專(zhuān)利名稱(chēng)：排氣處理方法及排氣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及排氣處理方法以及排氣處理裝置，具體來(lái)說(shuō)，涉及干式排氣處理，是關(guān)于使用碳質(zhì)吸附劑將硫氧化物吸附除去、并且將吸附了硫氧化物的碳質(zhì)吸附劑輸送到脫離工序中進(jìn)行活化再生的排氣處理方法及排氣處理裝置。
背景技術(shù)：
基于圖5對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。在使用了活性炭或活性焦炭等碳質(zhì)吸附劑的干式排氣處理裝置中，在移動(dòng)層型的吸附塔2中使排氣1中的硫氧化物吸附于碳質(zhì)吸附劑，將排氣凈化并從吸附塔2排出。吸附了硫氧化物的碳質(zhì)吸附劑通過(guò)傳送帶8輸送到脫離塔6中，通過(guò)在脫離塔6 內(nèi)加熱到400°C以上進(jìn)行再生，使其能進(jìn)行再吸附。再生的碳質(zhì)吸附劑通過(guò)傳送帶9返回到吸附塔2，再次供于硫氧化物的吸附。這樣，碳質(zhì)吸附劑在吸附塔2與脫離塔6之間循環(huán)。即，由吸附塔2、脫離塔6以及將它們連接的傳送帶8、9形成碳質(zhì)吸附劑的循環(huán)線5 (參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在用吸附塔2對(duì)鍋爐排氣或燒結(jié)機(jī)排氣那樣的大容量的排氣進(jìn)行處理時(shí)，碳質(zhì)吸附劑在循環(huán)使用中發(fā)生由磨損引起的粉化或由碰撞引起的細(xì)?；Ｒ虼?，粉化或細(xì)?；说奶假|(zhì)吸附劑通過(guò)篩分器7而與灰塵一起作為廢棄物12被廢棄。但是，已知排氣中的硫氧化物的含量對(duì)碳質(zhì)吸附劑的活化有影響。硫氧化物中的大部分為二氧化硫(SO2)，因此，下面以SA的反應(yīng)體系來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。(1)吸附塔內(nèi)反應(yīng)S02+l/202+H20 — H2SO4 ※(2)脫離塔內(nèi)反應(yīng)H2S04※+l/2C — S02+1/2C02+H20(※表示吸附于活性炭粒子細(xì)孔內(nèi)的狀態(tài)。)從上式可知，SO2以H2SO4(硫酸)的形式被吸附于碳質(zhì)吸附劑中。另一方面，在脫離塔6中，H2SO4與作為碳質(zhì)吸附劑的構(gòu)成元素的碳(C)反應(yīng)，分解成S02。通過(guò)該碳質(zhì)吸附劑中的C的消耗，碳質(zhì)吸附劑的細(xì)孔擴(kuò)展，同時(shí)比表面積增加。通常，碳質(zhì)吸附劑的活化是水蒸氣活化，其主要的反應(yīng)是H20+C —CCHH2脫離塔6內(nèi)的反應(yīng)是將水蒸氣活化中的H2O置換成H2SO4后的反應(yīng)，因此，碳質(zhì)吸附劑的活化與再生同時(shí)進(jìn)行，被稱(chēng)為硫酸活化(在線活化)。因此，在使用了碳質(zhì)吸附劑的干式排氣處理裝置中，排氣中的SA濃度會(huì)對(duì)碳質(zhì)吸附劑的在線活化產(chǎn)生影響。通常，根據(jù)SA濃度來(lái)決定碳質(zhì)吸附劑在吸附塔2內(nèi)的停留時(shí)間。