多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)及脫硫脫硝方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)及脫硫脫硝方法，是由脫硫脫硝裝置、活性焦再生裝置、物料傳送裝置和硫酸轉(zhuǎn)化裝置，各裝置之間通過(guò)管路連接組成；本發(fā)明采用切換式供料解決了煙氣沿著供料通道外溢的問(wèn)題，降低了裝置的高度，解決了因過(guò)高投資大的問(wèn)題；采用條縫篩實(shí)現(xiàn)了脫硫脫硝同時(shí)進(jìn)行，解決了擁堵和破損率高的問(wèn)題，提高了煙氣通過(guò)率。再生裝置采用鍋爐熱煙氣經(jīng)降溫至450℃后直接送入再生裝置的再生床層，為再生床層加熱后再為預(yù)熱床層加熱，然后通過(guò)管線返回到除塵裝置和脫硫脫硝裝置，充分利用了鍋爐煙氣的余熱，不需另設(shè)熱風(fēng)爐等加熱裝置，節(jié)省了加熱裝置的占地，極大地節(jié)約了能源，節(jié)省了設(shè)備投資，降低了建設(shè)成本和運(yùn)行成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)及脫硫脫硝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種燃煤鍋爐煙氣的脫硫脫硝，尤其是用活性焦作催化劑脫除煙氣中 的硫和硝的裝置和方法。

【背景技術(shù)】：
[0002] 我國(guó)的能源以燃煤為主，占煤炭產(chǎn)量75%的原煤用于直接燃燒，煤燃燒過(guò)程中產(chǎn) 生嚴(yán)重污染，如煙氣中C0 2是溫室氣體，SOx可導(dǎo)致酸雨形成，Ν0Χ也是引起酸雨元兇之一， 同時(shí)在一定條件下還可破壞臭氧層以及產(chǎn)生光化學(xué)煙霧等?？傊济寒a(chǎn)生的煙氣是造成中 國(guó)生態(tài)環(huán)境破壞的最大污染源之一。中國(guó)的能源消費(fèi)占世界的8%?9%，S0 2的排放量占 到世界的15. 1%，燃煤所排放的S02又占全國(guó)總排放量的87%。中國(guó)煤炭一年的產(chǎn)量和消 費(fèi)高達(dá)12億噸，S0 2的年排放量為2000多噸。
[0003] 煙氣脫硫技術(shù)是控制S02和酸雨危害最有效的手段之一，按工藝特點(diǎn)主要分為濕 法煙氣脫硫、干法煙氣脫硫和半干法煙氣脫硫?？少Y源化活性焦煙氣脫硫技術(shù)是以物理一 化學(xué)吸附原理為基礎(chǔ)的硫資源可回收干法脫硫工藝，其脫硫原理是在120-160°C范圍內(nèi)，活 性焦吸附煙氣中S0 2、H20和02，在活性焦催化作用下生成硫酸，存儲(chǔ)在活性焦微孔中，吸附 飽和的活性焦加熱到400°C左右，吸附在活性焦微孔的硫酸與活性焦中的碳反應(yīng)，釋放出高 濃度S0 2 (濃度20 % -30 % )而再生，活性焦循環(huán)使用，釋放出的高濃度S02氣體采用成熟化 工工藝，可生產(chǎn)出多種硫元素的商品級(jí)產(chǎn)品，如硫酸、硫磺和液體S0 2等。
[0004] 基于活性焦的吸附和催化作用，煙氣中S02在120-160°c的溫度下，與煙氣中的氧 氣、水蒸汽發(fā)生如下反應(yīng)：
[0005]

【權(quán)利要求】
