一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置及水解方法
阅读说明：本技术 一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置及水解方法 (Hydrolysis reaction device and hydrolysis method for organic sulfur in blast furnace gas ) 是由 朱廷钰 李玉然 王斌 林玉婷 许志成 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置及水解方法,所述的水解反应装置包括壳体,所述壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组,所述的催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面,所述的催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室；所述的催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件和外圈隔板件,所述的内圈隔板件和外圈隔板件之间形成的环形空腔内填入水解催化剂,所述的催化剂隔板组底面固定有环形底板,所述的环形底板密封环形空腔的底部；所述的内圈隔板件围成的空腔为排气通道,所述的外圈隔板件与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道,所述的进气室与进气通道连通；所述的壳体底部开设有与所述进气室连通的进气口。(The invention provides a hydrolysis reaction device and a hydrolysis method for organic sulfur in blast furnace gas, wherein the hydrolysis reaction device comprises a shell, a catalyst partition plate group is axially arranged in the shell, the top surface of the catalyst partition plate group is tightly attached to the top surface of the shell, and a cavity formed between the bottom surface of the catalyst partition plate group and the bottom surface of the shell is an air inlet chamber; the catalyst partition plate group comprises an inner ring partition plate and an outer ring partition plate which are coaxially nested from inside to outside, a hydrolysis catalyst is filled in an annular cavity formed between the inner ring partition plate and the outer ring partition plate, an annular bottom plate is fixed on the bottom surface of the catalyst partition plate group, and the bottom of the annular cavity is sealed by the annular bottom plate; a cavity enclosed by the inner ring partition plate is an exhaust channel, a cavity formed between the outer ring partition plate and the side wall of the shell is an air inlet channel, and the air inlet chamber is communicated with the air inlet channel; the bottom of the shell is provided with an air inlet communicated with the air inlet chamber.)
技术领域
本发明属于高炉煤气水解技术领域，涉及一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置及水解方法。
背景技术
高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的可燃气体，可作为燃料，广泛应用于锅炉、高炉热风炉、炼钢加热炉等工序。高炉煤气的主要成份为：CO、CO2、N2和少量的烃类及含硫组分。高炉煤气中的总硫含量一般在150-300mg/Nm3，其中，有机硫占3/4，无机硫占1/4。无机硫能够通过碱洗很容易从煤气中脱除。有机硫性质稳定，会造成严重的设备管道腐蚀，并污染大气环境，是高炉煤气脱硫中的首要脱除对象。有机硫可直接吸收脱除或间接转化脱除，目前主要的脱除技术是有机硫催化转化成H2S间接脱除，转化法又有加氢转化、氧化转化、水解转化等多种技术。加氢和氧化转化主要用于高浓度有机硫转化，需要外加原料气。而水解转化具有不消耗原料气、只消耗气氛中的水、副反应少等优点，故得到很大重视。
CN111729493A公开了一种高炉炼铁用的煤气脱硫系统，包括处理箱，所述处理箱的顶部固定连接有水箱，所述水箱与处理箱之间连通有导流管，所述导流管的表面设置有电磁阀，所述电磁阀的底部连通有横管，所述横管的底部连通有喷头，所述处理箱内腔的两侧均固定连接有固定块，且两个固定块之间设置有滤网箱，所述滤网箱的底部开设有排水孔，所述滤网箱与处理箱的表面活动连接，且滤网箱的四周固定连接有密封垫。该装置并不能脱除有机硫，并且无机硫的净化效率也不高。
