本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，涉及煙氣脫硫脫硝，尤其是一種回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝反應(yīng)器及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

NO_X和SO₂是當(dāng)前大氣污染物中主要的氣態(tài)污染物，其大量排放對人體與環(huán)境都造成了極大的危害。隨著環(huán)保壓力的日益增大，NO_X和SO₂的排放受到愈加嚴(yán)格的限制。燃煤電站、冶煉廠是主要的NO_X及SO₂排放固定源，其對NO_X及SO₂的控制水平直接影響大氣中NO_X及SO₂的含量。NO_X控制技術(shù)分為SNCR技術(shù)、SCR技術(shù)等技術(shù)，其中SCR法是目前最為有效的尾端NO_X脫除技術(shù)。SO₂控制技術(shù)包括干法脫硫和濕式脫硫等，其中又細(xì)分為多種方法，但石灰石法是現(xiàn)今應(yīng)用最為廣泛的尾部煙氣脫硫技術(shù)，其存在的問題主要是石灰石等吸收劑利用率低、廢渣量大。目前NO_X及SO₂等固定源污染物控制技術(shù)是將NOx控制與SO₂控制分開進(jìn)行，這樣會(huì)導(dǎo)致煙氣凈化控制系統(tǒng)占地面積大、系統(tǒng)復(fù)雜、初始投資大、運(yùn)行成本高、能耗高等問題，且傳統(tǒng)的NH₃-SCR脫硝催化劑需要的煙氣溫度窗口較窄，從而制約了煙氣脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用。

針對NO_X及SO₂控制技術(shù)分別控制技術(shù)的缺點(diǎn)，吸收法脫硫脫硝技術(shù)以其能同時(shí)脫除NO_X及SO₂的特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，現(xiàn)有的吸收法脫硫脫硝技術(shù)大多采用活性炭等具有強(qiáng)烈吸附能力的吸附劑吸附NO_X與SO₂，從而達(dá)到NO_X與SO₂減排的目的，但需要將活性炭等吸附材料取出再生，再生后的還原性氣體直接排放，一方面造成了還原性氣體的浪費(fèi)，另一方面排放的還原性氣體中摻雜有NO_X，這部分氮氧化物難以處理，污染環(huán)境。同時(shí)，該方法還存在反應(yīng)裝置占地面積大、吸附劑使用量大、難以持續(xù)生產(chǎn)等難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝反應(yīng)器，該脫硫脫硝系統(tǒng)中催化劑材料可以同時(shí)吸附氮氧化物和二氧化硫，并能直接再生催化劑。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種脫硫脫硝系統(tǒng)，該脫硫脫硝系統(tǒng)中催化劑材料可以同時(shí)吸附氮氧化物和二氧化硫，并能直接再生催化劑，同時(shí)可以將還原性氣體中的氮氧化物進(jìn)行處理，一方面可以回收還原性氣體，避免能源的浪費(fèi)，另一方面可以將還原性氣體中的氮氧化物和二氧化硫進(jìn)行深度處理，減少了廢氣的排放，減少了對環(huán)境的污染。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝反應(yīng)器，包括柱狀殼體、旋轉(zhuǎn)軸和隔板，旋轉(zhuǎn)軸安裝在柱狀殼體的內(nèi)部，隔板固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，將柱狀殼體分隔成至少兩個(gè)腔室，腔室中填充有催化劑，SO₂吸附劑位于氮氧化物催化劑的上方，旋轉(zhuǎn)軸在電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；柱狀殼體的頂部設(shè)置有煙氣進(jìn)口和還原氣體出口，煙氣進(jìn)口與還原氣體出口相對設(shè)置，柱狀殼體的底部設(shè)置有煙氣出口和還原氣體進(jìn)口，煙氣出口位于煙氣進(jìn)口的下方，還原氣體進(jìn)口位于還原氣體出口的下方。

煙氣出口在煙氣進(jìn)口的下方，還原氣體出口在還原氣體進(jìn)口的上方，可以保證煙氣從上往下流經(jīng)反應(yīng)器，SO₂則與煙氣中H₂O結(jié)合，以H₂SO₄的形式被催化劑吸附，煙氣中NO在O₂存在的氣氛中以NO_X的形式被催化劑吸附，凈化后的煙氣由煙氣出口通道流出。