但另一方面，作為停留時(shí)間的限制要素，還要考慮排氣中的灰塵負(fù)荷，若灰塵負(fù)荷高，則吸附塔2內(nèi)的壓損上升，陷入無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在SA濃度低的情況下，若想得到所希望的SA吸附量，必須延長(zhǎng)碳質(zhì)吸附劑的停留時(shí)間，但因灰塵負(fù)荷而存在碳質(zhì)吸附劑的極限最大停留時(shí)間，因此吸附量的增加有限，對(duì)碳質(zhì)吸附劑的在線活化產(chǎn)生界限。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2001-276562號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決含低濃度硫氧化物的排氣的處理方法及排氣處理裝置中的碳質(zhì)吸附劑的在線活化存在限度的問(wèn)題點(diǎn)，使排氣處理性能提高。本申請(qǐng)發(fā)明的排氣處理方法是具有第1循環(huán)工序的干式排氣處理工序，所述第1 循環(huán)工序?qū)⒃谖剿形搅伺艢庵械牧蜓趸锏奶假|(zhì)吸附劑輸送到脫離塔，通過(guò)加熱使碳質(zhì)吸附劑再生，將再生的碳質(zhì)吸附劑返回到吸附塔，供于硫氧化物的吸附，結(jié)果是使碳質(zhì)吸附劑在吸附塔與脫離塔之間循環(huán)；其特征在于，所述排氣處理方法還具有第2循環(huán)工序； 所述第2循環(huán)工序通過(guò)篩分器對(duì)從吸附塔排出的碳質(zhì)吸附劑與灰塵的混合物進(jìn)行分離，將碳質(zhì)吸附劑返回到吸附塔；并設(shè)定為可將第2循環(huán)工序中的碳質(zhì)吸附劑的至少一部分切換到第1循環(huán)工序中。此外，該排氣處理方法的特征在于，在排氣處理工序的啟動(dòng)階段，所述第2循環(huán)工序持續(xù)進(jìn)行到碳質(zhì)吸附劑的硫氧化物吸附量達(dá)到規(guī)定值。進(jìn)而，還提供了下述干式排氣處理方法，其特征在于，在排氣處理工序的啟動(dòng)階段，第2循環(huán)工序持續(xù)進(jìn)行到碳質(zhì)吸附劑的平均SO2吸附量達(dá)到20mg/g-AC以上的設(shè)定值， 然后，將所述第2循環(huán)工序的所述碳質(zhì)吸附劑的至少一部分切換到第1循環(huán)工序中。進(jìn)而，該排氣處理方法的特征還在于，作為對(duì)象的排氣為將燒結(jié)機(jī)中的硫氧化物含量低的排氣區(qū)域選擇性地集中而得到的氣體。本申請(qǐng)發(fā)明的排氣處理裝置是具有第1循環(huán)線的干式排氣處理裝置，所述第1循環(huán)線將在吸附塔中吸附了排氣中的硫氧化物的碳質(zhì)吸附劑輸送到脫離塔，通過(guò)加熱使碳質(zhì)吸附劑再生，將再生的碳質(zhì)吸附劑返回到吸附塔，供于硫氧化物的吸附，結(jié)果使碳質(zhì)吸附劑在吸附塔與脫離塔之間循環(huán)；其特征在于，所述排氣處理裝置還具備第2循環(huán)線和切換機(jī)構(gòu)，所述第2循環(huán)線通過(guò)篩分器對(duì)從吸附塔排出的碳質(zhì)吸附劑與灰塵的混合物進(jìn)行分離， 將碳質(zhì)吸附劑返回到吸附塔；所述切換機(jī)構(gòu)將第2循環(huán)線中的碳質(zhì)吸附劑的至少一部分切換到第1循環(huán)線中。根據(jù)本發(fā)明，能夠最大限度地利用碳質(zhì)吸附劑對(duì)硫氧化物的吸附能力，此外，能削減為了再生而使用的熱量。


圖1表示本發(fā)明的排氣處理裝置和碳質(zhì)吸附劑的概略流程。圖2表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖3是表示本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的脫硫性能的經(jīng)時(shí)變化的比較圖。圖4是燒結(jié)機(jī)的各風(fēng)箱的排氣中的S02、N0X濃度。圖5表示現(xiàn)有的排氣的處理裝置和碳質(zhì)吸附劑的概略流程。