CN111748382A公开了一种高炉煤气精脱硫一体化设备，包括釜体，釜体的一侧设有进气口，釜体的顶部设有出气口，釜体自底部依次向上设置的脱水器、滤板、横隔板、伞形帽、均压均流管、喷淋装置，横隔板将釜体分隔成两个部分，釜体的圆周方向上均匀排布有弯管结构，弯管结构连通釜体，横隔板的上方设有伞形帽，伞形帽与釜体之间设有水槽，均压均流管的一端与水槽连通，均压均流管的另一端设置在进气通道内，釜体的底部设有下排液口。
CN111500325A公开了一种高炉煤气有机硫水解反应装置，属于高炉煤气精脱硫技术领域。该装置包括中间烟道、挡流板、入口弯头、入口变径锥、气流均布板、整流格栅、反应器、水解催化剂、内部支撑梁、出口变径锥、出口弯头和声波吹灰器，中间烟道与装置入口弯头连接，挡流板在弯头内部，入口弯头与入口变径锥连接，气流均布板位于入口变径锥内，反应器与入口变径锥连接，整流格栅安装在反应器最上部，内部支撑梁安装在反应器内，催化剂放置在内部支撑梁上部，反应器内放置催化剂，每层催化剂放置间距相等，催化剂上部放置声波吹灰器，反应器通过装置出口变径锥和弯头与外部管道连接。
目前现有技术中的高炉煤气脱硫装置并不完善，催化剂与高炉煤气接触面积小，系统压降大，还有很大的提升空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高炉煤气有机硫水解反应装置及水解方法，本发明提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，高炉煤气沿径向穿过水解催化层，较传统的填料装置相比，本发明提供的水解反应装置提高了高炉煤气与水解催化剂之间的接触面积的同时，极大地降低了水解反应装置的压损，且水解催化剂与煤气接触充分，利用率高；水解催化剂层的空间占比高、适应工况性好、作业率高且压降小，可显著提高高炉煤气水解转化效率，具有可观的经济效益。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置包括壳体，所述壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，所述的催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，所述的催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室。
所述的催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件和外圈隔板件，所述的内圈隔板件和外圈隔板件之间形成的环形空腔内填入水解催化剂，所述的催化剂隔板组底面固定有环形底板，所述的环形底板密封环形空腔的底部。
所述的内圈隔板件围成的空腔为排气通道，所述的外圈隔板件与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道，所述的进气室与进气通道连通；所述的壳体底部开设有与所述进气室连通的进气口，高炉煤气由进气口进入进气通道，穿过水解催化剂层后由排气通道排出。
本发明提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，高炉煤气沿径向穿过水解催化层，较传统的填料装置相比，本发明提供的水解反应装置提高了高炉煤气与水解催化剂之间的接触面积的同时，极大地降低了水解反应装置的压损，且水解催化剂与煤气接触充分，利用率高；水解催化剂层的空间占比高、适应工况性好、作业率高且压降小，可显著提高高炉煤气水解转化效率，具有可观的经济效益。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件，所述的导流组件用于将进入进气室的高炉煤气引流进入进气通道。
优选地，所述的导流组件为导流伞。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的壳体为圆柱形筒体。
优选地，所述的壳体底部设置有至少一个进气口。
优选地，所述的环形空腔所在的壳体顶部开设有至少两个进料口，进一步优选地，开设有四个进料口。
优选地，所述的进料口沿环形空腔所在壳体的周向等距分布。
优选地，所述的底板连通至少一条排料管路，所述的排料管路的出口端穿过进气室并伸出壳体外部。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的内圈隔板件为圆柱形或棱柱形。
优选地，所述的外圈隔板件为圆柱形或棱柱形。
优选地，所述的内圈隔板件和外圈隔板件的形状相同。
优选地，所述的内圈隔板件由多孔板或百叶窗板围成。
优选地，所述的外圈隔板件由多孔板或百叶窗板围成。
优选地，所述的内圈隔板件和外圈隔板件均由多孔板围成。
优选地，所述的内圈隔板件和外圈隔板件均为由多孔板围成的圆柱形结构，所述的内圈隔板件和外圈隔板件由内至外依次嵌套形成同心圆结构的催化剂隔板组。
优选地，所述的多孔板的开孔率＞80％，例如可以是81％、82％、83％、 84％、85％、86％、87％、88％或89％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的内圈隔板件和外圈隔板件均由百叶窗板围成。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的内圈隔板件包括四片内圈百叶窗板，四片内圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构。
优选地，所述的内圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的至少一个内圈板件，所述内圈板件的上端向排气通道一侧倾斜，所述内圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。