1. 一種多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)，是由脫硫脫硝裝置（1)、活性焦再生裝置（31)、物料 傳送裝置和硫酸轉(zhuǎn)化裝置，各裝置之間通過(guò)管路連接組成，其特征在于： 所述的脫硫脫硝裝置（1)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)以上由導(dǎo)軌型孔板（2)分隔而成的脫硫脫硝床 層（4)，脫硫脫硝床層（4)之間為煙氣通道（5)，每個(gè)脫硫脫硝床層（4)下部均設(shè)有出料口 (14)，煙氣通道（5)下部設(shè)有注氮管道，脫硫脫硝裝置（1)下部側(cè)面設(shè)有混合室（15)和煙 氣入口（3)，混合室（15)通過(guò)管路經(jīng)除塵裝置（16)和第一煙氣出口（17)與鍋爐（18)連 接，硫脫硝裝置（1)上部側(cè)面設(shè)有煙氣排放口（12)，脫硫脫硝裝置（1)上部設(shè)有四個(gè)以上 上料斗（10)，每個(gè)上料斗（10)對(duì)應(yīng)一個(gè)脫硫脫硝床層（4)，每個(gè)上料斗（10)設(shè)有兩個(gè)放料 口，由上料斗（10)內(nèi)設(shè)的隔板（11)隔開(kāi)，分為上料斗（10A)和上料斗（10B)，上料斗（10A) 底部設(shè)有第一放料電動(dòng)閥￠)，上料斗（10B)底部設(shè)有第二放料電動(dòng)閥（7)，第一放料電動(dòng) 閥（6)和第二放料電動(dòng)閥（7)分別控制所在放料口的開(kāi)啟與關(guān)閉，上料斗（10A)的上部設(shè) 有第一進(jìn)料電動(dòng)閥（8)，上料斗（10B)的上部設(shè)有第二進(jìn)料電動(dòng)閥（9)，第一進(jìn)料電動(dòng)閥（8) 與第二放料電動(dòng)閥（7)同步開(kāi)啟與關(guān)閉，第二進(jìn)料電動(dòng)閥（9)與第一電動(dòng)閥（6)同步開(kāi)啟 與關(guān)閉，進(jìn)料電動(dòng)閥和放料電動(dòng)閥在單片機(jī)的控制下自動(dòng)切換式供料，放料口之下設(shè)有氨 氣注入管，氨氣注入管上設(shè)有氨氣注入口（39)，每個(gè)氨氣注入口（39)對(duì)應(yīng)一個(gè)脫硫脫硝床 層（4)，上料斗（10)的上部設(shè)有供料天車(chē)（40)構(gòu)成； 活性焦再生裝置（3) 1是由密閉的外殼內(nèi)設(shè)有300- 530根直徑80- 100mm堅(jiān)直排列 平面呈正三角形排布的管程（29)，管程（29)之間為殼程（27)，管程（29)之間的平面間距 為管程（29)直徑的1. 25倍；由下緩沖區(qū)（42)和上緩沖區(qū)（41)將活性焦再生裝置（31)內(nèi) 分成預(yù)熱床層（43)、再生床層（44)和冷卻床層（45)三個(gè)床層，冷卻床層（45)側(cè)壁設(shè)有排 氣管，預(yù)熱床層（43)側(cè)壁設(shè)有預(yù)熱床層煙氣出口（38)，再生床層（44)測(cè)壁設(shè)有熱載體出口 (25)，熱載體出口（25)與預(yù)熱床層（43)下部設(shè)有的預(yù)熱床層熱載體入口（26)連通，管程 (29)貫通三個(gè)床層，管程（29)內(nèi)走活性焦，殼程（27)走熱載體，活性焦再生裝置（31)上部 設(shè)有料斗（28)，再生區(qū)（44)側(cè)面設(shè)有熱載體入口（22)，第二煙氣出口（19)通過(guò)管路連接 空氣通入閥（20)、換熱器（21)、熱載體入口（22)和再生床層（44)，自來(lái)水管（23)經(jīng)換熱器 (21)、蒸汽管（24)與加汽室（36)連接，上緩沖區(qū)（41)經(jīng)硫酸銨出口（30)與硫酸轉(zhuǎn)化裝置 連接，下緩沖區(qū)（42)經(jīng)氨氣通入口（32)與氨氣通入管連接，冷卻床層（45)經(jīng)空氣通入口 (33)與冷風(fēng)管連接，活性焦再生裝置（31)下部設(shè)有的氮?dú)饣旌鲜遥?5)經(jīng)加汽室（36)、篩 分裝置（34)與活性焦收集裝置（37)連接構(gòu)成。
