專利名稱：一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種是針對(duì)煙氣中的有害物質(zhì)SO2、NOx、粉塵、重金屬(如汞、鎘等離子)進(jìn)行多方位凈化的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式反應(yīng)裝置，屬于大氣凈化環(huán)保設(shè)備、化工設(shè)備制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鍋爐的煙氣中有許多有害物質(zhì)SO2、NOx、金屬汞、鎘等離子、固體粉塵等，需要進(jìn)行脫除凈化后排空，才不會(huì)造成對(duì)大氣環(huán)境污染。因而需要各種各樣的單一用途或者多種用途的凈化設(shè)備。
其中，以顆?；钚越棺鳛槊摿蛭絼┩瑫r(shí)作為脫氮催化劑與灰塵過濾劑的干法脫硫脫硝技術(shù)，是凈化功能全面、技術(shù)成熟、可資源化、具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值的煙氣凈化技術(shù)。它實(shí)質(zhì)上是“一種利用顆粒狀物質(zhì)(活性焦)同時(shí)作為吸附劑與催化劑的、對(duì)氣相流體(煙氣)中某一種成份(SO2)或者幾種成份(如重金屬汞、鎘等離子)進(jìn)行吸附一解吸一分離的同時(shí)，對(duì)另一種有害成份(NOx)與另一種氣相物質(zhì)(NH2)進(jìn)行催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害成份(H2O、N2)并且將氣相流體中的固體粉塵過濾清除的技術(shù)”。
但是，目前所采用的錯(cuò)流移動(dòng)凈化床的設(shè)備結(jié)構(gòu)形式，存在如下不足其脫硫、脫硝分開成兩個(gè)反應(yīng)層床，因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜；煙氣與其所接觸的活性焦的不均勻，活性焦性能利用不充分，而加大了活性焦的更換量與磨損量，增加了運(yùn)行成本；煙氣中的灰塵對(duì)活性焦性能影響大，特別是因?yàn)橛L(fēng)處灰塵積聚而不能及時(shí)清除，而增加了床層阻力，引起引風(fēng)機(jī)功率加大而顯著增加運(yùn)行費(fèi)用；活性焦的布料結(jié)構(gòu)高度要求很高，增加了裝置高度和成本；吸附設(shè)備與再生設(shè)備各成一體，空間利用不充分，兩級(jí)提升傳送設(shè)備，增加活性焦傳送損耗及設(shè)備成本，也增加了工程的復(fù)雜程度和投入費(fèi)用及運(yùn)行成本；對(duì)不同的工程，需要不同的結(jié)構(gòu)尺寸，不利于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)和批量加工，增加制造成本及維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
(1)發(fā)明目的本發(fā)明的目的提供一種是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、反應(yīng)均勻、阻力小、節(jié)省材料、降低運(yùn)行費(fèi)用的用于氣相流體凈化的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式裝置。
(2)技術(shù)方案本發(fā)明的一體化的錯(cuò)流式移動(dòng)裝置，采用模塊化設(shè)計(jì)，由一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的一體化的錯(cuò)流式移動(dòng)裝置單元，并列組合而成，每個(gè)單元由吸附裝置和解吸裝置等所組成，該裝置為布料存儲(chǔ)倉(cāng)、錯(cuò)流式吸附裝置、解吸裝置、分選裝置自上而下順序連接而成，提升機(jī)構(gòu)的上端與布料儲(chǔ)倉(cāng)相接，提升機(jī)構(gòu)的下端與分選裝置相接，錯(cuò)流式吸附裝置自上而下為煙氣輸出層、吸附反應(yīng)層、下料過渡層，煙氣輸出層的上層是雙布料閥門，與布料儲(chǔ)倉(cāng)相連接，煙氣輸出層的側(cè)面設(shè)有煙氣出口，在下料過渡層的側(cè)面設(shè)有煙氣進(jìn)口，下料過渡層下面的出口與解吸裝置相連接，解吸裝置下面的下料器與分選裝置上部的篩選機(jī)構(gòu)相連接，錯(cuò)流式吸附裝置的煙氣輸出層自上而下為雙布料閥門、雙布料機(jī)構(gòu)、雙布料倉(cāng)，雙布料倉(cāng)通過進(jìn)口過渡倉(cāng)與吸附反應(yīng)層中雙反應(yīng)床相連接，吸附反應(yīng)層的中間為煙氣進(jìn)入層，在煙氣進(jìn)入層的兩側(cè)是反應(yīng)床，反應(yīng)床的內(nèi)側(cè)是迎煙面隔柵，外側(cè)是出煙面隔柵，出煙面隔柵外側(cè)是雙煙氣出層，雙煙氣出層上部是雙煙氣布風(fēng)出口，在煙氣進(jìn)入層的下方是下料過渡層的煙氣布風(fēng)入口，在煙氣布風(fēng)入口下面是煙氣增濕降溫通道，活性焦出口過渡倉(cāng)的上端與反應(yīng)床相接，下端與出口相接，雙反應(yīng)床中與迎煙面隔柵平行的設(shè)有分區(qū)隔柵，在分區(qū)隔柵旁設(shè)有排狀通氣管構(gòu)成的氨氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