优选地，所述的内圈板件与竖直面的夹角为12～43°，例如可以是12°、 14°、16°、18°、20°、22°、24°、26°、28°、30°、32°、34°、 36°、38°、40°或43°，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，相邻两个内圈板件在竖直方向上的距离为90～310mm，例如可以是90mm、100mm、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、 240mm、260mm、290mm、300mm或310mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述内圈板件的上端所在水平面记为x1，与其相邻的上一级内圈隔板的下端所在平面记为x2，x1与x2之间的垂直距离为35～70mm，例如可以是 35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm或70mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的外圈隔板件包括四片外圈百叶窗板，四片外圈百叶窗板的各条长边依次对接形成两端敞口的长方体结构，所述的外圈隔板件与内圈隔板件由外至内依次嵌套形成横截面为回字形的催化剂隔板组。
优选地，所述的外圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的至少一个外圈板件，所述外圈板件的上端向进气通道一侧倾斜，所述外圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。
优选地，所述的外圈板件与竖直面的夹角为12～43°，例如可以是12°、 14°、16°、18°、20°、22°、24°、26°、28°、30°、32°、34°、36°、38°、40°或43°，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，相邻两个外圈板件在竖直方向上的距离为90～310mm，例如可以是90mm、100mm、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、 240mm、260mm、290mm、300mm或310mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述外圈板件的上端所在水平面记为y1，与其相邻的上一级外圈隔板的下端所在平面记为y2，y1与y2之间的垂直距离为35～70mm，例如可以是 35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm或70mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的排气通道内沿轴向设置有导流锥，所述的导流锥用于将进入排气通道的高炉煤气引出壳体。
优选地，所述的导流锥包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道底部的相对两边，两片导流板与排气通道底面形成三棱柱形的导流结构。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的水解催化剂为球形、圆柱形、立方体形、长方体形或蜂窝状中的一种或至少两种的组合。
第二方面，本发明提供了一种高炉煤气中有机硫的水解方法，采用第一方面所述的水解装置对高炉煤气中的有机硫进行水解；所述的水解方法包括：
向内圈隔板件和外圈隔板件之间的环形空腔内填满水解催化剂形成固定床层，高炉煤气由进气口经进气室进入进气通道，穿过固定床层进行有机硫的水解，水解后的高炉煤气由排气通道排出壳体。
作为本发明一种优选的技术方案，高炉煤气由进气口进入进气室后，在导流组件的导流作用下引入进气通道。
优选地，进入排气通道的高炉煤气在导流锥的作用下，沿导流锥的外表面引出壳体。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，高炉煤气沿径向穿过水解催化层，较传统的填料装置相比，本发明提供的水解反应装置提高了高炉煤气与水解催化剂之间的接触面积的同时，极大地降低了水解反应装置的压损，且水解催化剂与煤气接触充分，利用率高；水解催化剂层的空间占比高、适应工况性好、作业率高且压降小，可显著提高高炉煤气水解转化效率，具有可观的经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的水解反应装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的水解反应装置的俯视图；
图3为本发明实施例3-8提供的水解反应装置的结构示意图；
图4为本发明实施例3-8提供的水解反应装置的俯视图；
其中，1-进气口；2-进气室；3-排料管路；4导流组件；5-进气通道；6-催化剂；7-排气通道；8-导流锥；9-进料口；10-外圈隔板件；11-内圈隔板件。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本领域技术人员理应了解的是，本发明中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本发明的主要发明点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型进可以自行增设布局，本发明对此不做特殊要求和具体限定。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置如图1所示，包括壳体，壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室2。催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件11和外圈隔板件10，内圈隔板件11和外圈隔板件10之间形成的环形空腔内填入球形水解催化剂6，催化剂隔板组底面固定有环形底板，环形底板密封环形空腔的底部。内圈隔板件11围成的空腔为排气通道7，外圈隔板件10与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道5，进气室2与进气通道5连通。壳体底部开设有与进气室2连通的进气口1，高炉煤气由进气口1进入进气通道5，穿过水解催化剂6层后由排气通道 7排出。
