小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法
【專利摘要】本發明提供一種小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置及其脫硫方法，屬于能源環保【技術領域】。該裝置包括原煙氣入口、方圓節、導流板、懸浮床、溢流管、煙氣出口和活性焦稱重給料系統；懸浮床根據需要設置3～8級，含SO2的原煙氣自下而上穿過多級懸浮床反應器，在多級懸浮床反應器內與各級床層內的活性焦接觸，通過活性焦的物理吸附和化學吸附作用脫除原煙氣中的SO2。脫硫后煙氣通過除塵器除去夾帶的顆粒物后由煙囪排放。小顆粒活性焦由反應器頂部加入，自上而下運動。該裝置具有硫容利用率高、污染物凈化效率高、系統阻力小、活性焦磨損小、初投資和運行成本低等特點，非常適合富煤少水地區的煙氣脫硫。
【專利說明】小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能源環保【技術領域】，特別是指一種小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法。
【背景技術】
[0002]活性焦煙氣脫硫技術是一種物理吸附-化學吸附相結合的煙氣凈化技術。吸附后的活性焦經再生，可獲得硫酸、液體SO2或單質硫等副產品，實現硫資源的回收。
[0003]活性焦煙氣脫硫技術因高效、節水、能夠回收硫資源等優點，成為一種特別適合我國富煤少水地區的煙氣污染物控制技術。活性焦煙氣脫硫系統主要包含煙氣脫硫裝置、再生裝置、物料輸送裝置和副產物生產裝置。煙氣脫硫裝置是活性焦煙氣脫硫系統的重要組成部分，決定了脫硫系統的脫硫效率和可用率。
[0004]目前，活性焦煙氣脫硫裝置采用的主要形式有固定床、移動床和流化床三種形式，其中，目前應用最為普遍的是移動床脫硫裝置。
[0005]固定床脫硫裝置中活性炭固定在裝置內，進入的煙氣在固定床內發生吸附，當活性炭吸附飽和后開始切換設備進行吸附劑的再生；移動床脫硫裝置可實現連續運行，活性炭一般靠重力從上往下移動，煙氣橫向或自下往上流動，與活性炭錯流或逆流接觸；流化床脫硫裝置內的吸附區，煙氣與活性炭層逆流接觸，達到吸附飽和的活性炭送至流化床的上端儲罐，并被送去再生區，再生后的活性炭再向下進入吸附區。固定床脫硫裝置在處理的煙氣量大時會遇到氣流分布不均、壓降大和再生切換頻繁等問題，且通常只能做到半連續運行；移動床脫硫裝置可連續運行，但是存在活性焦損耗較大等問題；流化床脫硫裝置則存在適應性差，對運行控制要求高等問題。
[0006]通常活性焦脫硫裝置采用的活性焦為成型活性焦，常用的直徑約為5?9_，長度約為10?20mm。成型活性焦是通過將原料煤進行粘合、成型、碳化和活化過程后獲得，價格相對較高。同時，成型活性焦在運行過程中還存在磨損較大的問題。因此，這不可避免的造成了脫硫裝置的運行費用較高等問題。小顆粒活性焦在制造過程中無需采用粘合、成型工藝，可以將一定粒度的原料煤直接碳化活化制備活性焦，制造成本和成型活性焦相比可以降低80%以上。因此，如果活性焦脫硫裝置采用小顆粒活性焦替代成型活性焦作為吸收齊U，可以大大降低運行費用。
[0007]目前來看，盡管小顆粒活性焦有較大的價格優勢，但活性焦脫硫采用移動床反應器時，反應器阻力相對于活性焦而言將大大增加，且還可能導致移動床反應器無法連續穩定運行。
[0008]為了解決采用移動床反應器采用小顆粒活性焦阻力大且可能無法連續穩定運行，而采用成型活性焦價格較高的問題，需要研發新型小顆粒活性焦煙氣脫硫裝置。
【發明內容】
[0009]本發明要解決的技術問題是提供一種小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法。
[0010]該煙氣脫硫裝置包括脫硫裝置直段，還包括原煙氣入口、導流板、方圓節、布氣板、溢流管、煙氣出口和活性焦稱重給料系統；