)；錯(cuò)流式吸附裝置由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的錯(cuò)流式吸附裝置并列組合而成，每個(gè)吸附裝置的煙氣進(jìn)口與總煙氣進(jìn)入煙道相連通，每個(gè)吸附裝置的煙氣出口與總煙氣通道相連通；解吸裝置自上而下由解吸塔、下料器、傳送機(jī)構(gòu)組成，在解吸塔上還與外輔設(shè)備熱能源泵，再生氣體抽取泵、熱能源、再生氣體凈化分離設(shè)備、CO2存儲(chǔ)設(shè)備、氨氣存儲(chǔ)設(shè)備相接，●活性焦的工作路線如下活性焦添加倉(cāng)的活性焦有兩個(gè)來源，一是由篩選機(jī)構(gòu)送入的再生復(fù)原了的活性焦，二是人工補(bǔ)充的新鮮活性焦。提升機(jī)構(gòu)E將活性焦添加倉(cāng)中的活性焦送入布料存儲(chǔ)倉(cāng)。
單元布料存儲(chǔ)倉(cāng)通過其下部的輸送管道，在活性焦的自重力的作用下，自上而下進(jìn)入單元吸附裝置的布料閥門。當(dāng)單元布料機(jī)構(gòu)位于起始位置時(shí)，布料機(jī)構(gòu)打開布料閥門，活性焦進(jìn)入布料機(jī)構(gòu)，當(dāng)其裝載到滿足要求時(shí)，布料機(jī)構(gòu)將布料閥門關(guān)閉。裝載活性焦的布料機(jī)構(gòu)開始運(yùn)動(dòng)，布料的同時(shí)進(jìn)行扒平，至終端位置，自動(dòng)返回，至起始位置，開始第二個(gè)布料過程。如果布料倉(cāng)的活性焦超過設(shè)計(jì)高度，布料機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，而且，布料機(jī)構(gòu)與提升機(jī)構(gòu)同步控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，始終保持布料倉(cāng)活性焦高度在要求范圍內(nèi)?；钚越乖谄渥灾亓Φ淖饔孟?，緩慢地自上而下由布料倉(cāng)通過進(jìn)口及進(jìn)口過渡倉(cāng)進(jìn)入反應(yīng)床，與并且繼續(xù)向下移動(dòng)，移動(dòng)中，活性焦與從煙氣進(jìn)入層通過迎煙面隔柵而由正交方向進(jìn)入的煙氣進(jìn)行粉塵吸附、重金屬及SO2吸附反應(yīng)；同時(shí)煙氣中的NOx與從氨氣送入機(jī)構(gòu)送入的氨氣在活性焦的催化下發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生無害的水蒸氣及氮?dú)?隨煙氣排出)，達(dá)到煙氣凈化的作用。在靠近煙氣進(jìn)入層的窄區(qū)以吸附反應(yīng)為主，在寬區(qū)，繼續(xù)進(jìn)行低濃度SO2的吸附，同時(shí)繼續(xù)催化脫硝。反應(yīng)完畢失去活力的活性焦經(jīng)過下料錐進(jìn)入下料過渡倉(cāng)，經(jīng)出口而進(jìn)入解吸裝置中的解吸塔。活性焦進(jìn)入解吸塔后，在自重力作用下，緩慢地向下運(yùn)動(dòng)，與熱能源經(jīng)過熱能源泵與熱能傳遞介質(zhì)進(jìn)行熱交換，而溫度逐步升高至解吸最佳溫度，所吸附的SO2和重金屬離子以氣態(tài)形式解吸出來，同時(shí)產(chǎn)生CO2，混合形成再生氣體，被再生氣體抽取泵抽取送入再生氣體凈化分離設(shè)備。于是，活性焦被再生復(fù)原，恢復(fù)了吸附性能。在解吸塔的下部，活性焦被冷卻降溫而進(jìn)入其下料出口，在下料器的作用下，活性焦被送入連續(xù)運(yùn)動(dòng)的傳送機(jī)構(gòu)上，活性焦到達(dá)到傳送機(jī)構(gòu)的出口時(shí)，活性焦送入其下方的聚料口通過輸送管道進(jìn)入分選裝置的篩選機(jī)構(gòu)，經(jīng)過篩選，可再次利用的已再生復(fù)原的活性焦進(jìn)入活性焦添加倉(cāng)；而粉塵進(jìn)入粉塵存儲(chǔ)倉(cāng)，在提取機(jī)構(gòu)的作用下，送出地面由傳送裝置或者由其他運(yùn)輸設(shè)備送至鍋爐燃燒。進(jìn)入活性焦添加倉(cāng)的活性焦與新添加的活性焦一道，由提升機(jī)構(gòu)送入布料存儲(chǔ)倉(cāng)，開始第二次循環(huán)。
●煙氣的工作路線如下煙氣由進(jìn)口煙道進(jìn)入，經(jīng)過煙氣進(jìn)口，進(jìn)入增濕降溫通道，在增濕降溫通道，當(dāng)煙氣溫度超過120℃或者含水量低于4％時(shí)，其設(shè)置的增濕降溫機(jī)構(gòu)噴射水珠，使煙氣增濕降溫到活性焦工作的最佳條件，通過煙氣布風(fēng)入口而進(jìn)入煙氣進(jìn)入層，煙氣以垂直于迎煙隔柵面進(jìn)入活性焦反應(yīng)床，與活性焦發(fā)生反應(yīng)而凈化后，離開反應(yīng)床進(jìn)入煙氣溢出層，通過煙氣輸出布風(fēng)口進(jìn)入煙氣輸出層，經(jīng)過出口進(jìn)入出口煙氣通道及裝置的出口煙道進(jìn)入引風(fēng)機(jī)，在引風(fēng)機(jī)的作用下，煙氣被送入煙囪排放。