2. 按照權(quán)利要求1所述的多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述的導(dǎo)軌型孔板 (2)是由在固定筋（48)上垂直焊接有平行排列的導(dǎo)軌（47)構(gòu)成，導(dǎo)軌的橫截面為梯形，梯 形短邊焊接在固定筋（48)上，導(dǎo)軌（47)的間距3 - 5mm，固定筋（48)的間距40- 60mm，導(dǎo) 軌（47)的個(gè)數(shù)和固定筋（48)的個(gè)數(shù)取決于煙氣脫硫脫硝裝置的大小。
3. 按照權(quán)利要求1所述的多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述的進(jìn)料電動(dòng)閥 和放料電動(dòng)閥在單片機(jī)的控制下自動(dòng)切換式供料，上料斗（10A)中的第一進(jìn)料電動(dòng)閥（8) 與上料斗（10B)中的第二放料電動(dòng)閥（7)同步開(kāi)啟與關(guān)閉，上料斗（10B)中的第二進(jìn)料電 動(dòng)閥（9)與上料斗（10A)中的第一電動(dòng)閥（6)同步開(kāi)啟與關(guān)閉，當(dāng)?shù)谝贿M(jìn)料電動(dòng)閥（8)開(kāi) 啟進(jìn)料時(shí)第一電動(dòng)閥（6)關(guān)閉，第二電動(dòng)閥（7)開(kāi)啟，上料斗（10B)給脫硫脫硝床層（4)供 料；當(dāng)?shù)诙M(jìn)料電動(dòng)閥（9)開(kāi)啟進(jìn)料時(shí)第二電動(dòng)閥（7)關(guān)閉，第一電動(dòng)閥（6)開(kāi)啟，由上料 斗（10A)給脫硫脫硝床層（4)供料，天車(chē)（40)給各上料斗（10)上料，各上料斗（10)給各 脫硫脫硝床層（4)供料的方式相同。
4. 按照權(quán)利要求1所述的多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述的煙氣通道（5) 的寬度是脫硫脫硝床層（4)寬度的1. 1倍。
5. 按照權(quán)利要求1所述的多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱載體為熱 煙氣、熱水、蒸汽或熱風(fēng)，本發(fā)明是直接引用鍋爐熱煙氣。
6. -種多功能煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)的脫硫脫硝方法，由脫硫脫硝方法和活性焦再生方法 聯(lián)合實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括以下步驟： --脫硫脫硝方法： a、 從燃煤鍋爐（18)出來(lái)的煙氣經(jīng)第一煙氣出口（17)送入除塵裝置（16)除塵，除塵后 的煙氣送入混合室（15)與氨氣混合后經(jīng)脫硫脫硝裝置煙氣入口（3)進(jìn)入脫硫脫硝裝置； b、 同時(shí)，打開(kāi)第一進(jìn)料閥（8)和第二電動(dòng)閥（7)，上料斗（10)中的活性焦經(jīng)放料口放出 并與氨氣噴口（39)噴出的氨氣混合后進(jìn)入脫硫脫硝床層（4)，脫硫脫硝床層（4)下行的活 性焦與煙氣通道（5)上行經(jīng)導(dǎo)軌型孔板（2)向兩側(cè)擴(kuò)散的煙氣接觸，活性焦吸附煙氣中的 硫和硝；上料斗（10A)中的第一進(jìn)料電動(dòng)閥（8)與上料斗（10B)中的第二放料電動(dòng)閥（7) 同步開(kāi)啟與關(guān)閉，上料斗（10B)中的第二進(jìn)料電動(dòng)閥（9)與上料斗（10A)中的第一電動(dòng)閥 (6)同步開(kāi)啟與關(guān)閉，上料斗（10A)的上部設(shè)有第一進(jìn)料電動(dòng)閥（8)，上料斗（10B)的上部 