專利名稱：一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為電廠鍋爐、冶金、垃圾焚燒以及化工行業(yè)廢氣進(jìn)行脫硫的活性焦干法吸附塔，具體涉及一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔。
背景技術(shù)：
在燃煤電站煙氣脫硫領(lǐng)域，目前90%以上采用的都是石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝，該工藝雖然技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，但在應(yīng)用過(guò)程中其缺點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)出來(lái):1)水耗高:對(duì)于不設(shè)煙氣換熱器GGH的電站鍋爐煙氣脫硫裝置，折合每百萬(wàn)千瓦機(jī)組的耗水量高達(dá)150 200m3/h ；2)煙囪防腐和“石膏雨”問(wèn)題:濕法脫硫裝置的出口煙氣為飽和濕煙氣，必須對(duì)煙 進(jìn)行高等級(jí)防腐，還可能出現(xiàn)煙 “石膏雨”問(wèn)題，對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染；3)凈煙氣液滴攜帶問(wèn)題:凈煙氣中攜帶的液滴為20%左右濃度的石膏漿液，其中含有一定的固體顆粒，排入大氣中即為粉塵污染；4)石灰石大量開采和石膏堆積問(wèn)題:由于廣泛采用石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝，導(dǎo)致大量石灰石山被 開采，還造成部分地區(qū)的脫硫石膏堆積。根據(jù)我國(guó)煤電發(fā)展規(guī)劃，未來(lái)將重點(diǎn)建設(shè)大型煤電基地，我國(guó)富煤地區(qū)主要位于北方，也正是缺水地區(qū)?；钚越垢煞煔鈨艋に嚭乃啃。^傳統(tǒng)濕法脫硫節(jié)水90%以上，而且吸附劑活性焦由煤炭制取，副產(chǎn)物為濃硫酸可資源化利用，不會(huì)造成大量石灰石開采和石膏堆積問(wèn)題。另外，在環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)地區(qū)，環(huán)境容量小，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，活性焦煙氣凈化工藝可以對(duì)S02、S03、NOx、HCl、HF、Hg、細(xì)微粉塵等進(jìn)行同時(shí)高效脫除，而且沒(méi)有傳統(tǒng)濕法脫硫的“石膏雨”、凈煙氣液滴攜帶等問(wèn)題，可以滿足十分嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，適用于環(huán)境敏感地區(qū)的煙氣凈化。此外，對(duì)于鋼鐵燒結(jié)煙氣、垃圾焚燒煙氣的凈化處理，活性焦可以同時(shí)吸附其中的二噁英污染物，而傳統(tǒng)的濕法脫硫工藝無(wú)法對(duì)二噁英進(jìn)行有效脫除。因此，活性焦適用于對(duì)燒結(jié)煙氣和垃圾焚燒煙氣中的多污染物脫除和深度凈化。吸附塔是活性焦煙氣脫硫工藝的核心設(shè)備，但該工藝在我國(guó)的應(yīng)用剛處于起步階段，尤其是電廠規(guī)模的應(yīng)用在我國(guó)尚無(wú)業(yè)績(jī)，因此我國(guó)亟需開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型吸附塔結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，具有污染物脫除效率高，系統(tǒng)阻力小，活性焦利用率高、循環(huán)量小、破損率低，布料均勻，卸料順暢裝置運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，包括給料斗1，給料斗I下部設(shè)置布料器2，布料器2下部設(shè)置有橫截面為環(huán)形的活性焦床層9，活性焦床層9內(nèi)部為中間煙氣集氣室6，外部被雙層環(huán)形隔板8分隔為上部的凈煙氣集氣室4和下部的原煙氣布?xì)馐?0，所述活性焦床層9與中間煙氣集氣室6間通過(guò)中間煙氣集氣室柵格7連通，活性焦床層9與凈煙氣集氣室4間通過(guò)凈煙氣集氣柵格5連通，活性焦床層9與原煙氣布?xì)馐?0間通過(guò)原煙氣進(jìn)氣柵格11連通，所述凈煙氣集氣室4上部設(shè)置有和其連通的出口煙道3，所述原煙氣布?xì)馐?br> 