一種活性焦煙氣凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種活性焦煙氣凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤鍋爐、燒結(jié)、球團(tuán)等生產(chǎn)工程中產(chǎn)生大量煙氣，煙氣中含有的SOx、NOx、顆粒物、重金屬和二噁英等物質(zhì)對環(huán)境造成污染。隨著國家環(huán)保要求日益嚴(yán)格，多重污染物綜合治理的技術(shù)，是煙氣治理發(fā)展的必然趨勢。
[0003]活性焦煙氣凈化技術(shù)，能夠在脫硫的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)低溫脫硝，同時(shí)對粉塵、重金屬及二噁英等污染物有一定的脫除效果。此外，脫硫副產(chǎn)物為高品質(zhì)硫酸，可以回收硫資源，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，是當(dāng)前世界公認(rèn)的最具前途的多種污染物綜合治理技術(shù)；但是較高的運(yùn)行成本也限制這一技術(shù)的推廣應(yīng)用。
[0004]活性焦煙氣凈化技術(shù)主要由吸附過程和再生過程組成，吸附過程中煙氣中的污染物被吸附在活性焦表面；再生過程中污染物從活性焦表面脫附，活性焦實(shí)現(xiàn)再生和循環(huán)利用；吸附反應(yīng)器和活性焦再生反應(yīng)器是活性焦煙氣凈化技術(shù)的核心設(shè)備，開發(fā)多種污染物協(xié)同處理的、低運(yùn)行成本的吸附和再生反應(yīng)器是活性焦煙氣凈化技術(shù)的關(guān)鍵；目前應(yīng)用較多的工藝方法為吸附塔和再生塔分開布置，如專利CN102430318和專利CN104801174分別公開了一種活性焦煙氣凈化系統(tǒng)，吸附塔和再生塔分開布置，活性焦循環(huán)通過多條水平輸送設(shè)備和垂直輸送設(shè)備實(shí)現(xiàn)，能耗較大，且活性焦多次倒料導(dǎo)致?lián)p耗較大，從而增加了運(yùn)行成本；專利CN104785082公布了一種吸附和再生一體化塔，吸附和再生功能可以在一個(gè)塔內(nèi)完成，但是該塔內(nèi)管路復(fù)雜，容易造成活性焦下料不均勻和局部蓄熱。
[0005]綜上，現(xiàn)有的活性焦吸附反應(yīng)器和再生反應(yīng)器及工藝方法存在流程復(fù)雜、設(shè)備繁多、能耗偏高、活性焦下料不均勻，容易蓄熱等缺點(diǎn)，需要開發(fā)新的活性焦煙氣凈化工藝和新結(jié)構(gòu)的吸附再生反應(yīng)器，以減少運(yùn)行過程中活性焦的損耗，進(jìn)而降低運(yùn)行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種活性焦煙氣凈化系統(tǒng)，在投資少、占地小、流程簡單的同時(shí)，達(dá)到煙氣凈化的效果。
[0007]本發(fā)明提供的一種活性焦煙氣凈化系統(tǒng)，包括吸附再生一體化凈化塔、振動(dòng)篩、斗提機(jī)、儲料倉和煙囪；吸附再生一體化凈化塔頂部的排氣口與煙囪連通，吸附再生一體化凈化塔底部的出料口與振動(dòng)篩的進(jìn)料口通過管道閥門連通，振動(dòng)篩的大顆粒出口與斗提機(jī)的進(jìn)料口連通，斗提機(jī)的出料口與吸附再生一體化凈化塔頂部的進(jìn)料口連通，儲料倉的與斗提機(jī)的進(jìn)料口連通；吸附再生一體化凈化塔的內(nèi)部從上至下依次為吸附段、上部錐形布料器、再生抽氣段、再生加熱段、再生冷卻段和下部錐形布料器，上部錐形布料器和再生抽氣段之間設(shè)有中間鎖氣閥。
[0008]上述系統(tǒng)中，吸附段的進(jìn)氣口與鼓風(fēng)機(jī)的出口連通，兩者連通的管道同時(shí)與噴氨管路和噴水管路連通。
[0009]上述系統(tǒng)中，上部錐形布料器由多個(gè)漏斗均勻排列構(gòu)成。
[0010]上述系統(tǒng)中，再生抽氣段設(shè)有抽氣口與第一引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連通。
[0011]上述系統(tǒng)中，再生加熱段為列管式換熱器，各列管內(nèi)部用于通過活性焦，列管與再生抽氣段和再生冷卻段連通，外殼設(shè)有熱風(fēng)進(jìn)口和回風(fēng)出口，回風(fēng)出口與第二引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連通，第二引風(fēng)機(jī)的出口和再生加熱段的熱風(fēng)進(jìn)口均與加熱裝置連通。