催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件4，导流组件4用于将进入进气室2的高炉煤气引流进入进气通道5，具体地，导流组件4为导流伞。
如图2所示，壳体为圆柱形筒体，壳体底部设置有一个进气口1。环形空腔所在的壳体顶部开设有四个进料口9，四个进料口9在环形空腔所在壳体的顶面圆周上等距分布。底板连通两条独立的接排料管路3，排料管路3的出口端穿过进气室2并伸出壳体外部。
内圈隔板件11和外圈隔板件10均为由多孔板围成的圆柱形结构，内圈隔板件11和外圈隔板件10由内至外依次嵌套形成同心圆结构的催化剂隔板组，多孔板的开孔率为85％。
排气通道7内沿轴向设置有导流锥8，导流锥8包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道7的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道7底部的相对两边，两片导流板与排气通道7底面形成三棱柱形的导流结构。
实施例2
本实施例提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置包括壳体，壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室2。催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件11和外圈隔板件10，内圈隔板件 11和外圈隔板件10之间形成的环形空腔内填入圆柱形水解催化剂6，催化剂隔板组底面固定有环形底板，环形底板密封环形空腔的底部。内圈隔板件11围成的空腔为排气通道7，外圈隔板件10与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道 5，进气室2与进气通道5连通。壳体底部开设有与进气室2连通的进气口1，高炉煤气由进气口1进入进气通道5，穿过水解催化剂6层后由排气通道7排出。
催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件4，导流组件4用于将进入进气室2的高炉煤气引流进入进气通道5具体地，导流组件4为导流伞。
壳体为圆柱形筒体，壳体底部对称设置有两个进气口1。环形空腔所在的壳体顶部开设有四个进料口9，四个进料口9在环形空腔所在壳体的顶面圆周上等距分布。底板连通两条独立的接排料管路3，排料管路3的出口端穿过进气室 2并伸出壳体外部。
内圈隔板件11和外圈隔板件10均为由四片多孔板围成的长方体结构，内圈隔板件11和外圈隔板件10由内至外依次嵌套形成回形截面的催化剂隔板组，多孔板的开孔率为90％。
排气通道7内沿轴向设置有导流锥8，导流锥8包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道7的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道7底部的相对两边，两片导流板与排气通道7底面形成三棱柱形的导流结构。
实施例3
本实施例提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置如图3所示，包括壳体，壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室2。催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件11和外圈隔板件10，内圈隔板件11和外圈隔板件10之间形成的环形空腔内填入立方体形水解催化剂6，催化剂隔板组底面固定有环形底板，环形底板密封环形空腔的底部。内圈隔板件11围成的空腔为排气通道7，外圈隔板件10与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道5，进气室2与进气通道5连通。壳体底部开设有与进气室2连通的进气口1，高炉煤气由进气口1进入进气通道5，穿过水解催化剂6层后由排气通道7排出。
催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件4，导流组件4用于将进入进气室2的高炉煤气引流进入进气通道5，具体地，导流组件4为导流伞。
如图4所示，壳体为圆柱形筒体，壳体底部对称设置有两个进气口1。环形空腔所在的壳体顶部开设有四个进料口9，四个进料口9在环形空腔所在壳体的顶面圆周上等距分布。底板连通两条独立的接排料管路3，排料管路3的出口端穿过进气室2并伸出壳体外部。
如图3和图4所示，内圈隔板件11包括四片内圈百叶窗板，四片内圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构。内圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个内圈板件，内圈板件的上端向排气通道7一侧倾斜，内圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。内圈板件与竖直面的夹角为12°，相邻两个内圈板件在竖直方向上的距离为90mm。内圈板件的上端所在水平面记为 x1，与其相邻的上一级内圈隔板的下端所在平面记为x2，x1与x2之间的垂直距离为35mm。