●副產(chǎn)品回收及廢氣、廢物處理與消防安排路線在解吸裝置中的解吸塔中，再生氣體被抽取送入再生氣體凈化設(shè)備。在再生氣體凈化分離設(shè)備中經(jīng)過降溫、洗滌、去霧、過濾、分離后，所產(chǎn)生的富SO2成高濃度的氣態(tài)形式，從其出口經(jīng)過輸送管道輸送至副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化設(shè)備，轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)品(如濃硫酸、液態(tài)二氧化硫等等)。再生氣體中的CO2被分離出來，其出口經(jīng)過管道送入CO2存儲(chǔ)設(shè)備中存儲(chǔ)。再生氣體中的金屬汞、鎘等離子物質(zhì)被洗滌、過濾、分離為廢渣(量很少)而另外處理。分離的其他廢氣或者設(shè)備產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過廢氣管道送入煙氣入口進(jìn)行再凈化。
CO2存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)的CO2一方面應(yīng)用于解吸塔的氣封閥門；另一方面作為消防的物質(zhì)備用，萬一發(fā)生活性焦反應(yīng)溫度過高接近自燃時(shí)的溫度時(shí)，將氣體切換閥門切換(正常運(yùn)行時(shí)，氣體切換閥門切換與氨氣存儲(chǔ)設(shè)備相通，氨氣被送入氨氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)進(jìn)行煙氣脫硝。)至與輸出管道，而送入吸附裝置中的氨氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)，使活性焦隔絕煙氣中的氧氣和降低活性焦的溫度而到達(dá)防止活性焦自燃；多余的CO2通過廢氣經(jīng)過廢氣管道送入煙氣入口進(jìn)行再凈化?；蛘咚腿雰艋療煔獬隹贔而排空。
(3)技術(shù)效果本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、功能齊全、反應(yīng)均勻阻力小、節(jié)省投入、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，具體體現(xiàn)為●結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊本發(fā)明是長(zhǎng)方體的本體，由多個(gè)相同的單元組成，由于單元吸附裝置體積一般比單元解吸裝置大得多，將最下層安排為解吸設(shè)備以及再生氣體凈化、及其他外圍設(shè)備的安放層外，并讓單元吸附裝置與單元解吸裝置直接連接。裝置單元的個(gè)數(shù)，可以根據(jù)工程需要而定。這樣，不但整個(gè)系統(tǒng)可以向長(zhǎng)度與高度擴(kuò)展，也可以向?qū)挾葦U(kuò)展，其空間利用充分，減少占地面積，而整個(gè)裝置，只需要一級(jí)提升裝置，利用活性焦的自重，自上而下完成所有工作過程，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；在解吸裝置層內(nèi)將與解吸有關(guān)的設(shè)備及整套裝置的有關(guān)的電氣設(shè)備安置在其內(nèi)；當(dāng)多個(gè)單元并列組合時(shí)，除解吸塔c1、下料器c2、傳送機(jī)構(gòu)c3可以對(duì)各個(gè)單元單獨(dú)設(shè)置外，也可以與其他設(shè)備一樣，整套裝置設(shè)置一套；因此，安排緊湊。
●功能齊全本發(fā)明將活性焦脫硫脫硫所需要的全部工藝過程與設(shè)備集于一體，在同一個(gè)裝置內(nèi)，完成了煙氣的增濕降溫、吸附、催化、再生、再生物質(zhì)的回收利用；從凈化裝置的功能而言，它同時(shí)具備四種凈化作用脫硫、脫硝、除塵、脫除重金屬離子及其他有害物質(zhì)。
●反應(yīng)均勻、阻力小本發(fā)明的吸附反應(yīng)裝置采用錯(cuò)流方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，煙氣流動(dòng)方向與活性焦移動(dòng)方向正交；在煙氣增濕降溫通道b12與煙氣進(jìn)入層b14之間設(shè)置煙氣布風(fēng)入口b13、在煙氣溢出層b16與煙氣輸出層B1設(shè)置布風(fēng)口b17，通過合理布風(fēng)，可以使煙氣盡量均勻地進(jìn)入煙氣反應(yīng)層b5、煙氣流經(jīng)反應(yīng)層的有效距離在整個(gè)層內(nèi)基本相等，物理及化學(xué)過程的反應(yīng)時(shí)間基本一致；因此，其反應(yīng)均勻性得到改善。
反應(yīng)床b15被分區(qū)隔柵b9分隔成兩個(gè)區(qū)，靠近煙氣進(jìn)入層b14的區(qū)比較窄，靠近煙氣溢出層b16的區(qū)比較寬，這兩個(gè)區(qū)基本上有各自的活性焦進(jìn)入通道和輸出通道，并且進(jìn)出的活性焦的數(shù)量基本上相等，因此活性焦在窄區(qū)的流動(dòng)速度比寬區(qū)要快；而且，窄區(qū)的下料過渡倉(cāng)是具有垂直面的下料錐，其垂直面安置在靠近煙氣進(jìn)入層b14的一側(cè)；面對(duì)煙氣中粉塵以及高濃度SO2的活性焦，它的退出速度快，而且，靠近迎煙面隔柵b10的活性焦，移動(dòng)速度最快，使煙氣中粉塵很難進(jìn)入反應(yīng)層內(nèi)部及寬區(qū)，這樣，不但使吸附裝置具有很好的除塵作用，而且，使反應(yīng)層的大部分活性焦，不因粉塵的積聚，而增加對(duì)煙氣的阻力及影響活性焦的吸附性能。因此，本發(fā)明的錯(cuò)流移動(dòng)裝置比目前的活性焦錯(cuò)流移動(dòng)凈化裝置阻力少。
