用于活性炭吸附塔的氨氣和空氣混合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于活性炭吸附塔的氨氣和空氣混合裝置，S卩，氨氣用空氣稀釋的裝置，屬于燒結(jié)煙氣處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]吸附塔是活性炭脫硫脫硝系統(tǒng)中，為活性炭吸附煙氣中有害氣體、雜質(zhì)提供場(chǎng)所的裝置。吸附塔是一個(gè)左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，中間是進(jìn)氣室，進(jìn)氣室兩側(cè)各有三層活性炭層，在活性炭層的外側(cè)各有一個(gè)出氣室，其中進(jìn)氣室和活性炭床層之間采用入口百葉窗隔開。燒結(jié)煙氣經(jīng)由進(jìn)氣室進(jìn)入到吸附塔，然后通過入口百葉窗再進(jìn)入到活性炭層，在活性炭層完成煙氣的脫硫脫硝。
[0003]在干法活性炭脫硫脫硝工藝中，需要用到氨氣來參與反應(yīng)。在工業(yè)生產(chǎn)中，氨氣一般都是以液氨的形態(tài)提供的。液氨氣化后，其氨氣純度很高，如直接應(yīng)用于生產(chǎn)中，既浪費(fèi)，又不安全。為此，液氨氣化后，高純度氨氣需要先和空氣混合，然后再通入到干法脫硫脫硝工藝中進(jìn)行應(yīng)用。氨氣和空氣的混合均勻度很大程度上影響了氨氣的利用效率，因此，如何使氨氣和空氣充分混合，是一個(gè)急需解決的問題。本實(shí)用新型提供一種脫硫脫硝用氨氣混合裝置，來解決這一問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的脫硫脫硝用氨氣混合裝置由空氣管道、氨氣管道、空氣螺旋段、氨氣螺旋段、混合段和混合氣體出口組成?？諝鈴目諝夤艿劳ㄈ胙b置，氨氣從氨氣管道通入裝置?？諝夤艿莱叽绱笥诎睔夤艿莱叽?。氨氣管道插入到空氣管道中，然后沿著空氣管道軸線沿著氣流方向延伸一段距離。在置于空氣管道內(nèi)的氨氣管道，沿著空氣管道軸線的氨氣螺旋段入口開始至尾部，屬于氨氣螺旋段。在氨氣螺旋段內(nèi)，將氨氣管道均分為若干部分，每一部分都沿著軸線螺旋向后延伸，直至氨氣螺旋段出口，并且每個(gè)部分之間用螺旋板相互隔開的?？諝饴菪螌儆诳諝夤艿赖囊徊糠郑瑥目諝饴菪稳肟陂_始至空氣螺旋段出口結(jié)束。在空氣螺旋段中，將氨氣管道與空氣管道之間的圓環(huán)均分為若干部分，每一部分都沿著軸線以與氨氣管道螺旋段相反的旋向螺旋向后延伸，直至空氣螺旋段出口，并且每個(gè)部分之間用螺旋板相互隔開?；旌隙问俏挥诳諝饴菪沃缶o接空氣螺旋段，直至混合氣體出口的一段管道，其內(nèi)部設(shè)置有第一折流板、第二折流板，也可設(shè)置按照第一折流板和第二折流板次序排列的多組折流板。例如，第一折流板是圓環(huán)板結(jié)構(gòu)，圓環(huán)板外圓與混合管道內(nèi)壁連接。第二折流板是圓板結(jié)構(gòu)，置于混合管道之內(nèi)，圓板外圓與混合管道之間有間隙，可容混合氣體通過。