還原氣體從下往上流經(jīng)反應(yīng)器，被催化劑吸附的NO_X在NO_X還原區(qū)與還原劑進(jìn)行反應(yīng)并脫除，殘余的NO_X與還原氣一起進(jìn)入SO₂吸附區(qū)，SO₂被還原氣脫附。還原氣從反應(yīng)器出來后殘余的NO_X進(jìn)入深度脫硝反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，將NO_X還原為N₂。脫除NO_X的還原劑進(jìn)入脫硫裝置，脫除SO₂。凈化后的還原氣經(jīng)過補(bǔ)充后重新回到還原氣進(jìn)口通道，重復(fù)利用。

催化劑在煙氣區(qū)吸附SO₂和NO_X，轉(zhuǎn)動(dòng)到還原氣區(qū)NO_X和SO₂脫附，相比煙氣中NO_X和SO₂，還原氣中NO_X和SO₂濃度增高。

本發(fā)明的脫硝裝置可以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)，將吸附區(qū)與還原區(qū)分開，避免O₂對還原劑干擾，提高脫銷效率。

煙氣與還原氣流動(dòng)方向的不同主要是由于兩種催化劑堆放的位置而決定的，兩種催化劑選擇SO₂吸附劑在上，NO_X催化劑在下的方式排列就導(dǎo)致：①煙氣流動(dòng)方向自上而下經(jīng)過SO₂吸附區(qū)跟氮氧化物還原區(qū)，先將SO₂進(jìn)行吸附，再經(jīng)過NO_X催化劑減少SO₂對NO_X催化劑性能的影響；②還原氣自下而上先與NO_X反應(yīng)再將SO₂脫附，而在SO₂的抑制作用下殘余的NO_X并不會(huì)被吸附劑吸附而順利從還原氣出口排出。

設(shè)置深度脫硝裝置與脫硫裝置的目的是為了徹底消除還原氣體中殘余的NO_X和SO₂，從而實(shí)現(xiàn)還原氣體的循環(huán)利用。

一種回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝反應(yīng)器，包括柱狀殼體、旋轉(zhuǎn)軸和隔板，旋轉(zhuǎn)軸安裝在柱狀殼體的內(nèi)部，隔板固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，將柱狀殼體分隔成至少兩個(gè)腔室，腔室中填充有催化劑，SO₂吸附劑位于氮氧化物催化劑的上下，旋轉(zhuǎn)軸在電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；柱狀殼體的底部設(shè)置有煙氣進(jìn)口和還原氣體出口，煙氣進(jìn)口與還原氣體出口相對設(shè)置，柱狀殼體的頂部設(shè)置有煙氣出口和還原氣體進(jìn)口，煙氣出口位于煙氣進(jìn)口的上方，還原氣體進(jìn)口位于還原氣體出口的上方。

該種方案為第一種方案的替換方式，也是根據(jù)催化劑的布置順序進(jìn)行的設(shè)計(jì)的。

優(yōu)選的，所述催化劑為成型催化劑，成型催化劑是指將催化劑固定在載體上得到的整體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述成型催化劑為圓柱體結(jié)構(gòu)，且與所述旋轉(zhuǎn)軸之間同軸安裝固定。

旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，直接帶動(dòng)成型催化劑轉(zhuǎn)動(dòng)，催化劑的特定部分轉(zhuǎn)至煙氣流通區(qū)時(shí)，煙氣中的氮氧化物和二氧化硫被催化劑吸附，催化劑繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)吸附有氮氧化物和二氧化硫的催化劑旋轉(zhuǎn)至還原性氣體流通處時(shí)，催化劑上吸附的氮氧化物和二氧化硫脫附，并被還原氣體還原。

更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述成型催化劑與柱狀殼體之間密封設(shè)置。

密封設(shè)置可以防止氣體的泄露，提高煙氣的脫硝、脫硫效果。

優(yōu)選的，所述煙氣進(jìn)口和還原氣體進(jìn)口均為水平設(shè)置。

一方面便于將煙氣進(jìn)口和還原氣體進(jìn)口與相應(yīng)的管道連接，便于施工；另一方面，煙氣進(jìn)口和還原氣體進(jìn)口均水平設(shè)置，柱狀殼體的底部可以制作成平底，增加了與地面或其他支撐結(jié)構(gòu)的接觸面，提高了裝置的牢固性。

優(yōu)選的，所述柱狀殼體的頂部和底部分別設(shè)置有上蓋和下蓋，上蓋的頂部封口，垂直于上蓋的頂部設(shè)置有第一隔板，將柱狀殼體的頂部分隔成兩部分，這兩部分分別與煙氣出口和還原氣體出口連通；

下蓋的底部封口，垂直于下蓋的底部設(shè)置有第二隔板，將柱狀殼體的底部分隔成兩部分，這兩部分分別與煙氣進(jìn)口和還原氣體進(jìn)口連通，下蓋的頂端設(shè)置所述布風(fēng)板。