●節(jié)省投入本發(fā)明由于有機(jī)地將脫硫、脫硝、除塵、脫除重金屬離子功能集中于一體，比單一功能的裝置的簡(jiǎn)單集合大大減少了其復(fù)雜程度；由于將活性焦脫硫脫硫所需要的全部工藝過程與設(shè)備集于一體，節(jié)省了各個(gè)設(shè)備之間的傳送、輸送設(shè)備的環(huán)節(jié)及距離；由于可以方便地向長(zhǎng)度、寬度、高度擴(kuò)展，有利于見縫插針安排、節(jié)省占地面積；由于利用在微壓工作特點(diǎn)，裝置采用方形結(jié)構(gòu)，使空間得到充分利用；由于采用了模塊設(shè)計(jì)，有利于生產(chǎn)、設(shè)計(jì)過程簡(jiǎn)化和制造成本的降低及質(zhì)量保證；采用布料機(jī)構(gòu)，大大降低了裝置的高度，比目前的活性焦錯(cuò)流移動(dòng)凈化裝置高度低得多；因此，它將節(jié)省工程投入費(fèi)用。
●節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用本發(fā)明由于投入費(fèi)用的降低，就降低了設(shè)備折舊及財(cái)務(wù)費(fèi)用；由于采用了將反應(yīng)床分隔成寬窄兩個(gè)區(qū)，減少了寬區(qū)活性焦的更新速度而降低了活性焦的損耗，同時(shí)使反應(yīng)層的大部分活性焦，不因粉塵的積聚，而增加對(duì)煙氣的阻力及影響活性焦的吸附性能，降低了引風(fēng)機(jī)功率消耗；將活性焦脫硫脫硝所需要的全部工藝過程與設(shè)備集于一體，降低了設(shè)備的管理難度與減少管理人員；由于對(duì)脫除的SO2回收直接用于副產(chǎn)品生產(chǎn)、分離的CO2用于裝置本身使用；因此將降低運(yùn)行費(fèi)用。
四

圖1是本發(fā)明的一個(gè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。它有布料存儲(chǔ)倉(cāng)A、吸附裝置B、解吸裝置C、分選裝置D、煙氣輸出層B1、吸附反應(yīng)層B2、煙氣進(jìn)入層兼下料過渡層B3。雙布料閥門b1、雙布料機(jī)構(gòu)b2、雙布料倉(cāng)b3；煙氣布風(fēng)入口b13、煙氣進(jìn)入層b14、雙反應(yīng)床b5、雙煙氣溢出層b16、雙煙氣布風(fēng)出口b17；煙氣出口b18；過渡倉(cāng)b4、迎煙面隔柵b8、出煙面隔柵b10、分區(qū)隔柵b9、氨氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)b11、煙氣增濕降溫通道b12、活性焦出口過渡倉(cāng)b6、出口b7。
其中解吸裝置C中有解吸塔c1、傳送機(jī)構(gòu)c3。
其中分選裝置D有篩選機(jī)構(gòu)d3、粉塵存儲(chǔ)倉(cāng)d2、活性焦添加倉(cāng)d1。
圖2是圖1的左視圖。其中有提升機(jī)構(gòu)E、粉塵清除機(jī)構(gòu)d4、下料器C2、再生氣體凈化分離設(shè)備C7、煙氣出口B18、煙氣進(jìn)口b15、煙氣進(jìn)入煙道G、出口煙氣通道F。
圖3是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖的一個(gè)安放提升機(jī)構(gòu)的端面。其中有相同結(jié)構(gòu)的n個(gè)(只畫4個(gè))單元1、2、.....n，其中包括布料存儲(chǔ)倉(cāng)A1～An、吸附裝置B1～Bn、解吸裝置C1～Cn、分選裝置D1～Dn、提升機(jī)構(gòu)E1～En、共有粉塵清除機(jī)構(gòu)d4。
圖4是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖的一個(gè)布置煙氣進(jìn)口、出口端面示意圖。其中有煙氣進(jìn)入煙道G1～Gn、出口煙氣通道F1～Fn。
圖5是本發(fā)明的解吸裝置的組成示意圖，其中有解吸塔c1、下料器c2、傳送機(jī)構(gòu)c3、熱能源c4、熱能源泵c5、再生氣體抽取泵c6與再生氣體凈化分離設(shè)備c7、氨氣存儲(chǔ)設(shè)備c13、CO2存儲(chǔ)設(shè)備c10、氣體切換閥門c11、電氣控制設(shè)備c14。
五具體實(shí)施例方式
(1)關(guān)于裝置整體本發(fā)明由由一個(gè)至多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的一體化的錯(cuò)流式移動(dòng)裝置單元并列組合而成，而每個(gè)單元由布料存儲(chǔ)倉(cāng)A、吸附裝置B、解吸裝置C、分選裝置D、等自上而下組合而成，其中分選裝置D位于地表下，由提升機(jī)構(gòu)E將布料存儲(chǔ)倉(cāng)A與分選裝置D的活性焦添倉(cāng)d4連接。
