本實(shí)用新型涉及一種臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置。尤其涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

大氣是參與水和各種元素循環(huán)的重要環(huán)境因素，是人類賴以生存的最基本的環(huán)境要素。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加速，大量化石燃料的燃燒和工業(yè)廢氣的排放，使大氣環(huán)境質(zhì)量日趨惡化，不但自然生態(tài)遭到破壞，還直接威脅人類健康和生命安全。大氣污染物中，按先后順序急需治理的是SO₂、可吸入顆粒物、NOx等。

鋼鐵企業(yè)中的燒結(jié)、球團(tuán)和焦化等企業(yè)以及火電廠等企業(yè)產(chǎn)生了大量的煙氣，這些根據(jù)各自生產(chǎn)工藝而排放的煙氣中不同程度地含有大量的粉塵、SO₂、NOx等有害物質(zhì)。這些有害物質(zhì)如不能有效去除和達(dá)標(biāo)排放，將會形成霧霾天氣和酸雨，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境、從而損害大眾健康和生命安全，必須徹底治理，達(dá)標(biāo)排放。

針對上述問題，目前傳統(tǒng)的FGD方法多達(dá)上百種，主要有循環(huán)流化床干法煙氣脫硫工藝、鎂法脫硫工藝、半干法脫硫工藝、氨法脫硫工藝等，這些工藝及技術(shù)雖然歷史貢獻(xiàn)很大，但也存在著明顯的缺點(diǎn)，如脫硫效率和脫硫劑的利用率較低，脫硫副產(chǎn)品不易綜合利用，易產(chǎn)生新的污染，且工藝復(fù)雜。

關(guān)于脫硝，目前國內(nèi)比較成熟的脫硝技術(shù)有SCR(選擇性催化還原)、SNCR(非選擇性催化還原)兩種技術(shù)和工藝。

活性焦干法脫硫技術(shù)，國外始于20世紀(jì)60年代開始開發(fā)該技術(shù)，并于20世紀(jì)70年代進(jìn)行工業(yè)示范，20世紀(jì)80年代開始工業(yè)應(yīng)用。目前該技術(shù)已應(yīng)用于處理各種工業(yè)廢氣，如燃煤鍋爐煙氣、燒結(jié)機(jī)煙氣和垃圾焚燒煙氣，涉及化 工、電力、冶金等多個行業(yè)。該技術(shù)的基本方法為在吸附塔內(nèi)裝填活性焦，煙氣在活性焦的吸附作用下和在一定濃度氨氛圍以及活性焦的催化作用下(SCR)脫除SO₂和NOx。吸附飽和的活性焦通過電動卸料星型閥和轉(zhuǎn)運(yùn)送料鏈板機(jī)輸送到專門的再生塔進(jìn)行解吸恢復(fù)活性后再通過鏈板機(jī)送入脫硫塔處理煙氣。該方法存在明顯的缺點(diǎn)就是：活性焦在物理循環(huán)過程中破損嚴(yán)重，損耗量大，約占總消耗的50％～70％，年補(bǔ)充活性焦量大，運(yùn)轉(zhuǎn)電費(fèi)高，動設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種活性焦在物理循環(huán)過程中破損少、運(yùn)轉(zhuǎn)成本低的臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置，包括水平設(shè)置的罐體，在所述的罐體上下兩端設(shè)有通氣口；在所述的罐體內(nèi)設(shè)置有吸附劑；在所述臥式罐罐體的下部設(shè)有兩個鞍座，其中一個鞍座與臥式罐固定連接，另一個鞍座與臥式罐滑動連接。

較佳的，在所罐體為臥式水平布置，罐體高度和長度比小于或等于1。

較佳的，在所述的吸附劑與罐體下端之間設(shè)置進(jìn)氣分配層。

較佳的，在所述的罐體內(nèi)下部設(shè)置有吸附劑支撐格柵，所述的吸附劑設(shè)置在吸附劑格柵上。

較佳的，所述的罐體上對應(yīng)吸附劑的位置設(shè)置分別設(shè)置有下部、中部和上部檢修孔。

較佳的，所述的進(jìn)氣分配層布置在所述臥式罐體的下部，所述的進(jìn)氣分配層至少包括：由多組軸向間隔分布的分配格柵板組成。

較佳的，所述的進(jìn)氣分配層還包括設(shè)置在罐體臥式罐體的下部的進(jìn)氣分配格柵支撐架，所述的分配格柵板設(shè)置在進(jìn)氣分配格柵支撐架上。

較佳的，所述的進(jìn)氣分配層包括由下至上設(shè)置的：進(jìn)氣分配格柵支撐架、進(jìn)氣分配格柵、再分配器支撐架和再分配器。

本實(shí)用新型提供一種活性焦在吸附床和解吸床中裝填，工作中吸附單元和解吸單元相互切換的方法，在有效脫除煙氣中SO₂、NOx、二噁英、氟化物、重金屬的前提下，避免了活性焦的物理移動磨損消耗和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，大大降低了運(yùn)行費(fèi)用和使用維護(hù)費(fèi)用，大大減少企業(yè)的運(yùn)行成本，單位生產(chǎn)成本可大幅降低。同時由于沒有運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備、焦罐、篩分設(shè)備和獨(dú)立的再生塔，占地面積可適當(dāng)減少。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置主視圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖；

