脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫硫脫硝一體化凈化的吸附劑及吸附設備。
【背景技術】
[0002]工業(yè)化S02/N0x聯(lián)合脫除工藝是采用高性能石灰/石灰石煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)來脫除SO2和用SCR工藝來脫除NOx。該工藝能脫除90%以上的SO 2和80%以上的NO x。但該聯(lián)合工藝的主要問題是煙氣中0.2%~2%的SO2氧化為SO 3，而SO3與游離CaO和氨反應生成CaSOJP銨鹽引起催化劑表面結(jié)垢，降低了 SCR脫硝效率，同時會增加空氣預熱器的堵塞和腐蝕。炭基材料單獨用于脫硫脫硝的情況一般很少，因為在不斷的實驗探索過程中發(fā)現(xiàn)，通過將炭基材料改性，能夠大大提高脫硫脫硝的性能。金屬氧化物用于這種催化劑取得了很長足的進展。
[0003]整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)是一項高效率、低污染的燃煤發(fā)電技術，它不僅能滿足日趨嚴格的環(huán)境保護要求，而且可以顯著提高發(fā)電效率。IGCC系統(tǒng)中的固體副產(chǎn)物是煤在快速熱解后的未完全熱解的產(chǎn)物，這種固體產(chǎn)物(半焦)中不僅含有豐富的氧元素和氫元素，物理性質(zhì)和活性炭很相似，都具有豐富的表面結(jié)構(gòu)和孔隙，成為一種替代活性炭的新型炭基材料。根據(jù)熱力學分析可知，三氧化二鐵在400K-1600K溫度區(qū)間內(nèi)具有硫化性能，在此溫度區(qū)間內(nèi)三氧化二鐵和二氧化硫反應的自由焓變?yōu)樨撝担砻鞣磻茏詣舆M行。有資料表明:在723K溫度以下的脫硫反應為不可逆反應，理論脫硫率接近100%。將不同量的V2O5負載在半焦中可有效提尚單一半焦脫硫脫硝的效率，其主要源于V 能夠促進中間產(chǎn)物的生成速率，從而加大了脫硫脫硝效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為彌補現(xiàn)有技術的不足，提供了一種脫硫脫硝效率高、處理流程簡單、吸附劑循環(huán)利用、價格低的脫硫脫硝一體化凈化的吸附劑及吸附設備。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備，其特征在于:包括吸附劑制備箱和反應塔，吸附劑制備箱通過供漿泵和管道連接反應塔的上部，輸送吸附劑漿液，吸附劑制備箱的入口分別連接進水管、活性半焦粉倉、三氧化二鐵粉倉和五氧化二釩粉倉。
[0007]反應塔下部通過氣力輸送機和管道連接再生箱，輸送使用后的吸附劑粉體，再生箱通過管道和氣力輸送機連接吸附劑制備箱，輸送活化后的吸附劑粉體。
[0008]反應塔設有用于吹送使用后的吸附劑粉末的吹灰器。
[0009]反應塔內(nèi)設有耐高溫的石英板，噴灑后落下的吸附劑粉末平鋪在石英板上，使通過的煙氣通過石英板后與吸附劑反應。
[0010]反應塔內(nèi)設有用于噴灑吸附劑漿液的霧化噴頭，進水管、半焦粉倉、三氧化二鐵粉倉和五氧化二釩粉倉分別設有閥門。
[0011]本發(fā)明的煙氣脫硫脫硝的方法，其特征在于:包括以下步驟:半焦、三氧化二鐵、五氧化二釩分別以粉狀形式混合，并且加入氨水，利用攪拌器攪拌12h后，制成吸附劑漿液；煙氣從反應塔底部進入，利用供漿泵將吸附劑制備箱內(nèi)高濃度吸附劑漿液輸送到反應塔的上部并噴入反應塔內(nèi)，氨水與煙氣中的二氧化硫和氮氧化物反應，利用煙氣溫度烘干吸附劑漿液，使其成為粉末狀，落在石英板上；當吸附劑粉末脫除效率降低后，采用吹灰器和氣力輸送機將反應塔內(nèi)的吸附劑送入再生箱，在再生箱內(nèi)經(jīng)過高溫處理后，半焦恢復活性，然后利用氣力輸送機通過管道送回吸附劑制備箱，進行循環(huán)利用；凈化后的凈煙氣從反應塔頂部排出。排放到大氣中。進水管用于添加氨水和工藝水。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1.硫硝脫除效率高，可同時除去煙塵等污染物，還具有煙氣處理流程簡單，用水量極少，不需大型排水處理裝置；2.吸附劑來源廣泛，價格低廉，且可循環(huán)利用；本吸附劑本身為粉末狀，所以在脫硫脫硝過程中不會發(fā)生嚴重的粉化現(xiàn)象，不會影響其性能。3.工藝流程簡單，運行操作容易，對鍋爐負荷變化適應強；4.反應塔和再生塔體積小，減少占地面積，也可分體設計，既適用于老電廠改造，又適用新建電廠。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1廠區(qū)工藝水，2半焦粉倉，3三氧化二鐵粉倉，4五氧化二釩粉倉，5吸附劑制備箱，6供漿泵，7反應塔，8原煙氣，9凈煙氣，10再生箱，11氣力輸送機，12氣力輸送機。
【具體實施方式】
[0016]附圖為本發(fā)明的一種具體實施例。
[0017]本發(fā)明的脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備，包括吸附劑制備箱5和反應塔7，吸附劑制備箱通過供漿泵6和管道連接反應塔的上部，輸送吸附劑漿液，吸附劑制備箱的入口分別連接進水管1、半焦粉倉2、三氧化二鐵粉倉3和五氧化二釩粉倉4。