當(dāng)由多個(gè)單元組合時(shí)，相鄰單元之間，其各單元布料存儲(chǔ)倉(cāng)A、單元吸附裝置B可以相通，也可以相隔；其單元解吸裝置C、單元分選裝置D則應(yīng)當(dāng)相通；解吸裝置C中的設(shè)備，解吸塔可以按每個(gè)單元設(shè)置一個(gè)也可以按整套裝置設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)，前者可以降低裝置高度，后者可以充分利用解吸裝置的空間；除解吸塔以外，解吸裝置C的其他設(shè)備，應(yīng)當(dāng)以整套裝置設(shè)置一套；其單元分選裝置D的設(shè)備，其篩選結(jié)構(gòu)可以按單元設(shè)置采用滾篩機(jī)構(gòu)，也可以按整套裝置設(shè)置一個(gè)平篩機(jī)構(gòu)；其提升機(jī)構(gòu)E，可以按單元設(shè)置一個(gè)，也可以按整套裝置設(shè)置一個(gè)能在輸送面上能左右來回進(jìn)行移動(dòng)的提升機(jī)構(gòu)。
當(dāng)由多個(gè)單元組合時(shí)，由裝置總煙氣進(jìn)入煙道G通過分流將需要凈化的煙氣分別送入各個(gè)單元的吸附裝置的煙氣進(jìn)口，在各個(gè)吸附裝置單元中進(jìn)行吸附與催化反應(yīng)，使煙氣凈化后，通過煙氣出口匯集到由裝置總出口煙氣通道F，送入引風(fēng)機(jī)，在引風(fēng)機(jī)的作用下，送入煙囪排空。在吸附裝置單元中已經(jīng)反應(yīng)完畢而失效的活性焦，在自重力的作用下，直接進(jìn)入解吸塔，經(jīng)過解吸及再生物質(zhì)分離，獲得再生復(fù)原；除粉塵外，有害物質(zhì)被分離利用、處理。再生復(fù)原了的活性焦與吸附的粉塵、活性焦粉末由輸送管道送入分選裝置D，在分選裝置D中可用活性焦與粉塵、活性焦粉分離，可用活性焦及新添新鮮活性焦由提升機(jī)構(gòu)E提升至布料存儲(chǔ)倉(cāng)A而連續(xù)運(yùn)行。
設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先根據(jù)工程用戶的用小時(shí)煤量、煤的硫含量、活性焦的工作硫容，確定活性焦的每小時(shí)移動(dòng)流量，選擇解吸裝置的設(shè)備，按照設(shè)備的高度與占地面積，確定解吸裝置的高度與長(zhǎng)度、寬度。同時(shí)在選擇寬度時(shí)，要考慮到裝置構(gòu)架能承擔(dān)的跨度。
再根據(jù)煙氣流量、煙氣中SO2濃度確定吸附裝置單元的個(gè)數(shù)。
為保證煙氣的泄漏量減少到最低程度，本發(fā)明采用如下設(shè)計(jì)在煙氣出口經(jīng)管道與引風(fēng)機(jī)相連接，反應(yīng)床內(nèi)對(duì)煙氣處于負(fù)壓狀態(tài)；整個(gè)裝置吸附段的四周六面是密封壁；布料儲(chǔ)倉(cāng)的出口端設(shè)置有常閉閥門，只有在下料的短時(shí)間才打開閥門；吸附裝置單元的下料口直接與解吸塔進(jìn)口連接，只有解吸塔安排下料機(jī)構(gòu)，且下料不影響密封；布材機(jī)構(gòu)布置在煙氣輸出層內(nèi)部，布料不影響密封。不必?fù)?dān)心下料機(jī)構(gòu)、布材機(jī)構(gòu)的腐蝕問題，因?yàn)闊煔鉁囟燃胺磻?yīng)床的溫度都在硫酸的露點(diǎn)溫度以上。
(2)關(guān)于單元布料存儲(chǔ)倉(cāng)單元布料存儲(chǔ)倉(cāng)A位于單元裝置的最上部，布料存儲(chǔ)倉(cāng)A的入口，通過提升機(jī)構(gòu)E與活性焦添加倉(cāng)d1相連接，布料存儲(chǔ)倉(cāng)出口是輸送管道，通過靠近裝置內(nèi)壁的輸送管道與單元吸附裝置B的布料閥門b1連接，活性焦通過輸送管道源源不斷地由活性焦添加倉(cāng)d1送入單元吸附裝置B的布料閥門b1。
在下料口處向上，單元布料存儲(chǔ)倉(cāng)A設(shè)計(jì)成一定的錐度的倒錐結(jié)構(gòu)，以利于活性焦在自重力作用下順利進(jìn)入輸送管道。布料存儲(chǔ)倉(cāng)A的入口應(yīng)與提升機(jī)構(gòu)E配合，其上部應(yīng)當(dāng)封閉，使活性焦不受到氣候影響。布料存儲(chǔ)倉(cāng)的容量，應(yīng)當(dāng)保證單元裝置活性焦移動(dòng)一個(gè)小時(shí)所需要的量。
(3)關(guān)于單元吸附裝置單元吸附裝置B在空間上自上而下可分為煙氣輸出層出層B1、吸附反應(yīng)層B2、煙氣進(jìn)入層兼下料過渡層B3。煙氣輸出層出層B1中設(shè)置了雙布料閥門b1、雙布料機(jī)構(gòu)b2、雙布料倉(cāng)b3；吸附反應(yīng)層B2中設(shè)置了煙氣布風(fēng)入口b13、煙氣進(jìn)入層b14、雙反應(yīng)床b5、雙煙氣溢出層b16、雙煙氣布風(fēng)出口b17；其中反應(yīng)床b5由兩個(gè)活性焦進(jìn)口及進(jìn)口過渡倉(cāng)b4、和以迎煙面隔柵b8、出煙面隔柵b10、分區(qū)隔柵b9構(gòu)成的反應(yīng)床段；煙氣進(jìn)入層兼下料過渡層B3設(shè)置了煙氣進(jìn)入煙道G、煙氣進(jìn)口b15、煙氣增濕降溫通道b12及活性焦出口過渡倉(cāng)b6與出口b7等；雙反應(yīng)床b15、雙煙氣溢出層b16、雙煙氣布風(fēng)出口b17、雙布料閥門b1、雙布料機(jī)構(gòu)b2、雙布料倉(cāng)b3等以鏡像形式安置在煙氣進(jìn)入層b14的兩邊；布料閥門b1位于煙氣輸出層靠近裝置內(nèi)壁的上方，布料機(jī)構(gòu)b2位于煙氣輸出層中，且緊靠活布料倉(cāng)b3的上表面，其起始位置在布料閥門b1下方，它在裝置運(yùn)行時(shí)作往返運(yùn)動(dòng)；反應(yīng)床b15被分區(qū)隔柵b9分隔成兩個(gè)區(qū)，靠近煙氣進(jìn)入層b14的區(qū)比較窄，靠近煙氣溢出層b16的區(qū