具體實(shí)施方式
圖1中，用雙劃線表示的排氣1為從發(fā)電站、垃圾焚燒爐、燒結(jié)機(jī)等中排出的含有較低濃度的硫氧化物(約IOOppm以下)的氣體。排氣1在吸附塔2中與碳質(zhì)吸附劑接觸而被吸附除去硫氧化物，然后排出到體系外。這里，碳質(zhì)吸附劑可以使用本領(lǐng)域公知的碳質(zhì)吸附劑，例如可以列舉出活性炭、活性焦炭等(以下均簡(jiǎn)稱(chēng)為AC)。在排氣處理工序的初期啟動(dòng)階段中，碳質(zhì)吸附劑從吸附塔2的下部排出，用篩分器3除去灰塵之后，通過(guò)傳送帶10再次供給到吸附塔2的上部。由吸附塔2、篩分器3以及傳送帶10形成第2循環(huán)線4。在通過(guò)該第2循環(huán)線4使碳質(zhì)吸附劑循環(huán)的過(guò)程中，吸附于碳質(zhì)吸附劑中的硫氧化物的量不斷增加。若吸附于碳質(zhì)吸附劑中的硫氧化物的量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值，則通過(guò)切換機(jī)構(gòu)11將第2循環(huán)線4的碳質(zhì)吸附劑的流量的一部分切換到第1循環(huán)線5中。所述硫氧化物的吸附量的規(guī)定值只要是對(duì)于碳質(zhì)吸附劑的活性化來(lái)說(shuō)充分的吸附量即可，可以根據(jù)具體情況而定，例如根據(jù)設(shè)備尺寸、工藝要求、碳質(zhì)吸附劑的性質(zhì)、排氣中硫氧化物的含量等因素設(shè)置為合適的值，不同用戶(hù)或地區(qū)可以有不同要求，作為例示性的數(shù)值，例如以平均吸附量計(jì)為20mg/g-AC以上。在第1循環(huán)線5中，從吸附塔2的下部排出的碳質(zhì)吸附劑被運(yùn)送到脫離塔6中，在脫離塔6中進(jìn)行加熱再生。在進(jìn)行再生時(shí)，如上所述，通過(guò)消耗碳質(zhì)吸附劑中的C(碳)，使得碳質(zhì)吸附劑粒子中的細(xì)孔擴(kuò)展，同時(shí)比表面積增加，因此，對(duì)排氣中的有害物質(zhì)(硫氧化物、氮氧化物)的除去性能提高。在用篩分器7將粉化或者細(xì)?；说奶假|(zhì)吸附劑除去之后，再生的碳質(zhì)吸附劑返回到吸附塔2。另外，細(xì)粒化了的碳質(zhì)吸附劑與用篩分器3除去的灰塵一起作為廢棄物 12被廢棄。這樣，碳質(zhì)吸附劑通過(guò)第1循環(huán)線5在吸附塔2與脫離塔6之間循環(huán)，從而經(jīng)常地將再生的碳質(zhì)吸附劑供給到吸附塔2。圖2中表示了排氣處理方法的一個(gè)實(shí)施例。首先在啟動(dòng)時(shí)，將在吸附塔2中與排氣1接觸并吸附了 SA的碳質(zhì)吸附劑從吸附塔2排出，通過(guò)篩分器3除去灰塵部分，然后幾乎全部返回到吸附塔2，與排氣再次接觸來(lái)吸附S02。該循環(huán)持續(xù)到碳質(zhì)吸附劑中的吸附量達(dá)到目標(biāo)值即20. Omg/g-AC為止。若碳質(zhì)吸附劑中的吸附量達(dá)到了 20. Omg/g-AC,則將第2循環(huán)線4中的碳質(zhì)吸附劑的一部分送入到第1循環(huán)線5中，在脫離塔6中使其再生。然后，再生的碳質(zhì)吸附劑通過(guò)第1循環(huán)線5返回吸附塔2。