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施方案，提供用于活性炭吸附塔的氨氣和空氣混合裝置，該裝置包括空氣管道、氨氣管道、空氣螺旋段、氨氣螺旋段、混合段和混合氣體出口，其中氨氣管道從直徑更大的空氣管道的一側(cè)插入(或延伸進(jìn)入)空氣管道中，然后彎折并沿著空氣管道軸線沿著氣流方向延伸一段距離L(它例如是混合裝置總長度的20-80%、更優(yōu)選35-65 %，比如L = 0.2-2米，優(yōu)選0.3-1.5米)，氨氣管道的末段為氨氣螺旋段，氨氣螺旋段包括由氨氣管道內(nèi)的m個(gè)縱向延伸的螺旋板所隔開的m個(gè)螺旋形氨氣通道，此外，與氨氣螺旋段相對(duì)應(yīng)的空氣螺旋段包括由介于氨氣管道與空氣管道之間的空間內(nèi)的η個(gè)縱向延伸的螺旋板所隔開的η個(gè)螺旋形空氣通道，在這兩種通道的末端之后是(屬于空氣管道末段或混合裝置末段的)混合段，再之后或混合段的末端是混合氣體出口 ；其中m= 1-6，η=1-8和其中空氣螺旋段的螺旋方向與氨氣螺旋段的螺旋方向相反。
[0006]一般來說，空氣螺旋段與氨氣螺旋段同軸心。
[0007]優(yōu)選的是，m= 1-4，η = 1_6，更優(yōu)選 m = 2 或 3，和 / 或 η = 2、3、4 或 5。
[0008]優(yōu)選的是，在混合段中設(shè)有第一折流板和/或第二折流板?；?，第一折流板和第二折流板作為一組并且重復(fù)設(shè)置2至3組；或第一折流板和第二折流板交替設(shè)置并且各自分別設(shè)置1-3個(gè)，優(yōu)選各自分別設(shè)置2個(gè)。
[0009]一般，該氨氣管道的外直徑是空氣管道的內(nèi)徑的30-70%，更優(yōu)選40-60 %。
[0010]優(yōu)選的是，第一折流板是圓環(huán)板結(jié)構(gòu)，圓環(huán)板的外圓周與混合管道內(nèi)壁連接；第二折流板是圓板結(jié)構(gòu)，置于混合管道之內(nèi)，圓板外圓周與混合管道之間有間隙以便讓混合氣體通過。
[0011]優(yōu)選的是，第二折流板是圓環(huán)板結(jié)構(gòu)，圓環(huán)板的外圓周與混合管道內(nèi)壁連接；第一折流板是圓板結(jié)構(gòu)，置于混合管道之內(nèi)，圓板外圓周與混合管道之間有間隙以便讓混合氣體通過。
[0012]一般來說，空氣螺旋段的長度是氨氣螺旋段的長度的0.7-2.8倍，優(yōu)選0.8-2.5倍，更優(yōu)選1-2.0倍，更優(yōu)選1.2-1.8倍。
[0013]一般來說，混合段的長度是空氣螺旋段的長度的0.4-1倍，優(yōu)選0.6-0.8倍。
[0014]空氣螺旋段與氨氣螺旋段具有類似于彈簧或虛擬彈簧的結(jié)構(gòu)?？諝饴菪蔚穆菪慰諝馔ǖ阑虬睔饴菪蔚穆菪伟睔馔ǖ栏髯缘穆菥嗯c螺旋直徑之比(即K/2R或k/2r)分別是 0.2-2:1，優(yōu)選 0.4-1.5:1，更優(yōu)選 0.6-1.0:1。
[0015]本實(shí)用新型的裝置按照以下方法來操作:氨氣從氨氣入口通入到裝置M中，然后經(jīng)過氨氣螺旋段。在氨氣螺旋段入口處氨氣被分為若干部分，然后沿著螺旋管路流動(dòng)，最后在氨氣螺旋段出口處形成螺旋的氨氣氣流?？諝鈴目諝馊肟谕ㄈ氲窖b置的空氣管道中，然后經(jīng)過空氣螺旋段。在空氣螺旋段入口處空氣被分為若干部分，然后沿著螺旋管路流動(dòng)，最后在空氣螺旋段出口處形成螺旋的空氣氣流。在混合段處，螺旋的氨氣氣流和逆向螺旋的空氣氣流形成強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，能夠很快的進(jìn)行混合，接著混合氣流通過第一折流板和第二折流板。第一折流板和第二折流板將混合氣流變成紊流，繼續(xù)加強(qiáng)空氣和氨氣的混合效果，最終在混合氣體出口處使空氣和氨氣達(dá)到理想的混合效果。
[0016]另外，第一折流板和第二折流板作為一組并且重復(fù)設(shè)置2至3組；或第一折流板和第二折流板交替設(shè)置并且各自分別設(shè)置1-3個(gè)，優(yōu)選各自分別設(shè)置2個(gè)。