)比較寬，其中安置了由管道網(wǎng)與噴嘴構(gòu)成的氨氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)b11，這兩個(gè)區(qū)基本上有各自的活性焦進(jìn)入通道和輸出通道，并且進(jìn)出的活性焦的數(shù)量基本上相等，因此活性焦在窄區(qū)的流動(dòng)速度比寬區(qū)要快；而且，窄區(qū)的下料過渡倉(cāng)是具有垂直面的下料錐，其垂直面安置在靠近煙氣進(jìn)入層b14的一側(cè)；反應(yīng)床b15通過出口b7與解吸裝置c1的入口連接；煙氣進(jìn)入煙道G、煙氣進(jìn)口b15、煙氣輸出煙道F、煙氣出口b18安置在單元的提升機(jī)構(gòu)E所在面的對(duì)面；煙氣進(jìn)入煙道G與煙氣進(jìn)口b15相通，煙氣進(jìn)口b15與煙氣增濕降溫通道b12相通，增濕降溫通道b12通過煙氣布風(fēng)入口b13與煙氣進(jìn)入層b14相通；煙氣輸出煙道F與煙氣出口b18相通，煙氣出口b18與煙氣出層B1相通。在煙氣增濕降溫通道b12與煙氣進(jìn)入層b14之間設(shè)置煙氣布風(fēng)入口b13、在煙氣溢出層b16與煙氣輸出層B1設(shè)置布風(fēng)口b17，通過合理布風(fēng)，可以使煙氣盡量均勻地進(jìn)入煙氣反應(yīng)層b5、煙氣流經(jīng)反應(yīng)層的有效距離在整個(gè)層內(nèi)基本相等，物理及化學(xué)過程的反應(yīng)時(shí)間基本一致。
當(dāng)多個(gè)單元并列組合時(shí)，相鄰兩個(gè)單元的煙氣溢出層b16可以隔開，也可以相通。所有煙氣進(jìn)入煙道匯成總煙道與煙氣源連接；所有煙氣輸出煙道匯成總煙道與裝置的引風(fēng)機(jī)連接。
增濕降溫通道的增濕降溫機(jī)構(gòu)考慮煙氣中少量的SO3接觸水，對(duì)其有腐蝕作用，應(yīng)當(dāng)選用耐腐蝕的不銹鋼材料，噴出的水珠成霧狀。在煙氣增濕降溫通道的底部應(yīng)當(dāng)設(shè)有灰塵排放裝置；布料倉(cāng)b3、進(jìn)口及進(jìn)口過渡倉(cāng)b4、活性焦出口過渡倉(cāng)b6與出口b7的結(jié)構(gòu)，可以采用長(zhǎng)槽接口的長(zhǎng)條雙面錐、多個(gè)接口的長(zhǎng)方條雙面錐、多個(gè)單接口的四面錐中一種，其接口可以是方形或者是圓柱形。下料錐的錐度要保證活性焦在自重力的作用下順利流動(dòng)。
活性焦吸附反應(yīng)層厚度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，要保證反應(yīng)有一定時(shí)間和脫硫效率，又要盡可能降低阻力，有利于減少運(yùn)行費(fèi)用。氨氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)的管道網(wǎng)，其密度適當(dāng)，既要保證氨氣能夠充分均勻進(jìn)入活性焦層。管道網(wǎng)層位于寬區(qū)中部，其噴嘴方向下傾斜，可以保證噴嘴不被活性焦粉末堵塞。對(duì)于需要同時(shí)脫硝的裝置，氨氣也可以通過煙氣預(yù)處理通道的噴水機(jī)構(gòu)改噴氨水，既可以使煙氣降溫，又可以使氨氣與煙氣混合后一道進(jìn)入活性焦反應(yīng)床，活性焦在吸附二氧化硫的同時(shí)，催化氨氣和煙氣中的氮氧化物的進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，而生成氮?dú)馀c水，達(dá)到脫硝的目的。
活性焦布料閥門是常閉閥門，與布料機(jī)構(gòu)配合聯(lián)動(dòng)，可利用布料機(jī)構(gòu)在空載時(shí)位置上抬頂開閥門，滿載時(shí)位置下降關(guān)閉閥門。布料機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)在一個(gè)水平面上平行移動(dòng)，并有到達(dá)終端自動(dòng)反向運(yùn)行的功能。
(4)解吸裝置當(dāng)由多個(gè)單元組合時(shí)，相鄰單元解吸裝置之間，應(yīng)當(dāng)相通；解吸裝置C中的設(shè)備，解吸塔可以按每個(gè)單元設(shè)置一個(gè)也可以按整套裝置設(shè)置設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)，前者可以降低裝置高度，后者可以方便于利解吸裝置的設(shè)備布局；除解吸塔以外，解吸裝置C的其他設(shè)備，應(yīng)當(dāng)整套裝置設(shè)置一套。
解吸裝置C，位于最下面的吸附裝置的下方。解吸裝置C由解吸塔c1、下料器c2、傳送機(jī)構(gòu)c3、熱能源c4、熱能源泵c5、再生氣體抽取泵c6與再生氣體凈化分離設(shè)備c7、氨氣存儲(chǔ)設(shè)備c13、CO2存儲(chǔ)設(shè)備c10、氣體切換閥門c11、電氣控制設(shè)備c14等組成。
解吸塔c1的進(jìn)口與吸附裝置的出口b7直接連接。解吸塔c1的出口下方設(shè)置下料器c2，下料器c2的下方設(shè)置傳送機(jī)構(gòu)c3，在傳送機(jī)構(gòu)c3的下料處的下方是聚料口，聚料口連接輸送管道進(jìn)入分選裝置D的篩選機(jī)構(gòu)d3。