上蓋和下蓋將柱狀殼體頂部和底部均分隔成兩部分，避免了煙氣與還原性氣體的混合造成的還原氣體的污染，可以更好地回收還原性氣體。

一種回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝系統(tǒng)，包括回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝反應(yīng)器、深度脫硝裝置和脫硫裝置，其中，所述還原氣體出口依次與深度脫硝裝置和脫硫裝置連接，脫硫裝置的出口與還原氣體進(jìn)口連接；或所述還原氣體出口依次與脫硫裝置和深度脫硝裝置連接，深度脫硝裝置的出口與還原氣體進(jìn)口連接。

還原氣體經(jīng)過深度脫硝和脫硫后，可以被循環(huán)利用，一方面避免了排放的還原氣體中氮氧化物和二氧化硫濃度過大，對環(huán)境造成污染，另一方面，將還原氣體凈化后回收利用，節(jié)約能源，避免了能源的浪費(fèi)。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果為：

1、本發(fā)明能同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝，原因?yàn)椋孩賰煞N催化劑上下疊加，SO₂吸附劑位于氮氧化物催化劑的上方，煙氣自上到下流動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)對SO₂跟氮氧化物的同時(shí)吸附。②采用回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器，還原氣體自下往上流動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)二氧化硫和氮氧化物的脫附與反應(yīng)。

反之，SO₂吸附劑位于氮氧化物催化劑的下方，煙氣自下到上流動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)對SO₂跟氮氧化物的同時(shí)吸附。采用回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器，還原氣體自上往下流動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)二氧化硫和氮氧化物的脫附與反應(yīng)。

2、由于回轉(zhuǎn)反應(yīng)器回轉(zhuǎn)過程中，催化劑不斷實(shí)現(xiàn)吸附和脫附過程，即不斷實(shí)現(xiàn)吸附和再生的過程，所以可以進(jìn)行連續(xù)脫硫脫硝；

3、SO₂會(huì)使NO_X催化劑活性降低，而兩種催化劑分開，采用上下層疊方式布置，氣體先通過SO₂吸附劑層將SO₂吸附，再通過NO_X催化劑層，便不會(huì)對NO_X催化劑活性產(chǎn)生影響。

4、脫硫率和脫硝率高，且可處理煙氣溫度范圍廣，尤其在低溫下脫硫脫硝率更高；

5、采用這種反應(yīng)器，能使排放的還原氣體中的SO₂的濃度達(dá)到富集的程度，此時(shí)的脫硫裝置若采用濕法脫硫，便可以對副產(chǎn)品(濃硫酸)進(jìn)行回收。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)中反應(yīng)器本體的俯視圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)中反應(yīng)器本體的主視圖；

圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)中反應(yīng)器本體的還原區(qū)和吸附區(qū)的劃分示意圖。

其中，1、煙氣進(jìn)口，2、SO₂吸附劑，3、旋轉(zhuǎn)軸，4、還原氣體出口，5、氮氧化物催化劑，6、深度脫硝裝置，7、脫硫裝置，8、還原氣體補(bǔ)充口，9、還原氣體進(jìn)口，10、煙氣出口，11、隔板，12、柱狀殼體，13、電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本方面的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝反應(yīng)器，包括柱狀殼體12、旋轉(zhuǎn)軸3和隔板11，旋轉(zhuǎn)軸3安裝在柱狀殼體12的內(nèi)部，隔板11固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸3上，將柱狀殼體12分隔成至少兩個(gè)腔室，腔室中填充有催化劑，SO₂吸附劑11位于氮氧化物催化劑5的上方，旋轉(zhuǎn)軸3在電機(jī)13的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；柱狀殼體12的頂部設(shè)置有煙氣進(jìn)口1和還原氣體出口4，煙氣進(jìn)口1與還原氣體出口4相對設(shè)置，柱狀殼體12的底部設(shè)置有煙氣出口10和還原氣體進(jìn)口9，煙氣出口10位于煙氣進(jìn)口1的下方，還原氣體進(jìn)口9位于還原氣體出口4的下方。煙氣進(jìn)口1、煙氣出口10和兩者之間的部分構(gòu)成煙氣區(qū)，還原氣體進(jìn)口9、還原氣體出口4以及兩者之間的部分構(gòu)成還原區(qū)。