10下部設(shè)置有和其連通的原煙氣入口煙道12，所述活性焦床層9下部設(shè)置有雙層卸料斗，所述雙層卸料斗包括上層卸料斗13和下層卸料斗14，所述上層卸料斗13外側(cè)板底面邊線和下層卸料斗14外側(cè)板頂面邊線的連線以及上層卸料斗13內(nèi)側(cè)板底面邊線和下層卸料斗14內(nèi)側(cè)板頂面邊線的連線與水平面的夾角小于活性焦的安息角；下層卸料斗14下部設(shè)置有卸料閥15，所述中間煙氣集氣室6下部設(shè)置有灰斗16，灰斗16下部設(shè)置有卸灰閥17 ;所述活性焦床層9、原煙氣布?xì)馐?0、凈煙氣集氣室4以及整個(gè)塔體的橫截面均為圓環(huán)形。所述中間煙氣集氣室柵格7的母 線與豎直方向的夾角α為0.5 5°。所述上層卸料斗13外側(cè)板與水平面的夾角大于內(nèi)側(cè)板與水平面的夾角。所述布料器2的形狀為錐體。所述雙層環(huán)形隔板8兩層之間的距離大于活性焦床層9平均厚度的2倍。所述活性焦床層9的平均厚度D為0.8 2.5m。所述雙層卸料斗采用分區(qū)布置，分區(qū)數(shù)目為1、2、3、4、6、9、12個(gè)。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明吸附塔整體呈圓環(huán)形，與方形塔相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料，易于大型化，卸料流暢，不易出現(xiàn)死點(diǎn)，且可以避免應(yīng)力集中；卸料斗采用雙層卸料斗，鍋爐煙氣進(jìn)入原煙氣布?xì)馐液蟾鶕?jù)阻力大小分成兩路，一路向上與吸附塔形成錯(cuò)流，另一部分從雙層卸料斗中間進(jìn)入與活性焦床層形成對(duì)流。這樣就在不增加系統(tǒng)阻力的情況下，形成錯(cuò)-對(duì)流結(jié)合，從而保證出口活性焦具有較高的飽和度；上層卸料斗外側(cè)板底面邊線和下層卸料斗外側(cè)板頂面邊線的連線以及上層卸料斗內(nèi)側(cè)板底面邊線和下層卸料斗內(nèi)側(cè)板頂面邊線的連線與水平面的夾角小于活性焦的安息角，使活性焦不會(huì)從上層卸料斗和下層卸料斗間流出。2、本發(fā)明吸附塔被雙層環(huán)向隔板分成兩段，活性焦依靠重力自上而下流動(dòng)，下部飽和度較高的活性焦首先與原煙氣接觸，使活性焦飽和度進(jìn)一步增加，部分脫硫的煙氣經(jīng)中間煙氣集氣室再與上部新鮮活性焦接觸，從而保證較高的脫硫效率。相比現(xiàn)有的單段錯(cuò)流技術(shù)，本發(fā)明出口活性焦飽和度高，整體吸附硫容大，脫硫效率高，從而活性焦裝填量和循環(huán)量減少，吸附塔體積減小，破損率降低，建造和運(yùn)行成本降低；且上半段高SO2濃度煙氣首先與床層內(nèi)側(cè)活性焦接觸，使內(nèi)側(cè)活性焦飽和度高于外側(cè)活性焦，活性焦進(jìn)入下半段后，高濃度SO2煙氣首先與床層外側(cè)活性焦接觸，使出口活性焦飽和度趨于均勻。3、本發(fā)明中間煙氣集氣室柵格7的母線與豎直方向的夾角α為0.5 5°，因此，使活性焦床層截面呈直角梯形，床層厚度隨著高度增加逐漸降低，從而使床層高度越高，煙氣流量越大，同時(shí)上部活性焦新鮮度較高，從而使整個(gè)吸附塔脫硫效率較高，活性焦在塔內(nèi)的停留時(shí)間增加，循環(huán)量降低。4、本發(fā)明上層卸料斗外側(cè)板與水平面的夾角大于內(nèi)側(cè)板與水平面的夾角，通過(guò)調(diào)整夾角保證活性焦床層外側(cè)飽和度較大的活性焦流動(dòng)速度大于內(nèi)側(cè)飽和度較低的活性焦。這樣在不增加導(dǎo)流板的情況下就可以實(shí)現(xiàn)活性焦分層流動(dòng)。5、本發(fā)明布料器的形狀為錐體，上部單點(diǎn)給料就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的均勻給料，降低了對(duì)輸送系統(tǒng)的要求。