配合解吸塔c1設(shè)置熱能源c4、熱能源泵c5、再生氣體抽取泵c6與再生氣體凈化分離設(shè)備c7，熱能源c4、通過熱能源泵c5給解吸塔c1提供活性焦再生所需要的熱能，其輸出的廢氣由管道送入。再生氣體抽取泵c6一端與解吸塔c1中的抽機(jī)構(gòu)出口管道連接，另一端與再生氣體凈化分離設(shè)備c17的進(jìn)口連接。再生氣體凈化分離設(shè)備c17的分離的CO2輸出口與CO2存儲(chǔ)設(shè)備c10連接；再生氣體凈化分離設(shè)備c17的分離的富SO2氣體輸出口輸送管道c8連接，送至副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化裝置入口。
氨氣存儲(chǔ)設(shè)備c13用于脫硝使用，其輸出與氣體切換閥門c11的一個(gè)輸入接口連接，氣體切換閥門c11的另一個(gè)輸入接口與CO2存儲(chǔ)設(shè)備c10的出口連接，氣體切換閥門c11是一個(gè)二選其一輸出的可控閥門，它的輸出連接輸送管道，送入各個(gè)吸附裝置B的氨氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)b11的進(jìn)口。
電氣控制設(shè)備c14是整個(gè)裝置的一次設(shè)備及二次設(shè)備，供給裝置各個(gè)電動(dòng)設(shè)備、結(jié)構(gòu)的電源和收集整套裝置的測(cè)量、監(jiān)控傳感器信號(hào)并進(jìn)行處理。
解吸塔應(yīng)當(dāng)選用能夠充分利用活性焦冷卻時(shí)釋放的余熱的設(shè)備，以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，其設(shè)備應(yīng)當(dāng)有調(diào)節(jié)及適應(yīng)活性焦下料速度的功能，以滿載燃煤含硫量變化需要調(diào)節(jié)性焦下料速度以滿足脫硫效率的需求。
下料機(jī)構(gòu)與傳送機(jī)構(gòu)選用對(duì)活性焦磨損少的設(shè)備。
如果沒有設(shè)置二氧化碳分離設(shè)備，可采用制氮?dú)獾脑O(shè)備，取代CO2存儲(chǔ)設(shè)備及其作用。
(5)關(guān)于分選裝置當(dāng)由多個(gè)單元組合時(shí)，相鄰單元分選裝置之間，應(yīng)當(dāng)相通；其單元分選裝置D的設(shè)備，其篩選機(jī)構(gòu)可以按單元設(shè)置采用滾篩機(jī)構(gòu)，也可以按整套裝置設(shè)置一個(gè)平篩機(jī)構(gòu)；其提升機(jī)構(gòu)E，可以按單元設(shè)置一個(gè)，也可以按整套裝置設(shè)置一個(gè)能在輸送面上能左右來回進(jìn)行移動(dòng)的提升機(jī)構(gòu)。與篩選機(jī)構(gòu)配合考慮，以有利于提升機(jī)構(gòu)的取料。
分選裝置D安排在解吸裝置C的下方，位于地平線下。它由篩選機(jī)構(gòu)d3、粉塵存儲(chǔ)倉(cāng)d2及提取機(jī)構(gòu)d4、活性焦添加倉(cāng)d1組成。
篩選機(jī)構(gòu)d3安置在傳送機(jī)構(gòu)c3下方聚料口的下方，與聚料口連接的管道與篩選機(jī)構(gòu)d3的入口相通，篩選機(jī)構(gòu)d3的粗顆?；钚越钩隹谙路绞腔钚越固砑觽}(cāng)d1，其分離的粉塵出口下方是粉塵存儲(chǔ)倉(cāng)d2。設(shè)置粉塵提取機(jī)構(gòu)d4?；钚越固砑觽}(cāng)d1安置了提升機(jī)構(gòu)E，活性焦由提升機(jī)構(gòu)E送入布料存儲(chǔ)倉(cāng)A。
(6)關(guān)于提升機(jī)構(gòu)提升機(jī)構(gòu)E，安置在整個(gè)裝置的一個(gè)外側(cè)面，其出口與布料存儲(chǔ)倉(cāng)A的入口銜接，其入口位于分選裝置D的活性焦添加倉(cāng)d1。它將活性焦添加倉(cāng)d1的活性焦提升并送入布料存儲(chǔ)倉(cāng)A。
提升機(jī)構(gòu)可以是管道氣動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)，也可以是其他上料機(jī)構(gòu)如翻斗傳送機(jī)構(gòu)等，也可以是單個(gè)，也可以是多個(gè)。
提升機(jī)構(gòu)數(shù)量的選擇，應(yīng)當(dāng)考慮到其輸送的方便和輸送的效果，能使單元布料存儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)活性焦盡可能分布均勻、能流動(dòng)順利暢通，當(dāng)采用單個(gè)提升機(jī)構(gòu)時(shí)，為達(dá)此目的，途徑有三1、提升機(jī)構(gòu)能在輸送面上能左右來回進(jìn)行移動(dòng)；2、在布料存儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)設(shè)置布料機(jī)構(gòu)；3、增加布料存儲(chǔ)倉(cāng)的高度。
本發(fā)明可以延伸到化工領(lǐng)域，用于對(duì)氣相流體中多種有害及無用物質(zhì)進(jìn)行凈化的、或者對(duì)氣相流體中其中某種物質(zhì)進(jìn)行濃縮、提純的場(chǎng)合。
權(quán)利要求