圖3是圖1的B-B剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。

本實(shí)用新型臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置，包括臥式罐體，在所述的罐體上下兩端設(shè)有通氣口；在所述的罐體內(nèi)設(shè)置有吸附劑。本實(shí)用新型臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附/再生裝置可以根據(jù)不同的煙氣處理要求通過采用本模塊化裝置串聯(lián)和并聯(lián)后，進(jìn)行脫硫和吸附劑的再生，整個過程活性焦吸附劑在裝置中固定，不需要移動，避免了活性焦的大量損耗，大大降低運(yùn)行費(fèi)用。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

SO₂吸附過程：活性焦煙氣脫硫是一種資源化的干法煙氣凈化技術(shù)。該技術(shù)在所述臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附/再生裝置中利用具有獨(dú)特吸附和催化性能的活性焦對煙氣中的SO₂進(jìn)行選擇性吸附，吸附態(tài)的SO₂在煙氣中氧氣和 水蒸氣存在的條件下被氧化為H₂SO₄并被儲存在活性焦孔隙內(nèi)，完成煙氣脫硫。

2SO₂+O₂+2H₂O＝2H₂SO₄

脫硝過程：經(jīng)過一段臥式吸附裝置后的煙氣進(jìn)入二段臥式吸附裝置，在噴入稀釋氨條件下，煙氣中的NOx在活性焦的催化作用下發(fā)生SCR還原反應(yīng)生成氮?dú)夂退?，?shí)現(xiàn)脫硝。

4NO+4NH₃+O₂＝4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂＝3N₂+6H₂O

解吸過程：所述臥式單段模塊化脫硫吸附/再生裝置中的活性焦吸附SO₂后，在加熱情況下，其所吸附的H₂SO₄與C(活性焦)反應(yīng)被還原為SO₂，同時活性焦被再次活化從而恢復(fù)其吸附性能，循環(huán)使用。

2H₂SO₄+C＝2SO₂+CO₂+2H₂O

整個脫硫過程，在本使用新型臥式單段模塊化脫硫吸附/再生裝置中的活性焦一次充填后不再移動，從而避免破損。

在罐體上對應(yīng)吸附劑的位置設(shè)置有檢修孔，用于裝置的檢修和活性焦吸附劑的裝卸。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步地改進(jìn)，在所述的吸附劑與罐體下端之間設(shè)置有過濾層。所述過濾層安裝在吸附劑上方，可以過濾少量碎焦微粒，確保排放煙氣粉塵含量達(dá)標(biāo)。過濾層可以由濾網(wǎng)支撐格柵和濾網(wǎng)組成。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步地改進(jìn)，在所述的罐體內(nèi)下部設(shè)置有吸附劑支撐格柵，所述的吸附劑設(shè)置在吸附劑格柵上。上述的吸附劑為活性焦吸附劑，活性焦吸附劑具有低溫下吸附煙氣中SO₂能力及在一定濃度氨氣氛圍下催化去除NOx的能力，同時具有再生能力。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步地改進(jìn)，在所述的吸附劑與罐體下端之間設(shè)置進(jìn)氣分配層。所述的進(jìn)氣分配層布置在所述臥式罐體的下方，所述的進(jìn)氣分配層至 少包括：由多組軸向間隔分布的分配格柵板組成。進(jìn)氣分配格柵由多組按一定間距分布的格柵板組成，所述進(jìn)氣分配格柵布置在所述下封頭的上方及進(jìn)氣分配格柵支撐架之上，對進(jìn)入下封頭處的紊流煙氣進(jìn)行初步整流和分配。進(jìn)氣分配格柵支撐架與所述罐體內(nèi)骨架焊接連接，所述進(jìn)氣分配格柵由多組模塊組成，放置于進(jìn)氣分配格柵支撐架之上，不需要焊接，安裝方便，快捷。

較佳的，所述的進(jìn)氣分配層包括由下至上設(shè)置的：進(jìn)氣分配格柵支撐架、進(jìn)氣分配格柵、再分配器支撐架和再分配器。上述再分配器由多個規(guī)則排列的管狀結(jié)構(gòu)組成，所述再分配器布置在所述進(jìn)氣分配格柵的上方及再分配器支撐架之上，對進(jìn)入吸附器煙氣進(jìn)行二次整流，保證煙氣均勻通過所述罐體內(nèi)部活性焦層。所述再分配器支撐架與所述罐體內(nèi)骨架焊接連接，所述進(jìn)再分配器由多組模塊組成，放置于再分配器支撐架之上，不需要焊接，安裝方便，快捷。