如图3和图4所示，外圈隔板件10包括四片外圈百叶窗板，四片外圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构，外圈隔板件10与内圈隔板件11由外至内依次嵌套形成横截面为回字形的催化剂隔板组。外圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个外圈板件，外圈板件的上端向进气通道5一侧倾斜，外圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。外圈板件与竖直面的夹角为 12°，相邻两个外圈板件在竖直方向上的距离为90mm，外圈板件的上端所在水平面记为y1，与其相邻的上一级外圈隔板的下端所在平面记为y2，y1与y2之间的垂直距离为35mm。
排气通道7内沿轴向设置有导流锥8，导流锥8包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道7的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道7底部的相对两边，两片导流板与排气通道7底面形成三棱柱形的导流结构。
实施例4
本实施例提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置如图3所示，包括壳体，壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室2。催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件11和外圈隔板件10，内圈隔板件11和外圈隔板件10之间形成的环形空腔内填入长方体形水解催化剂6，催化剂隔板组底面固定有环形底板，环形底板密封环形空腔的底部。内圈隔板件11围成的空腔为排气通道7，外圈隔板件10与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道5，进气室2与进气通道5连通。壳体底部开设有与进气室2连通的进气口1，高炉煤气由进气口1进入进气通道5，穿过水解催化剂6层后由排气通道7排出。
催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件4，导流组件4用于将进入进气室2的高炉煤气引流进入进气通道5，具体地，导流组件4为导流伞。
如图4所示，壳体为圆柱形筒体，壳体底部对称设置有两个进气口1。环形空腔所在的壳体顶部开设有四个进料口9，四个进料口9在环形空腔所在壳体的顶面圆周上等距分布。底板连通两条独立的接排料管路3，排料管路3的出口端穿过进气室2并伸出壳体外部。
如图3和图4所示，内圈隔板件11包括四片内圈百叶窗板，四片内圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构。内圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个内圈板件，内圈板件的上端向排气通道7一侧倾斜，内圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。内圈板件与竖直面的夹角为18°，相邻两个内圈板件在竖直方向上的距离为134mm。内圈板件的上端所在水平面记为 x1，与其相邻的上一级内圈隔板的下端所在平面记为x2，x1与x2之间的垂直距离为42mm。
如图3和图4所示，外圈隔板件10包括四片外圈百叶窗板，四片外圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构，外圈隔板件10与内圈隔板件11由外至内依次嵌套形成横截面为回字形的催化剂隔板组。外圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个外圈板件，外圈板件的上端向进气通道5一侧倾斜，外圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。外圈板件与竖直面的夹角为 18°，相邻两个外圈板件在竖直方向上的距离为134mm，外圈板件的上端所在水平面记为y1，与其相邻的上一级外圈隔板的下端所在平面记为y2，y1与y2之间的垂直距离为42mm。
排气通道7内沿轴向设置有导流锥8，导流锥8包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道7的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道7底部的相对两边，两片导流板与排气通道7底面形成三棱柱形的导流结构。
实施例5
本实施例提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置如图3所示，包括壳体，壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室2。催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件11和外圈隔板件10，内圈隔板件11和外圈隔板件10之间形成的环形空腔内填入蜂窝状水解催化剂 6，催化剂隔板组底面固定有环形底板，环形底板密封环形空腔的底部。内圈隔板件11围成的空腔为排气通道7，外圈隔板件10与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道5，进气室2与进气通道5连通。壳体底部开设有与进气室2连通的进气口1，高炉煤气由进气口1进入进气通道5，穿过水解催化剂6层后由排气通道7排出。
催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件4，导流组件4用于将进入进气室2的高炉煤气引流进入进气通道5，具体地，导流组件4为导流伞。
如图4所示，壳体为圆柱形筒体，壳体底部对称设置有两个进气口1。环形空腔所在的壳体顶部开设有四个进料口9，四个进料口9在环形空腔所在壳体的顶面圆周上等距分布。底板连通三条独立的接排料管路3，排料管路3的出口端穿过进气室2并伸出壳体外部。