1.一種一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置，由吸附裝置和解吸裝置等所組成，其特征在于該裝置為布料存儲(chǔ)倉(cāng)(A)、錯(cuò)流式吸附裝置(B)、解吸裝置(C)、分選裝置(D)自上而下順序連接而成，提升機(jī)構(gòu)(E)的上端與布料儲(chǔ)倉(cāng)(A)相接，提升機(jī)構(gòu)(E)的下端與分選裝置(D)相接，錯(cuò)流式吸附裝置(B)自上而下為煙氣輸出層(B1)、吸附反應(yīng)層(B2)、下料過渡層(B3)，煙氣輸出層(B1)的上層是雙布料閥門(b1)，與布料儲(chǔ)倉(cāng)(A)相連接，煙氣輸出層(B1)的側(cè)面設(shè)有煙氣出口(b18)，在下料過渡層(B3)的側(cè)面設(shè)有煙氣進(jìn)口(b15)，下料過渡層(B3)下面的出口(b7)與解吸裝置(C)相連接，解吸裝置(C)下面的下料器(C2)與分選裝置(D)上部的篩選機(jī)構(gòu)(d3)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置，其特征在于錯(cuò)流式吸附裝置(B)的煙氣輸出層(B1)自上而下為雙布料閥門(b1)、雙布料機(jī)構(gòu)(b2)、雙布料倉(cāng)(b3)，雙布料倉(cāng)(b3)通過進(jìn)口過渡倉(cāng)(b4)與吸附反應(yīng)層(B2)中雙反應(yīng)床(b5)相連接，吸附反應(yīng)層(B2)的中間為煙氣進(jìn)入層(b14)，在煙氣進(jìn)入層(B14)的兩側(cè)是反應(yīng)床(b5)，反應(yīng)床(b5)的內(nèi)側(cè)是迎煙面隔柵(b8)，外側(cè)是出煙面隔柵(b10)，出煙面隔柵(b10)外側(cè)是雙煙氣出層(b16)，雙煙氣出層(b16)上部是雙煙氣布風(fēng)出口(b17)，在煙氣進(jìn)入層(b14)的下方是下料過渡層(B3)的煙氣布風(fēng)入口(b13)，在煙氣布風(fēng)入口(b13)下面是煙氣增濕降溫通道(b12)，活性焦出口過渡倉(cāng)(b6)的上端與反應(yīng)床(b5)相接，下端與出口(b7)相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置，其特征在于雙反應(yīng)床(b5)中與迎煙面隔柵(b8)平行的設(shè)有分區(qū)隔柵(b9)，在分區(qū)隔柵(b9)旁設(shè)有排狀通氣管構(gòu)成的氨氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)(b11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置，其特征在于錯(cuò)流式吸附裝置(B)由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的錯(cuò)流式吸附裝置并列組合而成，每個(gè)吸附裝置的煙氣進(jìn)口(b15)與總煙氣進(jìn)入煙道(G)相連通，每個(gè)吸附裝置的煙氣出口(b18)與總煙氣通道(F)相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置，其特征在于解吸裝置(C)自上而下由解吸塔(C1)、下料器(C2)、傳送機(jī)構(gòu)(C3)組成，在解吸塔(C1)上還與外輔設(shè)備熱能源泵(C5)，再生氣體抽取泵(C6)、熱能源(C4)、再生氣體凈化分離設(shè)備(C7)、CO2存儲(chǔ)設(shè)備(C10)、氨氣存儲(chǔ)設(shè)備(C13)相接，解吸塔(C1)的上部與一組或多組吸附裝置(B)的出口相接，解吸塔(C1)的下部與分選裝置(D)相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置，其特征在于分選裝置(D)由活性焦添加倉(cāng)(d1)、粉塵儲(chǔ)倉(cāng)(d2)、篩選機(jī)構(gòu)(d3)、粉塵清除機(jī)構(gòu)(d4)所組成，篩選機(jī)構(gòu)(d3)位于粉塵儲(chǔ)倉(cāng)(d2)的上部，篩選機(jī)構(gòu)(d3)的進(jìn)口與解吸裝置(C)中下料器(C2)的出口相連接，篩選機(jī)構(gòu)(d3)的出口位于活性焦添加倉(cāng)(d1)中，篩選機(jī)構(gòu)(d3)的中部位于粉塵儲(chǔ)倉(cāng)(d2)中，提升機(jī)構(gòu)(E)的下端位于活性焦添加倉(cāng)(d1)中，粉塵清除機(jī)構(gòu)(d4)一端位于粉塵儲(chǔ)倉(cāng)(d2)內(nèi)，另一端位于粉塵儲(chǔ)倉(cāng)(d2)外。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置，其特征在于篩選機(jī)構(gòu)(d3)為滾篩或平面篩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置，其特征在于提升機(jī)構(gòu)(E)為管道氣動(dòng)傳送機(jī)或翻斗傳送機(jī)。
全文摘要
一體化錯(cuò)流移動(dòng)式凈化裝置是一種對(duì)煙氣中有害物質(zhì)SO
文檔編號(hào)B01D53/04GK1377720SQ02112579
公開日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2002年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月23日
發(fā)明者肖友國(guó), 劉靜, 翟尚鵬, 辛昌霞, 姜華, 徐晶晶 申請(qǐng)人:國(guó)家電力公司南京電力自動(dòng)化設(shè)備總廠