CN101732948B - 三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统及方法 - Google Patents

三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种包括脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔的三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统,所述脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔从上到下依次竖直连接,本发明的三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统通过将所述脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔巧妙地结合在一起,不仅能够完成烟气净化和活性焦再生的一体化过程,而且能够充分兼顾在处理过程中分离物质的二次利用,同时利用了活性焦自重进行给料,设备简单,占地面积小,建设费用低,另外,本发明还公开了一种三段式活性焦烟气净化再生一体化处理方法。

Description

三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及烟气净化技术领域,特别涉及一种三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统及方法。

背景技术

[0002] 活性焦烟气脱硫技术属于干式回收法脱硫工艺,是以煤制成的活性焦作脱硫剂,依靠活性焦对SO2的吸附和解吸完成烟气脱硫循环。因活性焦具有广谱吸附特性,该技术能同时脱除多种有害物质。它在脱硫过程中基本不消耗水,故而没有废水、废渣产生,具有优异的环保性能。脱硫产物为高浓度SO2气体,可生产硫酸、硫磺、液体SO2、化肥等产品,能有效缓解我国硫资源短缺的问题。

[0003] 活性焦吸附烟道气中二氧化硫工艺中的吸附装置主要有二种形式:固定床与移动床,再生方法也主要有二种,即水洗再生法与加热再生法。活性焦干法脱硫技术已在日本、德国等国的工业中得到应用。

[0004] 我国在活性焦脱硫技术方面起步较晚,于1976〜1981年期间,在湖北松木坪电厂进行了 5000 NmVh的烟气水洗再生含碘活性炭脱硫中试;1990年,在四川豆坝电厂进行了磷铵肥法烟气脱硫5000 NmVh的中试,并于1997年建立了 IOX IO4 Nm3/h的磷铵肥法烟气脱硫工业装置。固定床活性炭(焦)吸附烟道气中SO2由于存在着工艺复杂、活性炭强度低、价格高等诸多缺陷,只适用于小规模、低浓度SO2烟气处理。

[0005]目前已应用的活性焦干法脱硫系统一般为分体式结构,单独设置脱硫塔与再生塔,或脱硫塔+再生塔一体(未单独设置脱硝段),其存在着占地面积大或是无单独脱硝段导致脱硝效率低等缺陷。

发明内容

[0006] 有鉴于此,本发明提供了一种三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统,通过将所述脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔巧妙地结合在一起,不仅能够完成烟气净化和活性焦再生的一体化过程,而且占地面积小,能够充分兼顾在处理过程中分离物质的二次利用。

[0007] 本发明的目的之一是提供一种三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统,所述系统包括脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔,所述脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔从上到下依次竖直连接,所述脱硫反应塔的烟气入口连接系统外部的预除尘设备,所述脱硫反应塔的烟气出口与脱硝反应塔的烟气入口相连通;

[0008] 所述脱硫反应塔的底部与活性焦再生塔的顶部相连通,所述活性焦再生塔的内部腔体内,从上到下依次设置预热器、加热器和冷却器,所述预热器的预热介质输入通道与冷却器的冷却介质输出通道相连通,所述冷却器的冷却介质输入通道与外部冷却介质输入设备相连通;

[0009] 所述加热器与冷却器之间区域的塔身上设置有与内部空腔相连通的气体输入通道,用于输入N2或N2与NH3的混合气体,所述预热器与加热器之间的塔身上设置有气体输出管道,所述活性焦再生塔的底部设置有筛选装置,所述筛选装置通过再生活性焦输送通道与脱硝反应塔的顶部相连接。

[0010] 本发明的目的之二是提供一种三段式活性焦烟气净化再生一体化处理方法,是将脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔从上到下依次竖直连接,同时进行烟气的处理步骤和活性焦的处理步骤:

[0011] I)烟气的处理步骤:将烟气经预除尘处理后,经脱硫反应塔的烟气入口进入到中段的脱硫反应塔,在脱硫反应塔中,使烟气错流经过移动床中的活性焦,SO2被吸附脱除,并对烟尘进行一段脱除;对脱硫反应塔处理后进入上段脱硝反应塔的烟气进行喷氨脱硝处 理,以及二段除尘;将经过脱硫、脱硝以及两段除尘处理后的烟气连入原有的烟气除尘系统进行三段除尘,对烟气中携带的少量活性焦碎屑与剩余的粉尘进行截留处理;

[0012] 2)活性焦的处理步骤:在烟气的处理过程中,饱和活性焦在重力作用下由脱硫反应塔底部直接进入活性焦再生塔,经过预热、加热、冷却段后,通过向塔内通入的惰性气体N2将饱和活性焦中解吸出来的SO2携带输送出再生塔,获得SO2含量约为30〜50% (按体积百分比计)的混合气,用于制备硫酸或硫磺;将再生后的活性焦经过筛分后,将符合要求的大颗粒部分输送至脱硝反应塔进行循环利用。