如图3和图4所示，内圈隔板件11包括四片内圈百叶窗板，四片内圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构。内圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个内圈板件，内圈板件的上端向排气通道7一侧倾斜，内圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。内圈板件与竖直面的夹角为24°，相邻两个内圈板件在竖直方向上的距离为178mm。内圈板件的上端所在水平面记为 x1，与其相邻的上一级内圈隔板的下端所在平面记为x2，x1与x2之间的垂直距离为49mm。
如图3和图4所示，外圈隔板件10包括四片外圈百叶窗板，四片外圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构，外圈隔板件10与内圈隔板件11由外至内依次嵌套形成横截面为回字形的催化剂隔板组。外圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个外圈板件，外圈板件的上端向进气通道5一侧倾斜，外圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。外圈板件与竖直面的夹角为 24°，相邻两个外圈板件在竖直方向上的距离为178mm，外圈板件的上端所在水平面记为y1，与其相邻的上一级外圈隔板的下端所在平面记为y2，y1与y2之间的垂直距离为49mm。
排气通道7内沿轴向设置有导流锥8，导流锥8包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道7的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道7底部的相对两边，两片导流板与排气通道7底面形成三棱柱形的导流结构。
实施例6
本实施例提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置如图3所示，包括壳体，壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室2。催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件11和外圈隔板件10，内圈隔板件11和外圈隔板件10之间形成的环形空腔内填入球形水解催化剂6，催化剂隔板组底面固定有环形底板，环形底板密封环形空腔的底部。内圈隔板件11围成的空腔为排气通道7，外圈隔板件10与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道5，进气室2与进气通道5连通。壳体底部开设有与进气室2连通的进气口1，高炉煤气由进气口1进入进气通道5，穿过水解催化剂6层后由排气通道 7排出。
催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件4，导流组件4用于将进入进气室2的高炉煤气引流进入进气通道5，具体地，导流组件4为导流伞。
如图4所示，壳体为圆柱形筒体，壳体底部对称设置有两个进气口1。环形空腔所在的壳体顶部开设有四个进料口9，四个进料口9在环形空腔所在壳体的顶面圆周上等距分布。底板连通三条独立的接排料管路3，排料管路3的出口端穿过进气室2并伸出壳体外部。
如图3和图4所示，内圈隔板件11包括四片内圈百叶窗板，四片内圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构。内圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个内圈板件，内圈板件的上端向排气通道7一侧倾斜，内圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。内圈板件与竖直面的夹角为30°，相邻两个内圈板件在竖直方向上的距离为222mm。内圈板件的上端所在水平面记为 x1，与其相邻的上一级内圈隔板的下端所在平面记为x2，x1与x2之间的垂直距离为56mm。
如图3和图4所示，外圈隔板件10包括四片外圈百叶窗板，四片外圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构，外圈隔板件10与内圈隔板件11由外至内依次嵌套形成横截面为回字形的催化剂隔板组。外圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个外圈板件，外圈板件的上端向进气通道5一侧倾斜，外圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。外圈板件与竖直面的夹角为 30°，相邻两个外圈板件在竖直方向上的距离为222mm，外圈板件的上端所在水平面记为y1，与其相邻的上一级外圈隔板的下端所在平面记为y2，y1与y2之间的垂直距离为56mm。
排气通道7内沿轴向设置有导流锥8，导流锥8包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道7的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道7底部的相对两边，两片导流板与排气通道7底面形成三棱柱形的导流结构。
实施例7
本实施例提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置如图3所示，包括壳体，壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室2。催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件11和外圈隔板件10，内圈隔板件11和外圈隔板件10之间形成的环形空腔内填入圆柱形水解催化剂 6，催化剂隔板组底面固定有环形底板，环形底板密封环形空腔的底部。内圈隔板件11围成的空腔为排气通道7，外圈隔板件10与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道5，进气室2与进气通道5连通。壳体底部开设有与进气室2连通的进气口1，高炉煤气由进气口1进入进气通道5，穿过水解催化剂6层后由排气通道7排出。