[0012]上述系統(tǒng)中，再生冷卻段為列管式換熱器，各列管內(nèi)部用于通過活性焦，列管與再生加熱段為和振動(dòng)篩連通，外殼設(shè)有熱空氣排空口和冷空氣進(jìn)口，冷空氣進(jìn)口與第三引風(fēng)機(jī)的出口連通。
[0013]上述系統(tǒng)中，斗提機(jī)與吸附再生一體化凈化塔之間設(shè)有頂部鎖氣閥，吸附再生一體化凈化塔與振動(dòng)篩之間設(shè)有底部鎖氣閥。
[0014]上述系統(tǒng)中，下部錐形布料器由多個(gè)漏斗均勻排列構(gòu)成。
[0015]采用本發(fā)明的活性焦煙氣凈化系統(tǒng)的進(jìn)行活性焦煙氣凈化的方法為：
1、在吸附段內(nèi)填充活性焦，并通過斗提機(jī)向吸附段內(nèi)輸送活性焦；
2、將煙氣通過鼓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入吸附再生一體化凈化塔的吸附段橫向流動(dòng)，同時(shí)向吸附段通入氨氣；在吸附段中煙氣中的SOx、顆粒物、重金屬和二噁英被活性焦吸附去除，NOx與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)夂退?，凈化后的煙氣通過煙肉排放；
3、活性焦在吸附段完成吸附后，形成的吸附飽和活性焦向下流動(dòng)，經(jīng)過上部錐形布料器后，進(jìn)入再生抽氣段，通過加熱裝置加熱空氣產(chǎn)生熱風(fēng)，被第二引風(fēng)機(jī)傳輸?shù)皆偕訜岫?，與吸附飽和活性焦換熱使活性焦再生，形成再生活性焦，產(chǎn)生的再生混合氣返回再生抽氣段，通過第一引風(fēng)機(jī)排出；
4、再生活性焦進(jìn)入再生冷卻段，通過第三引風(fēng)機(jī)向再生冷卻段通入空氣與再生活性焦換熱，產(chǎn)生的熱風(fēng)被排出；
5、冷卻后的再生活性焦經(jīng)過下部錐形布料器進(jìn)入振動(dòng)篩，經(jīng)振動(dòng)篩篩分出粒徑〈1. 5_的部分回收，其余的再生活性焦通過斗提機(jī)返回吸附再生一體化凈化塔循環(huán)使用；同時(shí)將儲料倉內(nèi)存儲的活性焦輸送到斗提機(jī)內(nèi)，與再生活性焦混合，補(bǔ)充損失的活性焦。
[0016]上述方法中，通過調(diào)節(jié)斗提機(jī)和吸附再生一體化凈化塔之間的頂部鎖氣閥和吸附再生一體化凈化塔內(nèi)的中間鎖氣閥，防止煙氣外溢，并隔絕空氣；通過調(diào)節(jié)吸附再生一體化凈化塔和振動(dòng)篩之間的底部鎖氣閥以及吸附再生一體化凈化塔內(nèi)的中間鎖氣閥以維持再生過程的氣密性。
[0017]上述的煙氣溫度為80~180°C ;當(dāng)煙氣溫度彡140°C時(shí)，先將煙氣與冷空氣混合，再通過增壓風(fēng)機(jī)傳輸?shù)焦艿乐?，控制進(jìn)入吸附段的煙氣的溫度< 140°C ;當(dāng)煙氣溫度溫度多160°C時(shí)，先將煙氣與冷空氣混合，再通過增壓風(fēng)機(jī)傳輸?shù)焦艿乐校⒃诠艿乐袊娝禍?，控制進(jìn)入吸附段的煙氣的溫度< 140°C。
[0018]上述的煙氣中302的濃度為500~1500mg/Nm 3, NOx以N02計(jì)的濃度為200~350mg/Nm3,顆粒物的濃度為50~100 mg/Nm3,二卩惡英的濃度為]~5ng_TEQ/Nm3。
[0019]上述的步驟1中，凈化后的煙氣中302的濃度彡50mg/Nm 3;顆粒物的濃度彡30mg/Nm3;N0x的濃度彡100mg/Nm 3;二噁英的濃度彡0. 5ng-TEQ/Nm3;凈化后的煙氣溫度為130~140°C。
[0020]上述的步驟2中，向吸附段通入氨氣的量按氨氣與煙氣中的NOx完全反應(yīng)并過量0.5-1.5倍為準(zhǔn)，所依據(jù)的反應(yīng)式為:
4N0+ 4NH3+02 =4N2 +6H20和
2N02+4NH3+02= 3N2+6H20。
[0021]上述的步驟2中，煙氣與活性焦的吸附時(shí)間為30~60s，煙氣的流速為0.2-0.5m/s。
[0022]上述的步驟3中，再生混合氣中302的體積百分比為10~20%，經(jīng)第一引風(fēng)機(jī)傳輸?shù)街扑嵫b置中用于制作硫酸。
[0023]上述的步驟2中，活性焦在吸附段中的停留時(shí)間為7~10天。
