本實(shí)用新型涉及一種煙氣干法凈化裝置,尤其是脫除煙氣中SO2、NOX、粉塵、汞、二噁英等污染物的逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置。
背景技術(shù):
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我國工業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格,對控制廢氣中SO2、NOX排放量的壓力較大。目前煙氣凈化技術(shù)以濕法技術(shù)為主,消耗大量水資源,容易造成二次污染,且不能同時(shí)脫硫脫硝,與我國節(jié)能減排、綠色工業(yè)生產(chǎn)理念相悖。
活性焦煙氣凈化技術(shù)是一種可再生、可資源化的干法煙氣凈化技術(shù),利用活性焦的吸附特性,高效脫除煙氣中污染物中的粉塵、SO2、NOX、汞、二噁英等污染物,還能脫除濕法技術(shù)中難以脫除的SO3,避免了煙氣中不同污染物凈化裝置的串聯(lián)建設(shè),同時(shí)還可以對超細(xì)粉塵(PM10)具有一定的凈化作用。適用于凈化燃煤煙氣、燃油煙氣、垃圾焚燒煙氣、重油分解煙氣和燒結(jié)煙氣等。
吸附式脫硫塔和吸附式脫硝塔是活性焦干法煙氣凈化裝置的核心設(shè)備。目前工業(yè)中應(yīng)用的多為固定床脫硫脫硝技術(shù)和移動床脫硫脫硝技術(shù),其中固定床設(shè)備的煙氣處理量較低,不能適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)需求,而移動床由于氣固良性接觸面積大,凈化效率高,處理量大等優(yōu)點(diǎn),具有較高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。其中移動床脫硫脫硝技術(shù)按煙氣與活性焦的接觸方式分為并流、逆流和錯流三種方式。并流式操作傳質(zhì)推動力相對較低;錯流式操作時(shí)活性焦不能被充分利用,存在未與煙氣充分接觸就被排出的現(xiàn)象,從而活性焦消耗量大,循環(huán)量也大。而逆流式移動床中的活性焦,其活性沿塔頂?shù)剿字饾u降低,最終排出的活性焦是幾乎是完全失活的,活性焦與煙氣接觸的整個過程被充分利用,因此活性焦消耗量小,循環(huán)量也小,從而降低了再生能耗和運(yùn)行成本。
然而現(xiàn)有逆流操作技術(shù)存在活性焦先進(jìn)入脫硝區(qū)后再進(jìn)入脫硫區(qū)。脫硝反應(yīng)生成的NH4HSO4和(NH4)2SO4在147~350℃間為液體,通常在吸附反應(yīng)器中是固體,而有溫度波動時(shí)可能會液化,因此活性焦表面可能會附著一層粘稠狀物質(zhì)。而此時(shí)活性焦再進(jìn)入脫硫區(qū)時(shí),活性焦會因?yàn)楦街锏拇嬖诙Y(jié)塊或堵塞吸附孔道,從而活性大幅度降低。
CN203043829U公開的一種基于活性炭的煙氣脫硫脫硝塔,就是典型的逆流操作,活性焦先進(jìn)入脫硝區(qū)后再進(jìn)入脫硫區(qū)。實(shí)際操作時(shí)易發(fā)生脫硝產(chǎn)物使活性焦失活而影響脫硫效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,該裝置為上下結(jié)構(gòu),一級吸附段10在二級吸附段20的下方,一級吸附段10下部設(shè)有進(jìn)煙氣道51、一級氣體分布器14,中部設(shè)有一級活性焦床層13、一級出氣煙道61、一級料倉12和二級排料通道26,二級排料通道26與上部設(shè)有二級排料斗25貫通,二級排料通道26與一級吸附段10底部設(shè)有的出料斗40貫通;一級吸附段10之上為二級吸附段20,二級吸附段20設(shè)有二級進(jìn)氣煙道52,二級進(jìn)氣煙道52內(nèi)設(shè)有噴氨構(gòu)件30,噴氨構(gòu)件30之上設(shè)有二級氣體分布器24、二級活性焦床層23、二級料倉22和二級出氣煙道62,二級吸附段20內(nèi)設(shè)有穿過二級吸附段20的一級活性焦通道15,頂部設(shè)有一級活性焦入口11和二級活性焦入口21構(gòu)成。
一級出氣煙道61與二級進(jìn)煙氣道52導(dǎo)通。
一級活性焦入口11與一級料倉12導(dǎo)通。
二級活性焦入口與所述二級料倉導(dǎo)通。
一級氣體分布器14和二級氣體分布器24均為半敞開的夾套式結(jié)構(gòu),煙氣通過半敞開的夾套間壁141進(jìn)入一級活性焦床層13,再經(jīng)過二級氣體分布器24的半敞開的夾套間壁241進(jìn)入二級活性焦床層23。
有益效果:本實(shí)用新型采用上下兩級反應(yīng)結(jié)構(gòu),在一級吸附段內(nèi)用活性焦對煙氣進(jìn)行一次脫硫處理,煙氣與活性焦充分接觸,煙氣中絕大部分的SO2被吸收。二級吸附段對經(jīng)過一次脫硫的煙氣進(jìn)行脫硝和二次脫硫處理。此時(shí)煙氣含硫量很低,二級入口段噴氨可以有效提高系統(tǒng)脫硝效率。采用上下兩級反應(yīng)結(jié)構(gòu)克服了脫硫段活性焦被脫硝產(chǎn)物污染而結(jié)塊或失活的缺陷。在同一個塔內(nèi),可以分別調(diào)節(jié)一、二級吸附段的活性焦運(yùn)行速度,充分提高了不同凈化功能區(qū)的硫容利用率,減少循環(huán)量,進(jìn)而減少活性焦的運(yùn)行消耗量。活性焦利用率高,不易失活且機(jī)械損失小、氣流分布均勻、結(jié)構(gòu)緊湊,壓降小、運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