[0011]其中，原煙氣入口通過彎頭與方圓節連接，彎頭中設置導流板，使煙氣進入反應器直段后速度分布更為均勻；方圓節與脫硫裝置直段連接，脫硫裝置直段為圓形，其中設置多級懸浮床，懸浮床根據實際工程參數以及所需的脫硫效率設置3?8級；懸浮床底部為布氣板，煙氣通過布氣板將小顆粒活性焦托起至懸浮狀態形成小顆粒活性焦床層，布氣板上開孔便于小顆粒活性焦通過且形成懸浮狀態，布氣板的開孔率以及開孔直徑根據實際工程參數及活性焦顆粒直徑等參數確定，孔徑大小范圍為2?1mm,開孔率范圍為3%?20%,孔的布置方式采用正三角形或正方形布置；溢流管頂端在布氣板之上，底部深入下一級懸浮床的小顆粒活性焦床層內，保證溢流管內小顆粒活性焦的向下輸送，溢流管的直徑根據吸收劑顆粒大小確定，為30?80mm，溢流管的高度根據小顆粒活性焦的停留時間調節，從而使原煙氣和活性焦之間形成充分的接觸和足夠的停留時間，進而保證活性焦的硫容得到最大利用，溢流管采用內溢流管或外溢流管；脫硫裝置直段上方接煙氣出口，活性焦稱重給料系統位于脫硫裝置直段的頂部。
[0012]該裝置適用直徑為1-Smm的小顆粒活性焦。
[0013]該脫硫裝置的煙氣脫硫方法為:使用該裝置脫硫時，含SO2的原煙氣通過原煙氣入口進入脫硫裝置，并自下而上穿過多級懸浮床，在多級懸浮床內與各級小顆粒活性焦床層內的活性焦接觸，通過活性焦的物理吸附和化學吸附作用脫除原煙氣中的SO2;脫硫后煙氣通過煙氣出口送至除塵器除塵后由煙?排放；新鮮的和再生的小顆粒活性焦由反應器頂部的活性焦稱重給料系統加入，小顆粒活性焦通過溢流管自上而下逐級向下層懸浮床運動，吸附飽和之后的活性焦送至活性焦再生塔進行再生后回收利用。
[0014]本發明的上述技術方案的有益效果如下:
[0015]上述方案中，能夠充分利用小顆粒活性焦，且小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置具有硫容利用率高、污染物凈化效率高、系統阻力小、活性焦磨損小、初投資和運行成本低、能夠連續運行等優點，非常適合富煤少水地區的煙氣脫硫。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置示意圖；
[0017]圖2為本發明的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置中布氣板示意圖；
[0018]圖3為本發明的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置中溢流管示意圖。
[0019][主要元件符號說明]
[0020]1-原煙氣入口，2-導流板，3-方圓節，4-布氣板，5-小顆粒活性焦床層，6_溢流管，7-煙氣出口，8-活性焦稱重給料系統。
【具體實施方式】
[0021]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0022]如圖1所示，為本發明的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置示意圖，該裝置包括脫硫裝置直段，還包括原煙氣入口 1、導流板2、方圓節3、布氣板4、溢流管6、煙氣出口7和活性焦稱重給料系統8 ;其中，原煙氣入口 I通過彎頭與方圓節3連接，彎頭中設置導流板2，方圓節3與脫硫裝置直段連接，脫硫裝置直段中設置懸浮床，懸浮床底部為布氣板4，煙氣通過布氣板4將小顆粒活性焦托起至懸浮狀態形成小顆粒活性焦床層5，溢流管6頂端在布氣板4之上，底部深入下一級懸浮床的小顆粒活性焦床層5內，脫硫裝置直段上方接煙氣出口 7，活性焦稱重給料系統8位于脫硫裝置直段的頂部。
[0023]如圖2所示，為該裝置布氣板的示意圖，布氣板上的孔可以采用三角形布置，也可以采用正方形布置。如圖3所示，為該裝置的溢流管示意圖，溢流管采用內溢流管或外溢流管。
[0024]實施例1
[0025]在實際應用中，采用直徑為1-6_的小顆粒活性焦進行煙氣脫硫。在脫硫裝置直段設置5級懸浮床，所用布氣板采用正三角形布置，其孔徑大小為6mm，開孔率為12%，溢流管采用內溢流管，其直徑為50mm。
[0026]含SO2的原煙氣通過原煙氣入口 I進入脫硫裝置，并自下而上穿過5級懸浮床，在這5級懸浮床內與各級小顆粒活性焦床層5內的活性焦接觸，通過活性焦的物理吸附和化學吸附作用脫除原煙氣中的SO2 ;脫硫后煙氣通過煙氣出口 7送至除塵器除塵后由煙囪排放；小顆粒活性焦由反應器頂部的活性焦稱重給料系統8加入，小顆粒活性焦通過溢流管6自上而下逐級向下層懸浮床運動，吸附飽和之后的活性焦送至活性焦再生塔進行再生后回收利用。
[0027]實施例2
[0028]采用直徑為1-2_的小顆粒活性焦進行煙氣脫硫。在脫硫裝置直段設置3級懸浮床，所用布氣板采用正三角形布置，其孔徑大小為2mm，開孔率為20%，溢流管采用外溢流管，其直徑為30mm。