設(shè)有第二進(jìn)料電動(dòng)閥（9)，第一進(jìn)料電動(dòng)閥（8)與第二放料電動(dòng)閥（7)同步開(kāi)啟與關(guān)閉，第 二進(jìn)料電動(dòng)閥（9)與第一電動(dòng)閥（6)同步開(kāi)啟與關(guān)閉，兩個(gè)放料口在進(jìn)料電動(dòng)閥和放料電 動(dòng)閥的控制下切換式供料，在單片機(jī)的控制下第一進(jìn)料電動(dòng)閥（8)與第二放料電動(dòng)閥（7) 同步開(kāi)啟與關(guān)閉，第二進(jìn)料電動(dòng)閥（9)與第一電動(dòng)閥（6)同步開(kāi)啟與關(guān)閉；當(dāng)?shù)谝贿M(jìn)料電動(dòng) 閥（8)打開(kāi)時(shí)，第一放料電動(dòng)閥（6)關(guān)閉的同時(shí)第二放料電動(dòng)閥（7)打開(kāi)；當(dāng)?shù)诙M(jìn)料電動(dòng) 閥（9)打開(kāi)時(shí)，第二放料電動(dòng)閥（7)關(guān)閉的同時(shí)第一放料電動(dòng)閥（6)打開(kāi)；床層（4)中的活 性焦在下行的過(guò)程中與上行的煙氣接觸，吸附煙氣中的S0 2和N02 ; c、 吸附S02和N02后的煙氣經(jīng)煙氣排放口（12)和煙囪（13)排出； --活性焦再生方法： d、 吸附了煙氣中S02和N02后的活性焦進(jìn)入出料口（14)，通過(guò)物料傳送裝置和再生裝 置料斗（28)送入再生裝置（31)的管程（29); e、 同時(shí)，從鍋爐（18)引來(lái)的熱煙氣經(jīng)第二煙氣出口（19)和空氣通入閥（20)冷卻至 470°C后送入換熱器（21)再降溫至450°C，經(jīng)熱載入體入口（22)進(jìn)入再生床層（44)的殼程 (27)為管程（29)中的活性焦加熱； f、 給管程（29)加熱后的煙氣經(jīng)熱載體出口（25)和預(yù)熱床層熱載體入口（26)進(jìn)入預(yù) 熱床層（43)的殼程（27)為管程（29)中的活性焦預(yù)熱； g、 完成預(yù)熱的煙氣經(jīng)預(yù)熱層煙氣出口（38)送入除塵裝置（16)，與鍋爐（18)來(lái)的煙氣 一同進(jìn)入脫硫脫硝裝置（1)進(jìn)行脫硫脫硝； h、 經(jīng)預(yù)熱床層（43)預(yù)熱后的活性焦進(jìn)入再生床層（44)活化，同時(shí)與從緩沖區(qū)（42) 進(jìn)入的氨氣混合，實(shí)現(xiàn)了氨與N02的反應(yīng)，生成氮?dú)夂退羝?，由排氣孔?6)排出，由冷卻 段下封頭進(jìn)入的氮?dú)馀c管程（29)中活性焦吸附的S0 2發(fā)生置換反應(yīng)放出S02，經(jīng)上緩沖區(qū) (41)送入制硫酸裝置，作為生產(chǎn)硫酸的原料； i、 完成置換的活性焦進(jìn)入冷卻床層（45)，經(jīng)空氣通入口（33)送入的風(fēng)冷冷卻后進(jìn)入 氮?dú)饣旌鲜遥?5)與氮?dú)饣旌希坏獨(dú)獯祾呋钚越怪袣埩舻腟0 2和N02 ; j、 經(jīng)氮?dú)獯祾吆蟮幕钚越顾腿爰悠遥?6)與蒸汽混合； k、 與蒸汽混合后的活性焦送入篩分裝置（34)，經(jīng)篩分，顆粒完整的活性焦通過(guò)物料傳 送裝置送給天車(chē)（40)重復(fù)利用； l、 篩分下的破損顆粒送入活性焦收集裝置37。
【文檔編號(hào)】F23J15/02GK104289103SQ201410446837
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】段士元, 陸久民, 李緒才, 呂懷剛 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春天工環(huán)境系統(tǒng)有限公司