1.本技术涉及高炉煤气处理技术领域，尤其涉及一种煤气除尘水解脱硫一体化装置。
背景技术：
2.我国是世界上最大的钢铁生产国，高炉遍布全国各地。高炉是钢铁厂把铁矿石、焦炭等冶炼成钢铁过程中非常重要且必不可少的一个处理环节。伴随着高炉的冶炼过程，会副产出一种含尘量很高的可燃气体——高炉煤气，除粉尘外，高炉煤气主要成份是co、co2、n2和少量的硫化物、cl
ˉ
，其中的硫化物主要以有机硫的形式(cos)存在。高炉煤气产量大、用途广泛，可作为电厂锅炉、炼铁厂热风炉、炼钢厂加热炉的燃料。
3.钢铁企业为了实现高炉煤气燃烧前和燃烧后排烟的达标排放，花费巨资建设了不同类型的除尘、水解、脱硫系统。且这三类系统全部是分开独立建设，各自进行单一污染物的处理。首先，通过脉冲布袋除尘系统对高炉煤气中的粉尘进行物理式过滤处理，接着高炉煤气进入水解系统，对煤气中的有机硫(cos)进行水解，使不容易去除的有机硫(cos)转化为容易去除的无机硫——硫化氢(h2s)，经过除尘、水解后的高炉煤气再进入脱硫系统对硫化氢(h2s)进行去除。
4.从目前实际情况来看，由于各系统是分开建设的，造成投资和运行费用庞大，系统复杂且故障率高，与其主体设施——高炉的生产同步运行稳定性差。
5.因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素：
6.本技术提供一种煤气除尘水解脱硫一体化装置，以解决现阶段用于高炉煤气处理的除尘、水解、脱硫三大系统对建设用地面积需求大，造价高的问题。
7.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
8.本技术提供一种煤气除尘水解脱硫一体化装置，包括除尘水解脱硫组件及设置在所述除尘水解脱硫组件一端的固定板；所述固定板上设置有煤气出口；所述除尘水解脱硫组件包括一端封闭且另一端敞口的管状结构件，管状结构件的管壁上设置有若干个排气孔，所述管壁的外侧设置有硫化氢脱除层、羰基硫水解层和除尘过滤膜层；所述管状结构件的敞口一端与所述固定板相连，管状结构件的管腔与所述煤气出口连通；
9.高炉煤气依次穿过所述除尘过滤膜层、羰基硫水解层、硫化氢脱除层后自管壁上的排气孔排入管腔，再经所述煤气出口排至煤气输送管网。
10.上述技术方案进一步的，所述管状结构件具有侧壁和底壁，所述侧壁和底壁共同构成所述管状结构件的管壁；所述管状结构件的管腔形成气体流通通道。
11.进一步的，所述管壁的外侧设置有一层所述硫化氢脱除层，所述硫化氢脱除层的外侧设置有一层所述羰基硫水解层，所述羰基硫水解层的外侧设置一层所述除尘过滤膜层。
12.进一步的，所述除尘过滤膜层罩设在所述管壁外围，所述除尘过滤膜层与所述管壁的形状相同，所述除尘过滤膜层的敞口一端与所述固定板相连。
13.进一步的，所述除尘过滤膜层和所述管壁相对间隔设置，所述除尘过滤膜层与所述管壁之间形成用以容纳所述羰基硫水解层和硫化氢脱除层的容腔。
14.进一步的，所述羰基硫水解层内填充有水解催化剂；所述硫化氢脱除层内填充有硫化氢脱除剂；所述除尘过滤膜层、羰基硫水解层及硫化氢脱除层的表面及内部均形成有若干个允许气体通过的小孔。
15.进一步的，当高炉煤气穿过所述除尘过滤膜层时，高炉煤气中的粉尘被所述除尘过滤膜层过滤脱除；当高炉煤气穿过除尘过滤膜层进入所述羰基硫水解层时，高炉煤气内的羰基硫被所述羰基硫水解层水解为硫化氢；当高炉煤气穿过羰基硫水解层进入所述硫化氢脱除层时，水解后的硫化氢被所述硫化氢脱除层脱除；完成硫化氢脱除的高炉煤气自所述煤气出口排出。
16.相比现有技术，本技术具有以下有益效果：
17.本技术提供一种煤气除尘水解脱硫一体化装置，该装置将除尘、水解、脱硫集于一体，实现对高炉煤气的除尘水解脱硫的一体化处理。具体的，该煤气除尘水解脱硫一体化装置由除尘水解脱硫组件及固定板组成，固定板上设置煤气出口，除尘水解脱硫组件包括一端封闭且另一端敞口的管状结构件，管状结构件的管壁上设置有排气孔，管壁的外侧设置有硫化氢脱除层、羰基硫水解层和除尘过滤膜层，高炉煤气依次穿过所述除尘过滤膜层、羰基硫水解层、硫化氢脱除层后自管壁上的排气孔排入管腔，再经所述煤气出口排至煤气输送管网。可见，本技术通过除尘、水解、脱硫的一体化设置，缩短了高炉煤气的处理管线，相比现有技术中除尘系统、水解系统、脱硫系统独立依次分布的状况，本技术提供的一体化装置结构简洁、故障率低，高炉煤气流经的管线缩短，提高了煤气传输效率，系统阻力小，且节省了高炉煤气处理设备的占用空间，系统投资及运行费用大为降低；再者，高炉煤气三大处理系统融为一体，简化了处理系统，设备检修效率高。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本技术时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本技术揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
19.图1为一种实施例中本技术提供的煤气除尘水解脱硫一体化装置的结构示意图；
20.图2为图1中沿a-a截面的剖面结构示意图；
21.图3为图2中沿b-b截面的剖面结构示意图；