圖1為本發(fā)明吸附塔主視圖。圖2為本發(fā)明吸附塔俯視圖。圖3為活性焦床層展開剖面圖。圖4為雙層料斗立體圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，包括給料斗1，給料斗I下部設(shè)置布料器2，布料器2下部設(shè)置有橫截面為環(huán)形的活性焦床層9，活性焦床層9內(nèi)部為中間煙氣集氣室6，外部被雙層環(huán)形隔板8分隔為上部的凈煙氣集氣室4和下部的原煙氣布?xì)馐?0，所述活性焦床層9與中間煙氣集氣室6間通過(guò)中間煙氣集氣室柵格7連通，活性焦床層9與凈煙氣集氣室4間通過(guò)凈煙氣集氣柵格5連通，活性焦床層9與原煙氣布?xì)馐?0間通過(guò)原煙氣進(jìn)氣柵格11連通，所述凈煙氣集氣室4上部設(shè)置有和其連通的出口煙道3，所述原煙氣布?xì)馐?0下部設(shè)置有和其連通的原煙氣入口煙道12，所述活性焦床層9下部設(shè)置有雙層卸料斗，所述雙層卸料斗包括上層卸料斗13和下層卸料斗14，所述上層卸料斗13外側(cè)板底面邊線和下層卸料斗14外側(cè)板頂面邊線的連線以及上層卸料斗13內(nèi)側(cè)板底面邊線和下層卸料斗14內(nèi)側(cè)板頂面邊線的連線與水平面的夾角小于活性焦的安息角；下層卸料斗14下部設(shè)置有卸料閥15，所述中間煙氣集氣室6下部設(shè)置有灰斗16，灰斗16下部設(shè)置有卸灰閥17 ;所述活性焦床層9、原煙氣布?xì)馐?0、凈煙氣集氣室4以及整個(gè)塔體的橫截面均為圓環(huán)形。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述中間煙氣集氣室柵格7的母線與豎直方向的夾角α為0.5 5°，使活性焦床層截面呈上窄下寬的直角梯形。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述上層卸料斗13外側(cè)板與水平面的夾角大于內(nèi)側(cè)板與水平面的夾角。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述布料器2的形狀為錐體。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述雙層環(huán)形隔板8兩層之間的距離大于活性焦床層9平均厚度的2倍。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述活性焦床層9的平均厚度D為0.8 2.5m。本發(fā)明的工作原理為:活性焦由給料斗I給入，通過(guò)錐形布料器2使活性焦在床層內(nèi)均勻分布，鍋爐煙氣從原煙氣入口煙道12進(jìn)入吸附塔，氣流速度下降，根據(jù)吸附塔底部床層阻力的不同，一部分煙氣從上層卸料斗13和下層卸料斗14的中間進(jìn)入，與垂直向下的活性焦形成對(duì)流，另一部分煙氣經(jīng)原煙氣進(jìn)氣柵格11垂直穿過(guò)活性焦床層，形成錯(cuò)流，使吸附塔出口活性焦達(dá)到高度飽和。兩部分煙氣在中間煙氣集氣室6內(nèi)混合，繼續(xù)上行，垂直穿過(guò)上半段活性焦床層9再與上半段新鮮的活性焦接觸，經(jīng)凈煙氣集氣室4收集，從出口煙道3流出吸附塔?；钚越挂揽恐亓ο陆?，通過(guò)下部沿圓周方向布置的多個(gè)卸料閥流出吸附塔。
如圖1所示，本發(fā)明中間煙氣集氣柵格母線與豎直方向呈一定夾角α，活性焦床層截面呈梯形，床層厚度隨著高度增加逐漸降低，從而使床層高度越高，煙氣流量越大，同時(shí)上部活性焦新鮮度較高，從而使整個(gè)吸附塔脫硫效率較高，活性焦在塔內(nèi)的停留時(shí)間增力口，循環(huán)量降低。如圖3所示，所述雙層卸料斗采用分區(qū)布置，本實(shí)施例分區(qū)數(shù)目為6個(gè)。如圖4所示，本發(fā)明卸料斗采用雙層料斗，鍋爐煙氣進(jìn)入原煙氣布?xì)馐液蟾鶕?jù)阻力大小分成兩路，一路向上與吸附塔形成錯(cuò)流，另一部分從雙層料斗中間進(jìn)入與活性焦床層形成對(duì)流。這樣就在不增加系統(tǒng)阻力的情況下，形成錯(cuò)-對(duì)流結(jié)合，從而保證出口活性焦具有較高的飽和度。如圖4所示，本發(fā)明上層卸料斗13外側(cè)板底面邊線和下層卸料斗14外側(cè)板頂面邊線的連線以及上層卸料斗13內(nèi)側(cè)板底面邊線和下層卸料斗14內(nèi)側(cè)板頂面邊線的連線與水平面的夾角小于活性焦的安息角；保證活性焦在雙層料斗見順暢流動(dòng)，避免活性焦進(jìn)入原煙氣布?xì)馐一蛑虚g煙氣集氣室。如圖4所示，本發(fā)明上層卸料斗外側(cè)板與水平面的夾角大于內(nèi)側(cè)板與水平面的夾角。通過(guò)調(diào)整夾角保證活性焦床層外側(cè)飽和度較大的活性焦流動(dòng)速度大于內(nèi)側(cè)飽和度較低的活性焦。這樣在不增加導(dǎo)流板的情況下就可以實(shí)現(xiàn)活性焦分層流動(dòng)。本發(fā)明整個(gè)塔體結(jié)構(gòu)采用圓柱狀，內(nèi)部設(shè)置錐形布料器，下部設(shè)置沿圓周方向設(shè)置多個(gè)卸料斗，這樣不僅保證了卸料順暢，不出現(xiàn)滯留區(qū)，而且通過(guò)單點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)均勻給料，不用布置長(zhǎng)軸輥式卸料器，降低了對(duì)輸送系統(tǒng)的要求。