催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件4，导流组件4用于将进入进气室2的高炉煤气引流进入进气通道5，具体地，导流组件4为导流伞。
如图4所示，壳体为圆柱形筒体，壳体底部对称设置有两个进气口1。环形空腔所在的壳体顶部开设有四个进料口9，四个进料口9在环形空腔所在壳体的顶面圆周上等距分布。底板连通四条独立的接排料管路3，排料管路3的出口端穿过进气室2并伸出壳体外部。
如图3和图4所示，内圈隔板件11包括四片内圈百叶窗板，四片内圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构。内圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个内圈板件，内圈板件的上端向排气通道7一侧倾斜，内圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。内圈板件与竖直面的夹角为36°，相邻两个内圈板件在竖直方向上的距离为266mm。内圈板件的上端所在水平面记为x1，与其相邻的上一级内圈隔板的下端所在平面记为x2，x1与x2之间的垂直距离为63mm。
如图3和图4所示，外圈隔板件10包括四片外圈百叶窗板，四片外圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构，外圈隔板件10与内圈隔板件11由外至内依次嵌套形成横截面为回字形的催化剂隔板组。外圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个外圈板件，外圈板件的上端向进气通道5一侧倾斜，外圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。外圈板件与竖直面的夹角为 36°，相邻两个外圈板件在竖直方向上的距离为266mm，外圈板件的上端所在水平面记为y1，与其相邻的上一级外圈隔板的下端所在平面记为y2，y1与y2之间的垂直距离为63mm。
排气通道7内沿轴向设置有导流锥8，导流锥8包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道7的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道7底部的相对两边，两片导流板与排气通道7底面形成三棱柱形的导流结构。
实施例8
本实施例提供了一种高炉煤气中有机硫的水解反应装置，所述的水解反应装置如图3所示，包括壳体，壳体内部沿轴向设置有催化剂隔板组，催化剂隔板组顶面紧贴壳体顶面，催化剂隔板组底面与壳体底面之间形成的空腔为进气室2。催化剂隔板组包括由内至外同轴嵌套的内圈隔板件11和外圈隔板件10，内圈隔板件11和外圈隔板件10之间形成的环形空腔内填入立方体形水解催化剂6，催化剂隔板组底面固定有环形底板，环形底板密封环形空腔的底部。内圈隔板件11围成的空腔为排气通道7，外圈隔板件10与壳体侧壁之间形成的空腔为进气通道5，进气室2与进气通道5连通。壳体底部开设有与进气室2连通的进气口1，高炉煤气由进气口1进入进气通道5，穿过水解催化剂6层后由排气通道7排出。
催化剂隔板组的底部中心处设置有导流组件4，导流组件4用于将进入进气室2的高炉煤气引流进入进气通道5，具体地，导流组件4为导流伞。
如图4所示，壳体为圆柱形筒体，壳体底部对称设置有两个进气口1。环形空腔所在的壳体顶部开设有四个进料口9，四个进料口9在环形空腔所在壳体的顶面圆周上等距分布。底板连通四条独立的接排料管路3，排料管路3的出口端穿过进气室2并伸出壳体外部。
如图3和图4所示，内圈隔板件11包括四片内圈百叶窗板，四片内圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构。内圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个内圈板件，内圈板件的上端向排气通道7一侧倾斜，内圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。内圈板件与竖直面的夹角为43°，相邻两个内圈板件在竖直方向上的距离为310mm。内圈板件的上端所在水平面记为 x1，与其相邻的上一级内圈隔板的下端所在平面记为x2，x1与x2之间的垂直距离为70mm。
如图3和图4所示，外圈隔板件10包括四片外圈百叶窗板，四片外圈百叶窗板的各条长边依次对接围成两端敞口的长方体结构，外圈隔板件10与内圈隔板件11由外至内依次嵌套形成横截面为回字形的催化剂隔板组。外圈百叶窗板包括倾斜设置且相互平行的多个外圈板件，外圈板件的上端向进气通道5一侧倾斜，外圈板件的下端向环形空腔一侧倾斜。外圈板件与竖直面的夹角为 12°，相邻两个外圈板件在竖直方向上的距离为90mm，外圈板件的上端所在水平面记为y1，与其相邻的上一级外圈隔板的下端所在平面记为y2，y1与y2之间的垂直距离为35mm。
排气通道7内沿轴向设置有导流锥8，导流锥8包括两片导流板，两片导流板的其中一边对接并贴近排气通道7的顶部，相对的另外一边分别抵住排气通道7底部的相对两边，两片导流板与排气通道7底面形成三棱柱形的导流结构。
应用例
采用实施例1提供的水解反应装置对高炉煤气中的有机硫进行水解，所处理的高炉煤气中各组分含量为COS浓度为150mg/Nm3、H2S浓度为50mg/Nm3、 CO浓度为22％、CO2浓度为18％、O2浓度为0.4％，温度为100℃，所述的水解过程具体包括：
向内圈隔板件11和外圈隔板件10之间的环形空腔内填满水解催化剂6形成固定床层；高炉煤气由进气口进入进气室2后，在导流组件4的导流作用下引入进气通道5；穿过固定床层进行有机硫的水解，水解后的高炉煤气进入排气通道7，在导流锥8的作用下，沿导流锥8的外表面引出壳体。
高炉煤气中有机硫的水解率为99.5％。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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