22.图4为图3中c处的局部结构放大示意图。
23.附图标记说明：
24.1、除尘水解脱硫组件；2、除尘过滤膜层；3、羰基硫水解层；4、硫化氢脱除层；5、固
定板；6、气体流通通道；7、煤气出口。
具体实施方式
25.以下结合附图，通过具体实施例对本技术作进一步详述。
26.在本技术的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
27.本技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本技术揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本技术表述的范畴。
28.本技术提供一种煤气除尘水解脱硫一体化装置，可用于对冶金行业高炉煤气中的粉尘、硫化物的治理。
29.该煤气除尘水解脱硫一体化装置包括：除尘水解脱硫组件1及设置在除尘水解脱硫组件1一端的固定板5。参见图1，固定板5上设置有煤气出口7。除尘水解脱硫组件1包括一端封闭且另一端敞口的管状结构件，管状结构件的管壁上设置有若干个排气孔，管壁的外侧设置有硫化氢脱除层4、羰基硫水解层3和除尘过滤膜层2；管状结构件的敞口一端与固定板5相连，管状结构件的管腔与煤气出口7连通。高炉煤气依次穿过除尘过滤膜层2、羰基硫水解层3、硫化氢脱除层4后自管壁上的排气孔排入管腔，再经煤气出口7排至煤气输送管网。
30.本技术提供的煤气除尘水解脱硫一体化装置将除尘、水解、脱硫集于一体，实现对高炉煤气的除尘水解脱硫的一体化处理，通过除尘、水解、脱硫的一体化设置，缩短了高炉煤气的处理管线，相比现有技术中除尘系统、水解系统、脱硫系统独立依次分布的状况，本技术提供的一体化装置结构简洁、故障率低，高炉煤气流经的管线缩短，提高了煤气传输效率，系统阻力小，且节省了高炉煤气处理设备的占用空间，系统投资及运行费用大为降低；再者，高炉煤气三大处理系统融为一体，简化了处理系统，与高炉的生产同步运行稳定性好，设备检修效率高。
31.在一种实施例中，管状结构件可以是长条形的柱状体或类锥状体。管状结构件具有侧壁和底壁，侧壁和底壁共同构成管状结构件的管壁；管状结构件的管腔形成气体流通通道6。管壁的外侧设置有一层硫化氢脱除层4，硫化氢脱除层4的外侧设置有一层羰基硫水解层3，羰基硫水解层3的外侧设置一层除尘过滤膜层2。除尘过滤膜层2罩设在管壁外围，除尘过滤膜层2与管壁的形状相同，除尘过滤膜层2的敞口一端与固定板5相连。在实际制作过程中，可将除尘过滤膜层2、羰基硫水解层3和硫化氢脱除层4在结构上做成一个整体，便于安装、拆卸。
32.在一种实施例中，除尘过滤膜层2和管壁相对间隔设置，除尘过滤膜层2与管壁之间形成用以容纳羰基硫水解层3和硫化氢脱除层4的容腔。
33.在一种实施例中，羰基硫水解层3内填充有水解催化剂；硫化氢脱除层4内填充有硫化氢脱除剂；除尘过滤膜层2、羰基硫水解层3及硫化氢脱除层4的表面及内部均形成有若干个允许气体通过的小孔。
34.在一种实施例中，当高炉煤气穿过除尘过滤膜层2时，高炉煤气中的粉尘被除尘过滤膜层2过滤脱除；当高炉煤气穿过除尘过滤膜层2进入羰基硫水解层3时，高炉煤气内的羰基硫被羰基硫水解层3水解为硫化氢；当高炉煤气穿过羰基硫水解层3进入硫化氢脱除层4时，水解后的硫化氢被硫化氢脱除层4脱除；完成硫化氢脱除的高炉煤气自煤气出口7排出。
35.在一种实施例中，可将本技术提供的除尘水解脱硫组件1安装在除尘脱硫反应器内，待进行粉尘、硫化物脱除的高炉煤气从除尘水解脱硫组件1的外部(包括四周及底部)进入除尘过滤膜层2，在除尘过滤膜层2的作用下，煤气中的粉尘被阻挡在除尘过滤膜层2的外表面，接着煤气进入除尘水解脱硫组件1的内部，首先与羰基硫水解层3接触，在羰基硫水解层3的催化作用下，完成有机硫(cos)向无机硫(h2s)的转化，反应方程式如下：
36.cos h2o
→
h2s co237.经过水解后的高炉煤气随后进入硫化氢脱除层4，刚刚在羰基硫水解层3完成有机硫向无机硫转化的高炉煤气，在硫化氢脱除层4的吸附作用下，完成高炉煤气中硫化氢的去除。完成粉尘、硫化物去除的高炉煤气进入气体流通通道6，接着通过设置在固定板5上的煤气出口7进入除尘脱硫反应器的煤气出口7通道以去往下游用户使用。
38.本装置在实际使用过程中，经处理后的高炉煤气中粉尘排放浓度小于等于3mg/nm3、总的硫化物(有机硫 无机硫)小于等于50mg/nm3、总阻力小于等于5000pa。
39.本技术提供的一体化装置能同时对高炉煤气进行粉尘、硫化氢的去除，系统投资和运行费用较低，故障率低，与高炉生产同步运行稳定性好。
40.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
41.上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本技术的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本技术的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。