從吸附塔2出來(lái)的碳質(zhì)吸附劑被分配到第2循環(huán)線4和第1循環(huán)線5中，其分配量?jī)?yōu)選按照第2循環(huán)線4中的碳質(zhì)吸附劑的SO2吸附量維持在目標(biāo)值即20. Omg/g-AC以上的方式來(lái)設(shè)定。在本實(shí)施例中，碳質(zhì)吸附劑(AC)的整體移送量為17. 5t/h，其中，在第2循環(huán)線4 中分配11. It的碳質(zhì)吸附劑，并在第1循環(huán)線5中分配6. 4t的碳質(zhì)吸附劑。另外，由于碳質(zhì)吸附劑不斷被消耗，因此，在吸附塔2與脫離塔6之間設(shè)置補(bǔ)給線，對(duì)消耗的部分進(jìn)行補(bǔ)給。例如圖2中補(bǔ)給線的補(bǔ)給AC的量為0.35t/h。另外，消耗了的碳質(zhì)吸附劑通過(guò)篩分器 3或篩分器7被篩分并廢棄。如圖2所示，本實(shí)施例中，廢棄AC的總量為0. 35t/h。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中，從吸附塔2排出的碳質(zhì)吸附劑變成17. 5t/h(S02吸附量達(dá)到20. Omg/ g-AC)。其中被分配到第1循環(huán)線5中的6. 4t/h的碳質(zhì)吸附劑被移送到脫離塔6而被再生，從脫離塔6排出的碳質(zhì)吸附劑的SO2吸附量變?yōu)镺mg/g-AC。被分配到第2循環(huán)線4中的11. lt/h的碳質(zhì)吸附劑原樣返回吸附塔2，因此吸附量還是20. Omg/g-AC。第1循環(huán)線5與第2循環(huán)線4的碳質(zhì)吸附劑在吸附塔2的入口前合并，再次進(jìn)入吸附塔2時(shí)的碳質(zhì)吸附劑的總量維持為17. 5t/h，SO2吸附量變?yōu)?2. 7mg/g-AC。在該穩(wěn)定狀態(tài)下的排氣以及碳質(zhì)吸附劑的各參數(shù)示于表1，表1的第1欄表示各參數(shù)名稱(chēng)，第2欄表示各參數(shù)的單位，第3欄表示各參數(shù)的測(cè)定值。其中，SV表示空速(space velocity)，其單位為Ι/h，表示相對(duì)于每單位容量活性炭(m3)的排氣流量(m3N/h)。AC自循環(huán)量表示在圖2中的第2循環(huán)線4中循環(huán)的碳質(zhì)吸附劑的量，在本實(shí)施例中為11. lt/h, AC循環(huán)量表示在第1循環(huán)線5中循環(huán)的碳質(zhì)吸附劑的量，在本實(shí)施例中為6. 4t/h，AC自循環(huán)率由下式?jīng)Q定，在本實(shí)施例中，AC自循環(huán)率為63. 4%。AC自循環(huán)率(％ )=(第2循環(huán)線的碳質(zhì)吸附劑的移送量/碳質(zhì)吸附劑整體的移送量)XlOO但是，最初(在吸附量達(dá)到20. Omg/g-AC之前)碳質(zhì)吸附劑不移送到第1循環(huán)線5中，僅在第2循環(huán)線4中循環(huán)，因此，AC自循環(huán)率為100%。表 權(quán)利要求
1.一種排氣處理方法，其是具有第1循環(huán)工序的排氣處理工序，所述第1循環(huán)工序?qū)⒃谖剿形搅伺艢庵械牧蜓趸锏奶假|(zhì)吸附劑輸送到脫離塔，通過(guò)加熱使所述碳質(zhì)吸附劑再生，將再生的所述碳質(zhì)吸附劑返回到所述吸附塔，再次供于硫氧化物的吸附，結(jié)果使所述碳質(zhì)吸附劑在所述吸附塔與所述脫離塔之間循環(huán)；其特征在于，所述排氣處理工序還具有第2循環(huán)工序，所述第2循環(huán)工序通過(guò)篩分器對(duì)從所述吸附塔排出的所述碳質(zhì)吸附劑與灰塵的混合物進(jìn)行分離，將所述碳質(zhì)吸附劑返回到吸附塔； 并設(shè)定為能夠?qū)⒌?