煙氣由上至下流過煙氣區(qū)，煙氣中的SO₂被SO₂吸附劑2吸附，煙氣中的氮氧化物被氮氧化物催化劑5吸附，除去NO_X及SO₂等污染物的煙氣由煙氣出口10流出，完成煙氣脫硫脫硝。然后吸附有SO₂和氮氧化物的催化劑轉(zhuǎn)動(dòng)到還原區(qū)，還原氣自下而上流過，在還原氣體的作用下，被催化劑吸附的NO_X與還原劑進(jìn)行反應(yīng)并脫除，殘余的NO_X與還原氣體一起進(jìn)入SO₂吸附區(qū)，SO₂被還原氣體脫附。還原氣體從柱狀殼體12流出后，殘余的NO_X進(jìn)入深度脫硝裝置6內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，將NO_X還原為N₂。脫除NO_X后的還原氣體進(jìn)入脫硫裝置7，脫除SO₂。經(jīng)過脫硫脫硝后的還原氣體在經(jīng)還原氣體補(bǔ)充口8補(bǔ)充還原劑后重新通過還原劑進(jìn)口9進(jìn)入柱狀殼體12內(nèi)，重復(fù)利用。

SO₂吸附劑2和氮氧化物催化劑5均為成型催化劑，成型催化劑是指將催化劑固定在載體上得到的整體結(jié)構(gòu)。成型催化劑優(yōu)選為圓柱體結(jié)構(gòu)，且與所述旋轉(zhuǎn)軸3同軸安裝。

成型催化劑一定是多孔結(jié)構(gòu)，氣體可以通過，為了保證催化劑不會(huì)對氣體的流動(dòng)造成太大的阻力，成型催化劑的空隙不能太小。

所述成型催化劑的邊緣處與柱狀殼體12之間密封設(shè)置。密封設(shè)置可以防止氣體不經(jīng)吸附直接排除，提高煙氣的脫硝、脫硫效果。

煙氣進(jìn)口1和還原氣體進(jìn)口9均水平設(shè)置。柱狀殼體12的頂部和底部分別設(shè)置有上蓋和下蓋，上蓋的頂部封口，垂直于上蓋的頂部設(shè)置有第一隔板，將柱狀殼體的頂部分隔成兩部分，這兩部分分別與煙氣出口和還原氣體出口連通；下蓋的底部封口，垂直于下蓋的底部設(shè)置有第二隔板，將柱狀殼體的底部分隔成兩部分，這兩部分分別與煙氣進(jìn)口和還原氣體進(jìn)口連通，下蓋的頂端設(shè)置所述布風(fēng)板。

上蓋和下蓋將柱狀殼體12頂部和底部均分隔成兩部分，避免了煙氣與還原性氣體的混合造成的還原氣體的污染，可以更好地回收還原性氣體。

一種回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝系統(tǒng)，包括回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝反應(yīng)器、深度脫硝裝置6和脫硫裝置7，其中，所述還原氣體出口4依次與深度脫硝裝置6和脫硫裝置7連接，脫硫裝置7的出口與還原氣體進(jìn)口9連接；或所述還原氣體出口4依次與脫硫裝置7和深度脫硝裝置6連接，深度脫硝裝置6的出口與還原氣體進(jìn)口4連接。

此處設(shè)置深度脫硝裝置6和脫硫裝置7的目的是除去還原氣體中的二氧化硫和氮氧化物，將凈化后的還原氣體回收后重復(fù)利用。所以對深度脫硝裝置6和脫硫裝置7的具體結(jié)構(gòu)并沒有特殊的要求，可以為現(xiàn)有的脫硝裝置和脫硫裝置。

回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器柱狀殼體12保持靜止?fàn)顟B(tài)，煙氣通道與還原氣通道將反應(yīng)器分為兩個(gè)區(qū)域，煙氣區(qū)與還原區(qū)，煙氣區(qū)所占角度為180-270°，其余為還原區(qū)。

實(shí)施例2

一種回轉(zhuǎn)式脫硫脫硝反應(yīng)器，包括柱狀殼體12、旋轉(zhuǎn)軸3和隔板11，旋轉(zhuǎn)軸3安裝在柱狀殼體12的內(nèi)部，隔板11固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸3上，將柱狀殼體12分隔成至少兩個(gè)腔室，腔室中填充有催化劑，SO₂吸附劑2位于氮氧化物催化劑5的上下，旋轉(zhuǎn)軸3在電機(jī)13的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；柱狀殼體12的底部設(shè)置有煙氣進(jìn)口1和還原氣體出口4，煙氣進(jìn)口1與還原氣體出口4相對設(shè)置，柱狀殼體12的頂部設(shè)置有煙氣出口10和還原氣體進(jìn)口9，煙氣出口10位于煙氣進(jìn)口1的上方，還原氣體進(jìn)口9位于還原氣體出口4的上方。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所述領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。