420吸附的NH₃脫附出來，使脫附出來的NH₃進入化學鏈燃燒反應器9中與其中的氧化態(tài)載氧體901進行還原反應生成還原產(chǎn)物氣體(主要包括氮氣、水蒸氣和二氧化碳)并放出熱量，化學鏈燃燒反應器9的還原產(chǎn)物氣體通過蓄熱器10蓄熱后排空；

(5)當?shù)诙剿?02中的第二吸附劑420全部或大部分脫附再生后，停止第一循環(huán)風機11、關閉第七電動閥507和第八電動閥508，以停止向第二吸附塔402中通入高溫載氣，第二吸附塔402自然冷卻降溫；打開第二循環(huán)風機12、第九電動閥509和第十電動閥510，使空氣或富氧空氣進入化學鏈燃燒反應器9中與其中的還原態(tài)載氧體901進行氧化再生反應生成氧化產(chǎn)物氣體并放出熱量，化學鏈燃燒反應器9的氧化產(chǎn)物氣體通過蓄熱器10蓄熱后排空；

當化學鏈燃燒反應器9中的還原態(tài)載氧體901全部或大部分被氧化再生時，即氧化產(chǎn)物氣體中的氧氣體積濃度達到2％時，停止第二循環(huán)風機12、關閉第九電動閥509和第十電動閥510，以停止向化學鏈燃燒反應器9中通入空氣或富氧空氣；

使第一吸附塔401與第二吸附塔402交替吸附和再生，實現(xiàn)高爐煤氣的干法凈化。

測試凈化后高爐煤氣冷凝水的pH值，發(fā)現(xiàn)其pH值為6～8，證明凈化后的高爐煤氣中氯含量<5mg/Nm³，從根本上解決了TRT裝置、管道系統(tǒng)及設備等的積鹽和腐蝕問題。