本發明屬于機械技術領域，尤其涉及一種用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器。
背景技術：
我國二氧化硫污染嚴重，每年向大氣中排放2000萬噸以上二氧化硫，所形成的酸雨對我國土污染十分嚴重。以石灰石-石膏法為代表的濕法煙氣脫硫技術是目前時間范圍內應用最廣泛的脫硫技術。該法利用石灰石作為吸收劑，吸收煙氣中的二氧化硫并生成副產物石膏。然而在實際工程應用時，該脫硫技術面臨設備腐蝕磨損大，投資較大，副產物石膏產量大、副產物石膏利用價值低等問題。
同時，硫酸是一種重要的基本化工原料，廣泛應用于生產化學肥料、合成纖維、涂料等領域，在國民經濟中的作用十分重要。因此，開發脫除工業排放廢氣中的二氧化硫并回收硫資源具有重大經濟社會效應。
炭法煙氣脫硫技術采用活性炭、活性焦等多孔碳材料為脫硫劑，利用多孔碳材料的納米孔隙結構將煙氣中SO2吸附并催化氧化為SO3，吸附飽和后的脫硫劑可通過水洗或加熱的方式再生。與石灰石-石膏法脫硫技術副產石膏不同的是，炭法煙氣脫硫技術的副產物為稀硫酸(水洗再生)或濃SO2(加熱再生)，利用價值高。
傳統的水洗再生工藝脫硫反應器中裝填活性炭基脫硫催化劑，進入反應器內部的氣體流向多為軸向流動，氣體流經反應器的床層壓降大，系統阻力高，因此加大了工程成本。
技術實現要素：
本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器。
一種用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器，包括：筒體，筒體的上方設置有排氣管，底部設置有稀酸出口；在筒體內設置有一根進氣管，該進氣管的進氣口延伸在筒體外，在進氣管的下半段上分布有若干小孔，分布有所述若干小孔的部分進氣管構成反應器的分流流道，圍繞該分流流道填充有脫硫纖維層；所述筒體的筒壁由外筒壁和內筒壁構成，所述內筒壁上也分布有若干小孔，外筒壁和內筒壁構成供廢氣排出的集流流道，所述集流流道與排氣管連通。
進一步地，如上所述的用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器，在筒體內的下方設置有支撐板，所述支撐板上分布有若干小孔，所述分流流道的底端固定在該支撐板上。
進一步地，如上所述的用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器，在筒體內的上方設置有布液器。
進一步地，如上所述的用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器，所述脫硫纖維層為活性炭纖維脫硫催化劑。
有益效果：
本發明提供的用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器，由于在內筒壁和進氣管上分別分布有若干小孔，因此，從進氣管進入的氣體通過分流流道流向集流流道，從而使氣體流向為徑向,減少了流道間的靜壓差,使床層壓降減小，從排氣管排出的廢氣可以不必安裝大的吸抽裝置也可以順利將廢氣排出，從而降低了工程成本。
附圖說明
圖1為本發明用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器結構示意圖。
附圖中，1-進氣管，2-分流流道，3-集流流道，4-纖維層，5-稀酸出口，6-支撐板，7-外筒壁，8-內筒壁，9-布液器，10-排氣管。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
如圖1所示，本發明提供的用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器，包括：筒體，筒體的上方設置有排氣管10，底部設置有稀酸出口5；在筒體內設置有一根進氣管1，該進氣管1的進氣口延伸在筒體外，在進氣管1的下半段上分布有若干小孔，分布有所述若干小孔的部分進氣管1構成反應器的分流流道2，圍繞該分流流道2填充有脫硫纖維層4；所述筒體的筒壁由外筒壁7和內筒壁8構成，所述內筒壁8上也分布有若干小孔，外筒壁7和內筒壁8之間的間隙構成供廢氣排出的集流流道3，所述集流流道3與排氣管10連通。所述脫硫纖維層4為活性炭纖維脫硫催化劑。在筒體內的下方設置有支撐板6，所述支撐板6上分布有若干小孔，所述分流流道2的底端固定在該支撐板6上。在筒體內的上方設置有布液器9。本申請提供的用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器，含SO2廢氣從進氣管進入，沿中心的分流流道不斷均勻地穿過其上均勻分布的開孔后進入活性炭纖維脫硫催化劑床層,SO2與煙氣中的H2O和O2在活性炭纖維脫硫催化劑的作用下，催化轉為為硫酸，水通過頂部設置的布液器均勻進入活性炭纖維床，使活性炭纖維空隙中的硫酸留出，活性炭纖維催化劑得到再生。
發明專利CN201410289691.1公開了一種氮和/或硫雜原子摻雜的活性炭纖維脫硫催化劑，本發明所述脫硫纖維層采用該脫硫催化劑進行廢氣脫硫，在一定的工藝條件下，脫硫副產物硫酸可自動從活性炭纖維的空隙中流出、活性位可自動再生，因此不另需要再生操作，可實現連續催化脫硫制酸。
本發明反應器液體走軸向,從上至下流動，選擇適當的液體流量,使液體以膜流或滴流的形式通過床層,即以液體為主體看,該流反應器近似于一個滴流床裝置；同時，本發明反應器中的氣體通過中心進氣管,進入中心分流流道,走徑向通過床層,匯集到周邊合流流道,即以氣體為主體看,該反應器近似于一個徑向床反應器。本發明綜合了滴流床反應器和徑向床反應器的優點,開發出了一種全新的用于活性炭纖維催化脫硫的錯流反應器，該反應器具有氣液分布均勻,床層壓降小,脫硫效率高的特點,改傳統的吸附法間歇操作為連續催化反應,可以在脫硫的同時進行再生,不需要專門的再生設備,實現連續操作,設備利用率高,脫硫產品一硫酸可以資源化，具有實際應用的前景。
本發明反應器具備如下優點:
(1)使催化劑充分地濕潤,使催化劑表面不斷更新,傳質推動力大,傳質效果好,可獲得較高轉化率。
(2)液層很薄,液固比(或液體滯留量)很小,氣液、液固兩種界面阻力比較小,總的液層阻力比其他類型反應器要小。
(3)氣相流程為徑向,床層壓降小。液相的引入會使壓降大于兩相反應器,但床層的總壓降仍然會大大低于以往的滴流床反應器的壓降。
(4)液相的引入,使的床層阻力較之于通常的二相徑向床反應器床層壓降大,因此，本發明反應器沿軸向的床層壓力分布更均勻。
(5)氣液成錯流接觸,液體在從上往下流動的過程中,受到氣向在垂直方向上的推動力,因此,液體會在徑向產生一定的偏移,這種偏移的結果使使得催化劑和絲網間隙之間流動的液相沿軸向進入纖維層內部,從而促進了纖維內部和纖維層間的液體的更新；同時也充分地利用了纖維層內部的纖維的表面積,使纖維有效比表面成倍增長,大大提高了傳質界面。
(6)垂直于液流方向的氣流產生的徑向曳力,使成膜狀流下的液相在徑向擴散,使原本主要形成于纖維層和絲網之間的的液膜擴展到纖維層內部幾乎所有的纖維表面,使液膜更寬、更薄,氣液接觸面更大。
(7)氣液流向相互垂直,使液相在垂直于流動方向上產生擾動和混合,這種擾動會產生壓降的波動,而擾動實際對床層壓降的影響幾乎可以忽略。而由此產生的徑向的混合作用,則可以極大的改善液體在徑向的分布。
最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。