為了便于安裝，作為本實(shí)用新型進(jìn)一步地改進(jìn)，在罐體上設(shè)有所述下支座和上支座，所述下支座和外部框架固定連接，所述上支座通過彈性裝置和外部框架連接。

本實(shí)用新型的工作過程如下：

步驟1、使臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置處于吸附狀態(tài)

使煙氣通過下通氣口進(jìn)入臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置的罐體內(nèi)，由于罐體內(nèi)的預(yù)置有活性焦吸附劑，這樣利用具有獨(dú)特吸附和催化性能的活性焦對煙氣中的SO₂進(jìn)行選擇性吸附，吸附態(tài)的SO₂在煙氣中氧氣和水蒸氣存在的條件下被氧化為H₂SO₄并被儲存在活性焦孔隙內(nèi)；同時活性焦吸附層相當(dāng)于高效顆粒層過濾器，在慣性碰撞和攔截效應(yīng)作用下，除塵凈化后的煙氣中的少量粉塵顆粒在床層內(nèi)部不同部位被捕集，完成煙氣脫硫和除塵凈化。凈化后的煙氣通過上通氣口排放即可。

步驟2、使臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置處于再生狀態(tài)

使加熱后再生氣從罐體上方的上通氣口進(jìn)入，吸附SO₂后的活性焦，在加熱再生氣加熱情況下，其所吸附的H₂SO₄與C(活性焦)反應(yīng)被還原為SO₂，同時活性焦被再次活化從而恢復(fù)其吸附性能，循環(huán)使用。而解吸后的煙氣通過罐體下方的下通氣口輸出，可用于制酸等。這樣，再生過程完成。

步驟3、使上述過程持續(xù)交替完成即可實(shí)現(xiàn)對煙氣的進(jìn)行脫硫。

本實(shí)用新型的臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置的布置較為靈活，可以用于吸附SO₂，串聯(lián)布置的另一個立式單段模塊化脫硫吸附裝置可用于脫除NOx。生產(chǎn)時，兩個裝置組成一個吸附單元，同時用于有害物質(zhì)的吸附；同時該兩個裝置還可組成另一個解吸單元，用于吸附飽和后的活性焦再生。吸附單元和解吸單元相互切換，共同完成有害物質(zhì)的脫除和活性焦的再生循環(huán)。

下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

圖1所示本實(shí)用新型的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附/再生裝置包括依次連接的煙氣進(jìn)口/再生氣出口支管1、鞍座2、吸附器殼體3、封頭4、下部進(jìn)氣再分配器支撐架5、下部氣體分配器6、下部吸附劑支撐格柵7、下部檢修孔9、中部檢修孔10、上部檢修孔11、煙氣出口/再生氣進(jìn)口支管12。

具體的部件連接關(guān)系為：所述罐體3的下方與所述煙氣進(jìn)口/再生氣出口支管1焊接連接，所述煙氣出口/再生氣進(jìn)口支管12焊接連接于所述罐體3的上方，所述述罐體3從下到上依次安裝有再分配器支撐架5、下部殼體配器6、下部吸附劑支撐格柵7，所述罐體3的下部安裝有鞍座2，所述罐體3殼體內(nèi)裝填有活性焦吸附劑。

為了方便本實(shí)施例臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附/再生裝置的檢修和吸附劑的裝填，還設(shè)置有下部檢修孔9、中部檢修孔10和上部檢修孔11。

本實(shí)施例臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附/再生裝置在使用時，將所述煙氣進(jìn)口/再生氣出口1與外部煙氣進(jìn)氣管道或再生氣出口管道通過法蘭或焊接連接，將所述煙氣出口/再生氣進(jìn)口12與外部煙氣出氣管道或再生氣進(jìn)口管道通過法蘭或焊接連接。

本實(shí)用新型臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置中相關(guān)部件所用材料采用316L或其他耐高溫及耐腐蝕材料，其他部件主要材料可采用奧氏體不銹鋼或碳鋼材料。

本實(shí)施例臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置可以根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中煙氣中有害物質(zhì)的含量和煙氣量的具體情況進(jìn)行模塊化的串并聯(lián)組合，可以實(shí)現(xiàn)吸附裝置的模塊化，具有針對性好、靈活方便的等優(yōu)點(diǎn)。

2、本實(shí)用新型臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置在脫硫和吸附劑再生的過程中活性焦吸附劑在裝置中一次裝填，循環(huán)使用，不存在活性焦的物理移動，避免了活性焦的大量損耗，與傳統(tǒng)活性焦脫硫相比，運(yùn)行費(fèi)用大大降低。

3、本實(shí)用新型臥式單段模塊化煙氣脫硫脫硝吸附裝置實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過程為：吸附裝置中，含有SO₂和NOx等有害物質(zhì)的煙氣完成吸附后達(dá)標(biāo)排放。同時在解吸裝置中，經(jīng)過加熱的再生氣通過吸附飽和的活性焦吸附劑后完成脫吸，解析后的再生氣去制酸工段，完成資源化利用，無二次廢物產(chǎn)生。

以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。