[0029]含SO2的原煙氣通過原煙氣入口 I進入脫硫裝置，并自下而上穿過3級懸浮床，在這3級懸浮床內與各級小顆粒活性焦床層5內的活性焦接觸，通過活性焦的物理吸附和化學吸附作用脫除原煙氣中的SO2 ;脫硫后煙氣通過煙氣出口 7送至除塵器除塵后由煙囪排放；小顆粒活性焦由反應器頂部的活性焦稱重給料系統8加入，小顆粒活性焦通過溢流管6自上而下逐級向下層懸浮床運動，吸附飽和之后的活性焦送至活性焦再生塔進行再生后回收利用。
[0030]實施例3
[0031]采用直徑為1-8_的小顆粒活性焦進行煙氣脫硫。在脫硫裝置直段設置8級懸浮床，所用布氣板采用正方形布置，其孔徑大小為10mm，開孔率為3%，溢流管采用內溢流管，其直徑為80mm。
[0032]含SO2的原煙氣通過原煙氣入口 I進入脫硫裝置，并自下而上穿過8級懸浮床，在這8級懸浮床內與各級小顆粒活性焦床層5內的活性焦接觸，通過活性焦的物理吸附和化學吸附作用脫除原煙氣中的SO2 ;脫硫后煙氣通過煙氣出口 7送至除塵器除塵后由煙囪排放；小顆粒活性焦由反應器頂部的活性焦稱重給料系統8加入，小顆粒活性焦通過溢流管6自上而下逐級向下層懸浮床運動，吸附飽和之后的活性焦送至活性焦再生塔進行再生后回收利用。
[0033]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置，包括脫硫裝置直段，其特征在于:還包括原煙氣入口(I)、導流板(2)、方圓節(3)、布氣板(4)、溢流管(6)、煙氣出口(7)和活性焦稱重給料系統(8);原煙氣入口(I)通過彎頭與方圓節(3)連接，彎頭中設置導流板(2)，方圓節(3)與脫硫裝置直段連接，脫硫裝置直段中設置多級懸浮床，懸浮床底部為布氣板(4)，煙氣通過布氣板(4)將小顆粒活性焦托起至懸浮狀態形成小顆粒活性焦床層(5)，溢流管(6)頂端在布氣板(4)之上，底部深入下一級懸浮床的小顆粒活性焦床層(5)內，脫硫裝置直段上方接煙氣出口(7)，活性焦稱重給料系統(8)位于脫硫裝置直段的頂部。
2.根據權利要求1所述的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述脫硫裝置直段為圓形，懸浮床根據需要設置3?8級。
3.根據權利要求1所述的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述布氣板⑷的開孔率為3%?20%。
4.根據權利要求1所述的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述布氣板⑷的孔徑大小為2?10mm。
5.根據權利要求1所述的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述布氣板(4)上孔的布置方式采用正三角形或正方形布置。
6.根據權利要求1所述的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述溢流管(6)的直徑為30?80mm。
7.根據權利要求1所述的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述溢流管(6)采用內溢流管或外溢流管。
8.根據權利要求1所述的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置，其特征在于:該裝置所用小顆粒活性焦直徑為1_8_。
9.根據權利要求1所述的小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置的煙氣脫硫方法，其特征在于:使用該裝置脫硫時，含SO2的原煙氣通過原煙氣入口(I)進入脫硫裝置，并自下而上穿過多級懸浮床，在多級懸浮床內與各級小顆粒活性焦床層(5)內的活性焦接觸，通過活性焦的物理吸附和化學吸附作用脫除原煙氣中的SO2;脫硫后煙氣通過煙氣出口(7)送至除塵器除塵后由煙?排放；小顆粒活性焦由反應器頂部的活性焦稱重給料系統(8)加入，小顆粒活性焦通過溢流管￠)自上而下逐級向下層懸浮床運動，吸附飽和之后的活性焦送至活性焦再生塔進行再生后回收利用。
【文檔編號】B01D53/83GK104190244SQ201410464669
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】張開元, 程俊峰, 鐘毅, 張書賓, 梅歡, 李群, 高永軍, 王晨, 代素品 申請人:北京國電清新環保技術股份有限公司