[0024]上述的步驟3中，熱風(fēng)的溫度為450~500°C，熱風(fēng)進(jìn)入再生加熱段與吸附飽和活性焦換熱后，吸附飽和活性焦的溫度為350~420°C，完成再生；吸附飽和活性焦在再生加熱段的停留時(shí)間為2~3小時(shí)。
[0025]上述的步驟4中，再生活性焦進(jìn)入再生冷卻段換熱后溫度為50~100°C，再生活性焦在再生冷卻段的停留時(shí)間為1~2小時(shí)。
[0026]本發(fā)明的原理及特點(diǎn)是:
采用一體化結(jié)構(gòu)，在一個(gè)塔內(nèi)完成吸附和再生，減少活性焦的損失，降低活性焦損耗和能耗，可以減少水平輸送設(shè)備和垂直提升設(shè)備，明顯降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用；活性焦循環(huán)過程中磨損產(chǎn)生焦粉，焦粉可減慢活性焦在吸附再生一體化凈化塔中的移動(dòng)速度，導(dǎo)致活性焦流動(dòng)不暢，因此設(shè)置振動(dòng)篩篩分出的小顆粒的活性焦，并通過儲料倉向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮的活性焦；通過調(diào)節(jié)三個(gè)鎖氣閥維持塔內(nèi)氣密性；當(dāng)多個(gè)吸附再生一體化凈化塔并聯(lián)工作時(shí)，調(diào)節(jié)吸附段進(jìn)出口閥門，能起到穩(wěn)壓所用；在吸附再生一體化凈化塔內(nèi)設(shè)置兩個(gè)錐形布料器，可以有效的控制塔內(nèi)活性焦流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)料層均勻運(yùn)動(dòng)，防止局部料流不暢；本發(fā)明的系統(tǒng)與工藝方法具有高度環(huán)保、多種污染物高效協(xié)同處理，資源回收、占地面積小、低能耗等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的活性焦煙氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-吸附再生一體化凈化塔，2-頂部鎖氣閥，3-中間鎖氣閥，4-底部鎖氣閥，5-振動(dòng)篩，6-斗提機(jī)，7-閥門III，8-鼓風(fēng)機(jī)，9-噴水管路，10-閥門I，11-噴氨管路，12-閥門II，13-第一引風(fēng)機(jī)，14-制酸裝置，15-第二引風(fēng)機(jī)，16-加熱裝置，17-第三引風(fēng)機(jī)，18-煙囪，19-儲料倉，101-吸附段，102-上部錐形布料器，103-再生抽氣段，104-再生加熱段，105-再生冷卻段，106-下部錐形布料器；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的上部錐形布料器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2的A-A面剖圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的列管式換熱器水平截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明實(shí)施例中的煙氣為鍋爐煙氣、燒結(jié)煙氣或球團(tuán)煙氣。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例中的氨氣體積濃度為2.5~5%。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例中噴氨管路與氨氣發(fā)生裝置裝配在一起。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例中的制酸方法是采用GB 50880-2013常壓接觸法制酸工藝進(jìn)行制酸。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例中的加熱裝置為煤氣加熱裝置或電加熱裝置。
[0033]本發(fā)明的上部錐形布料器和下部錐形布料器選用的結(jié)構(gòu)是將漏斗按至少4行和至少4列組合構(gòu)成，每個(gè)漏斗的水平截面為四方形，俯視結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0034]實(shí)施例1
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