附圖說明:
圖1為逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2為圖1中氣體分布器14/24的半敞開的夾套間壁結(jié)構(gòu)圖。
100裝置主體,10一級吸附段,11一級活性焦入口,12一級料倉,13一級活性焦床層,14一級氣體分布器,15一級活性焦通道,20二級吸附段,21二級活性焦入口,22二級料倉,23二級活性焦床層,24二級氣體分布器,25二級排料斗,26二級排料通道,30噴氨構(gòu)件,40出料斗,51一級進(jìn)氣煙道,52二級進(jìn)氣煙道,61一級出氣煙道,62二級出氣煙道,141/241半敞開的夾套間壁。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置的煙氣凈化原理如下:
待凈化的煙氣由一級進(jìn)氣煙道導(dǎo)入逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置進(jìn)行凈化。煙氣首先進(jìn)入一級吸附段的一級氣體分布器14,經(jīng)半敞開的夾套間壁141均勻地進(jìn)入一級活性焦床層13,由下至上穿過一級活性焦床層后進(jìn)入一級出氣煙道,該過程為一次脫硫凈化處理,同時(shí)脫除重金屬和粉塵。
經(jīng)過一次脫硫凈化處理的煙氣從一級出氣煙道61移出進(jìn)入二級進(jìn)氣煙道52與噴氨構(gòu)件噴出的氨氣混合后在二級氣體分布器的作用下,均勻地進(jìn)入二級活性焦床層,進(jìn)行脫硝和二次脫硫凈化。
活性焦從一級活性焦入口11進(jìn)入一級料倉12后向下緩慢移動,在移動過程中與待處理的煙氣接觸,對氣體進(jìn)行一次脫硫處理,最后落入出料斗內(nèi),卸出進(jìn)行再生后,循環(huán)使用。
活性焦從二級活性焦入口21進(jìn)入二級料倉22后向下緩慢移動,在移動過程中與一次脫硫后的煙氣接觸,對氣體進(jìn)行一次脫硝處理和二次脫硫處理,接觸后的活性焦首先落入二級排料斗,最后落入出料斗內(nèi),與一級吸附段排出的活性焦一起卸出再生后,循環(huán)使用。
如圖1所示,逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,該裝置為上下結(jié)構(gòu),一級吸附段10在二級吸附段20的下方,一級吸附段10下部設(shè)有進(jìn)煙氣道51、一級氣體分布器14,中部設(shè)有一級活性焦床層13、一級出氣煙道61、一級料倉12和二級排料通道26,二級排料通道26與上部設(shè)有二級排料斗25貫通,二級排料通道26與一級吸附段10底部設(shè)有的出料斗40貫通;一級吸附段10之上為二級吸附段20,二級吸附段20設(shè)有二級進(jìn)氣煙道52,二級進(jìn)氣煙道52內(nèi)設(shè)有噴氨構(gòu)件30,噴氨構(gòu)件30之上設(shè)有二級氣體分布器24、二級活性焦床層23、二級料倉22和二級出氣煙道62,二級吸附段20內(nèi)設(shè)有穿過二級吸附段20的一級活性焦通道15,頂部設(shè)有一級活性焦入口11和二級活性焦入口21構(gòu)成。
一級出氣煙道61與二級進(jìn)煙氣道52導(dǎo)通。一級活性焦入口11與一級料倉12導(dǎo)通。二級活性焦入口與所述二級料倉導(dǎo)通。
一級氣體分布器14和二級氣體分布器24均為半敞開的夾套式結(jié)構(gòu),煙氣通過半敞開的夾套間壁141進(jìn)入一級活性焦床層13,再經(jīng)過二級氣體分布器24的半敞開的夾套間壁241進(jìn)入二級活性焦床層23。
預(yù)凈化煙氣從一級進(jìn)氣煙道51進(jìn)入逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,向上運(yùn)移,經(jīng)一級氣體分布器14的半敞開的夾套間壁141與一級活性焦床層13中從上向下移動的活性焦接觸,向上移動的攜污煙氣中的SO2、NOX、粉塵、汞、二噁英等污染物被從上向下移動的活性焦吸附后,經(jīng)一級出氣煙道61排出,已吸附煙氣中的SO2、NOX、粉塵、汞、二噁英等污染物的活性焦移出一級活性焦床層13落入出料斗40。經(jīng)一級出氣煙道61排出的不攜帶或少量攜帶污染物煙氣經(jīng)二級進(jìn)氣煙道52進(jìn)入二級吸附段20,與噴氨構(gòu)件30噴出的氨混合后再經(jīng)二級氣體分布器24中的半敞開的夾套間壁241與二級活性焦床層23中從上向下移動的活性焦接觸,活性焦再次吸附向上移動煙氣中的NOX和少量的SO2后,經(jīng)二級出氣煙道62排出,已吸附煙氣中NOX和SO2的活性焦移出二級活性焦床層20,通過一級吸附段10中設(shè)有的二級排料通道26送入出料斗40。一級吸附段10排出的攜污活性焦和二級吸附段20排出的攜污活性焦均通過出料斗40移出逆流式一體化活性焦煙氣凈化裝置,送給活性焦活化再生裝置進(jìn)行活化再生以便重復(fù)利用?;罨偕耐瑫r(shí)回收硫酸。