循環(huán)工序中的所述碳質(zhì)吸附劑的至少一部分切換到第1循環(huán)工序中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣處理方法，其中，在排氣處理工序的啟動(dòng)時(shí)，所述第2循環(huán)工序持續(xù)進(jìn)行到所述碳質(zhì)吸附劑的硫氧化物吸附量達(dá)到規(guī)定值，然后將所述第2循環(huán)工序中的所述碳質(zhì)吸附劑的至少一部分切換到所述第1循環(huán)工序中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣處理方法，其中，在排氣處理工序的啟動(dòng)時(shí)，所述第2循環(huán)工序持續(xù)進(jìn)行到所述碳質(zhì)吸附劑的平均SO2吸附量為20mg/g-AC以上，然后將所述第2循環(huán)工序中的所述碳質(zhì)吸附劑的至少一部分切換到所述第1循環(huán)工序中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的排氣處理方法，其中，所述排氣為將燒結(jié)機(jī)中的硫氧化物含量低的排氣區(qū)域選擇性地集中而得到的氣體。
5.一種排氣處理裝置，其是具有第1循環(huán)線的排氣處理裝置，所述第1循環(huán)線將在吸附塔中吸附了排氣中的硫氧化物的碳質(zhì)吸附劑輸送到脫離塔，通過(guò)加熱使所述碳質(zhì)吸附劑再生，將再生的所述碳質(zhì)吸附劑返回到所述吸附塔，供于硫氧化物的吸附，結(jié)果使所述碳質(zhì)吸附劑在所述吸附塔與所述脫離塔之間循環(huán)；其特征在于，所述排氣處理裝置還具備第2循環(huán)線和切換機(jī)構(gòu)，所述第2循環(huán)線通過(guò)篩分器對(duì)從所述吸附塔排出的所述碳質(zhì)吸附劑與灰塵的混合物進(jìn)行分離，將所述碳質(zhì)吸附劑返回到所述吸附塔；所述切換機(jī)構(gòu)將所述第2循環(huán)線中的所述碳質(zhì)吸附劑的至少一部分切換到第1循環(huán)線中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種排氣處理方法及該處理方法所使用的排氣處理裝置，所述排氣處理方法具有第1循環(huán)工序，所述第1循環(huán)工序?qū)⒃谖剿形搅伺艢庵械牧蜓趸锏奶假|(zhì)吸附劑輸送到脫離塔，通過(guò)加熱使所述碳質(zhì)吸附劑再生，將再生的所述碳質(zhì)吸附劑返回到所述吸附塔，再次供于硫氧化物的吸附，結(jié)果使所述碳質(zhì)吸附劑在所述吸附塔與所述脫離塔之間循環(huán)；其特征在于，所述排氣處理方法還具有第2循環(huán)工序，所述第2循環(huán)工序通過(guò)篩分器對(duì)從所述吸附塔排出的所述碳質(zhì)吸附劑與灰塵的混合物進(jìn)行分離，將所述碳質(zhì)吸附劑返回到吸附塔；并設(shè)定為能夠?qū)⒌?循環(huán)工序中的所述碳質(zhì)吸附劑的至少一部分切換到第1循環(huán)工序中。
文檔編號(hào)B01J20/34GK102188872SQ20101013001
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者田中建夫, 田洼徹雄 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社