[0017]氨氣與空氣在該混合裝置中混合之后變成稀氨氣，然后被通入到吸附塔的煙氣進(jìn)口之前的煙氣通道內(nèi)和該吸附塔內(nèi)。所述活性炭脫硫脫硝系統(tǒng)包括活性炭吸附塔和解析土it
ο
[0018]氨氣管道和空氣管道的直徑取決于吸附塔的尺寸規(guī)模。吸附塔的尺寸規(guī)模越大，需要通入的稀氨氣量越大，則氨氣管道和空氣管道的直徑越大。氨氣管道的外直徑是例如5cm_80cm，如10_60cm，管壁厚是例如l_2cm，如1.5cm?？諝夤艿赖耐庵睆绞抢?0cm-120cm，如15-100cm，管壁厚是例如1-2.5cm，如1.5或2.0cm0氨氣-空氣混合裝置M的總長度是0.6-3.5米，優(yōu)選0.8-3米，更優(yōu)選1.0-2.5米。
[0019]本實(shí)用新型的效果
[0020]本實(shí)用新型能夠讓空氣和氨氣達(dá)到理想的混合效果，確保氨氣以合適的濃度進(jìn)入吸附塔中，確保吸附塔的安全運(yùn)行，同時(shí)節(jié)約氨氣，能提高吸附塔的脫硫、脫硝的效率，降低設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)成本，而且本裝置操作簡便，容易操作。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的空氣/氨氣混合裝置M的示意圖。
[0022]圖2為氨氣螺旋段610的局部示意圖，其中m = 2。
[0023]圖3為氨氣螺旋段610和空氣螺旋段609的局部示意圖，其中m = 2，η = 2。
[0024]圖4為包括多個(gè)(3個(gè))活性炭床層且實(shí)施多段噴氨氣的單塔多床層型吸附塔的示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記
[0026]601、空氣入口 ；602、空氣管道；603、空氣管道螺旋段入口 ；604、氨氣管道螺旋段入口 ；605、氨氣入口 ；606、氨氣管道；607、空氣螺旋段螺旋板；608、氨氣螺旋段螺旋板；
609、空氣螺旋段；610、氨氣螺旋段；611、空氣管道螺旋段出口 ；612、混合段；613、氨氣管道螺旋段出口 ；614、第一折流板；615、第二折流板；616、混合氣體出口 ；617、混合氣體。
[0027]Α、B、C和D:是空氣螺旋段(609)的在氨氣管道與空氣管道之間的空間被螺旋板相互隔開的四個(gè)部分(四個(gè)子通道)。
[0028]Ε、F、G和H:是氨氣螺旋段￠10)的氨氣管道被螺旋板相互隔開的四個(gè)部分(四個(gè)子通道)。
[0029]I或100:吸附塔或反應(yīng)塔；101，101a，101b，1lc:活性炭床層；102:原煙氣或原煙氣輸送煙道；103:凈煙氣；104:活性炭輸入口 ； 104a:活性炭進(jìn)料閥；105:活性炭出P ;105b:活性炭泄料閥；106:稀氨氣;106a，106b:噴氨管陣列；106c:空氣(或熱空氣)；106d:氨氣；107:進(jìn)氣室；108:出氣室；115、V1、V2或V3:氨氣閥門；M:空氣/氨氣混合裝置。
[0030]圖5是本實(shí)用新型的利用從解析塔的冷卻區(qū)外排的冷卻風(fēng)的至少一部分在氮?dú)鈸Q熱器中加熱氮?dú)獾幕钚蕴拷馕鏊?解析系統(tǒng))的工藝流程示意圖。
[0031]圖6是本實(shí)用新型的活性炭吸附塔或反應(yīng)塔的煙氣溫度控制工藝流程示意圖。
[0032]圖7是本實(shí)用新型的包括脫硫脫硝塔和解析塔的煙氣處理裝置的示意圖。
[0033]附圖標(biāo)記