[0018]反應塔下部通過氣力輸送機12和管道連接再生箱，輸送使用后的吸附劑粉體，再生箱通過管道和氣力輸送機11連接吸附劑制備箱，輸送活化后的吸附劑粉體，反應塔設有用于吹送使用后的吸附劑粉末的吹灰器。
[0019]反應塔內(nèi)設有耐高溫的石英板，噴灑后落下的吸附劑粉末平鋪在石英板上，使通過的煙氣通過石英板后與吸附劑反應。
[0020]反應塔內(nèi)設有用于噴灑吸附劑漿液的霧化噴頭，進水管1、半焦粉倉2、三氧化二鐵粉倉3和五氧化二釩粉倉4分別設有閥門。
[0021]本發(fā)明的煙氣脫硫脫硝的方法，包括以下步驟:半焦、三氧化二鐵、五氧化二釩分別以粉狀形式，在吸附劑制備箱5中混合，并且加入氨水，利用攪拌器攪拌12h后，制成吸附劑漿液；原煙氣8從反應塔7底部進入，利用離心泵(即供漿泵6)將吸附劑漿液噴入反應塔7內(nèi)，氨水與煙氣中的二氧化硫和氮氧化物反應，利用煙氣溫度烘干吸附劑漿液，使其成為粉末狀，落在石英板上；當吸附劑粉末脫除效率降低后，采用吹灰器和氣力輸送機12將反應塔內(nèi)的吸附劑送入再生箱10，在再生箱內(nèi)經(jīng)過高溫處理后，半焦恢復活性，然后利用氣力輸送機11通過管道送回吸附劑制備箱5，進行循環(huán)利用。凈化后的凈煙氣9從反應塔頂部排出，排放到大氣中。進水管I用于添加氨水和工藝水。
[0022]本發(fā)明選用溶液共沉淀的方法制備活性半焦為載體的植入多元金屬氧化物吸附劑。脫硫脫硝吸附劑采用半焦負載不同比例的三氧化二鐵和五氧化二釩，制備成粉狀顆粒，在反應塔內(nèi)與煙氣中的二氧化硫和氮氧化物反應。本工藝主要包括:吸附劑制備箱，半焦通過添加氨水將不同比例的三氧化二鐵和五氧化二釩植入半焦中，利用供漿泵將制備好的漿液噴入反應塔內(nèi)，利用煙氣溫度烘干漿液，使其成為粉末狀，落入石英板上，并防止粉末狀吸附劑脫落；當吸附劑脫除效率降低后，可更換反應塔內(nèi)的吸附劑，更換下來的吸附劑經(jīng)過高溫處理后，可重復利用。
[0023]工作原理為:原煙氣中的主要污染物是二氧化硫和氮氧化物。本發(fā)明中采用的半焦具有比較發(fā)達的孔結(jié)構(gòu)和非常大的比表面積，其本身對二氧化硫的吸附包括物理吸附和化學吸附。當煙氣中無水蒸汽和O2存在時，主要發(fā)生物理吸附，吸附量較小。當煙氣中含有足量水蒸汽和O2，半焦吸附煙氣中二氧化硫是一個化學吸附和物理吸附同時存在的過程。向活性半焦中添加金屬氧化物主要是源于五氧化二釩和三氧化二鐵對煙氣中二氧化硫和氮氧化物的催化氧化和吸附氧化作用，負載的金屬氧化物能夠促進中間產(chǎn)物的生成速率，降低活性半焦本身的消耗了，從而加大脫硫脫硝效率。本吸附劑本身為粉末狀，所以在脫硫脫硝過程中不會發(fā)生嚴重的粉化現(xiàn)象。
【主權(quán)項】
1.一種脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備，其特征在于:包括吸附劑制備箱和反應塔，吸附劑制備箱通過供漿泵和管道連接反應塔的上部，輸送吸附劑漿液，吸附劑制備箱的入口分別連接進水管、活性半焦粉倉、三氧化二鐵粉倉和五氧化二釩粉倉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備，其特征在于:反應塔下部通過氣力輸送機和管道連接再生箱，輸送使用后的吸附劑粉體，再生箱通過管道和氣力輸送機連接吸附劑制備箱，輸送活化后的吸附劑粉體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備，其特征在于:反應塔內(nèi)設有耐高溫的石英板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備，其特征在于:反應塔內(nèi)設有用于噴灑吸附劑漿液的霧化噴頭，進水管、半焦粉倉、三氧化二鐵粉倉和五氧化二釩粉倉分別設有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備，其特征在于:反應塔設有用于吹送使用后的吸附劑粉末的吹灰器。
【專利摘要】本實用新型的脫硫脫硝一體化凈化的吸附設備，其特征在于：包括吸附劑制備箱和反應塔，吸附劑制備箱通過供漿泵和管道連接反應塔的上部，輸送吸附劑漿液，吸附劑制備箱的入口分別連接進水管、活性半焦粉倉、三氧化二鐵粉倉和五氧化二釩粉倉。本實用新型的有益效果是： 1.硫硝脫除效率高，可同時除去煙塵等污染物，還具有煙氣處理流程簡單，用水量極少，不需大型排水處理裝置；2.吸附劑來源廣泛，價格低廉，且可循環(huán)利用；3.工藝流程簡單，運行操作容易，對鍋爐負荷變化適應強；4.反應塔和再生塔體積小，減少占地面積，也可分體設計，既適用于老電廠改造，又適用新建電廠。
【IPC分類】B01D53-60, B01D53-80
【公開號】CN204447733
【申請?zhí)枴緾N201520044436
【發(fā)明人】宋超玲, 高英, 金木林
【申請人】山東臺鷹環(huán)境工程有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月22日