采用本發(fā)明吸附塔，煙氣中污染物脫除效率高，SO2脫除效率大于96%，SO3, HCl、HF的脫除效率大于98%，重金屬Hg的脫除效率大于90%， 除塵效率大于80% ;同時(shí)，本發(fā)明還有給料方便均勻、落料流暢、活性焦利用率高、易于大型化等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，包括給料斗(I)，其特征在于:給料斗(I)下部設(shè)置布料器(2 )，布料器(2 )下部設(shè)置有橫截面為環(huán)形的活性焦床層(9 )，活性焦床層(9 )內(nèi)部為中間煙氣集氣室(6)，外部被雙層環(huán)形隔板(8)分隔為上部的凈煙氣集氣室(4)和下部的原煙氣布?xì)馐?10)，所述活性焦床層(9)與中間煙氣集氣室(6)間通過(guò)中間煙氣集氣室柵格(7)連通，活性焦床層(9)與凈煙氣集氣室(4)間通過(guò)凈煙氣集氣柵格(5)連通，活性焦床層(9)與原煙氣布?xì)馐?10)間通過(guò)原煙氣進(jìn)氣柵格(11)連通，所述凈煙氣集氣室(4)上部設(shè)置有和其連通的出口煙道(3)，所述原煙氣布?xì)馐?10)下部設(shè)置有和其連通的原煙氣入口煙道(12)，所述活性焦床層(9)下部設(shè)置有雙層卸料斗，所述雙層卸料斗包括上層卸料斗(13)和下層卸料斗(14)，所述上層卸料斗(13)外側(cè)板底面邊線和下層卸料斗(14)外側(cè)板頂面邊線的連線以及上層卸料斗(13)內(nèi)側(cè)板底面邊線和下層卸料斗(14)內(nèi)側(cè)板頂面邊線的連線與水平面的夾角小于活性焦的安息角；下層卸料斗(14)下部設(shè)置有卸料閥(15)，所述中間煙氣集氣室(6)下部設(shè)置有灰斗(16)，灰斗(16)下部設(shè)置有卸灰閥(17);所述活性焦床層(9)、原煙氣布?xì)馐?10)、凈煙氣集氣室(4)以及整個(gè)塔體的橫截面均為圓環(huán)形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，其特征在于:所述中間煙氣集氣室柵格(7)的母線與豎直方向的夾角α為0.5 5°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，其特征在于:所述上層卸料斗(13)外側(cè)板與水平面的夾角大于內(nèi)側(cè)板與水平面的夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，其特征在于:所述布料器(2)的形狀為錐體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，其特征在于:所述雙層環(huán)形隔板(8)兩層之間的距離大于活性焦床層(9)平均厚度的2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，其特征在于:所述活性焦床層(9)的平均厚度D為0.8 2.5m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，其特征在于:所述雙層卸料斗采用分區(qū)布置，分區(qū)數(shù)目為1、2、3、4、6、9、12個(gè)。
全文摘要
一種新型錯(cuò)-對(duì)流煙氣凈化吸附塔，從上到下包括依次連通的給料斗、布料器、活性焦床層、卸料斗，活性焦床層內(nèi)部為中間煙氣集氣室，活性焦床層下部設(shè)置有雙層卸料斗，外部被雙層環(huán)形隔板分隔為上部的凈煙氣集氣室和下部的原煙氣布?xì)馐?，凈煙氣集氣室上部設(shè)置有出口煙道，原煙氣布?xì)馐蚁虏吭O(shè)置有和其連通的原煙氣入口煙道，活性焦床層、中間煙氣集氣室、原煙氣布?xì)馐摇魺煔饧瘹馐乙约罢麄€(gè)塔體的橫截面均為圓環(huán)形；采用本發(fā)明吸附塔，煙氣中污染物脫除效率高，SO2脫除效率大于96%，SO3，HCl、HF的脫除效率大于98%，重金屬Hg的脫除效率大于90%，除塵效率大于80%；同時(shí)，本發(fā)明還有給料方便均勻、落料流暢、活性焦利用率高、易于大型化等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/06GK103230724SQ20131014171
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者李陽(yáng), 雷鳴, 王祖林, 余福勝, 何仰朋, 丹慧杰, 牛擁軍, 何育東 申請(qǐng)人:西安熱工研究院有限公司