[0013] 进一步,在活性焦的处理步骤中,将经过筛分获得的磨损后的活性焦小颗粒输送至锅炉用于燃烧,为活性焦再生塔的加热段或向外提供热量。

[0014] 本发明的有益效果是:

[0015] I.本发明的三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统,通过将所述脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔巧妙地结合在一起,不仅能够完成烟气净化和活性焦再生的一体化过程,而且能够充分兼顾在处理过程中分离物质的二次利用,同时利用了活性焦自重进行给料,设备简单,占地面积小,建设费用低;

[0016] 2.采用脱硫脱硝分段处理,与一般单塔同时脱硫(脱除率大于90% )、脱硝(脱除率约为20%〜40%)的效果相比,脱硫率可达95%以上,脱硝率大于70% ;

[0017] 3.本发明能够实现三段除尘,不仅利用活性焦吸附特性净化了原烟气中的粉尘,也降低了烟气从移动床中携带出的活性焦粉尘含量。

[0018] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

[0019] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述,其中:

[0020] 附图为本发明的处理系统结构示意图。

具体实施方式

[0021 ] 以下将参照附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。

[0022] 如图所示,本发明的三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统包括脱硝反应塔I、脱硫反应塔2与活性焦再生塔3,其中,脱硝反应塔I、脱硫反应塔2与活性焦再生塔3从上到下依次竖直连接,脱硫反应塔I的烟气入口连接系统外部预除尘设备的烟气排出口,脱硫反应塔2的底部与活性焦再生塔3的顶部相连通,在活性焦再生塔3的内部腔体内,从上到下依次设置预热器31、加热器32和冷却器33,预热器3 I的预热介质输入通道与冷却器33的冷却介质输出通道相连通,冷却器33的冷却介质输入通道与外部冷却介质输入设备相连通;

[0023] 加热器32与冷却器33之间区域的塔身上设置有与内部空腔相连通的气体输入通道34,用于输入N2或N2与NH3的混合气体,预热器31与加热器32之间的塔身上设置有气体输出管道35,用于输出携带了 SO2的N2气体(即SO2富气),在活性焦再生塔3的底部设置有筛选装置,筛选装置通过再生活性焦输送通道与脱硝反应塔I的顶部相连接,从而实现将再生的符合要求的活性焦进行二次利用。

[0024] 本发明的三段式活性焦烟气净化再生一体化处理方法,是将脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔从上到下依次竖直连接,同时进行烟气的处理步骤和活性焦的处理步骤,具体而言:

[0025] I)烟气的处理步骤:将烟气经预除尘处理后,经脱硫反应塔的烟气入口进入到中段的脱硫反应塔,在脱硫反应塔中,使烟气错流经过移动床中的活性焦,S02被吸附脱除,并对烟尘进行一段脱除;对脱硫反应塔处理后进入上段脱硝反应塔的烟气进行喷氨脱硝处理,以及二段除尘;将经过脱硫、脱硝以及两段除尘处理后的烟气连入原有的烟气除尘系统进行三段除尘,对烟气中携带的少量活性焦碎屑与剩余的粉尘进行截留处理;

[0026] 2)活性焦的处理步骤:在烟气的处理过程中,饱和活性焦在重力作用下由脱硫反应塔底部直接进入活性焦再生塔,经过预热、加热、冷却段后,通过向塔内通入的惰性气体N2将饱和活性焦中解吸出来的SO2携带输送出再生塔,获得SO2含量约为30〜50% (那体积百分比计)的混合气,用于制备硫酸或硫磺;将再生后的活性焦经过筛分后,将符合要求的大颗粒部分输送至脱硝反应塔进行循环利用。

[0027] 在活性焦的处理步骤中,将经过筛分获得的磨损后的活性焦小颗粒输送至锅炉用于燃烧,为活性焦再生塔的加热段或向外提供热量,从而实现资源的有效利用,符合环境保护的需要。

[0028] 与同类活性焦干法脱硫技术相比,本发明具有以下独特的优点:

[0029] I、脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔采用竖直三段一体式的布置方式,充分利用了活性焦自重进行给料,设备简单,占地面积小,建设费用低;

[0030] 2、采用脱硫脱硝分段处理,与一般单塔同时脱硫(脱除率大于90% )、脱硝(脱除率约为20%〜40%)的效果相比,脱硫率可达95%以上,脱硝率大于70% ;

[0031] 3、实现三段除尘,不仅利用活性焦吸附特性净化了原烟气中的粉尘,也降低了烟气从移动床中携带出的活性焦粉尘含量。

[0032] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统,其特征在于:所述系统包括脱硝反应塔(I)、脱硫反应塔(2)与活性焦再生塔(3),所述脱硝反应塔(I)、脱硫反应塔(2)与活性焦再生塔(3)从上到下依次竖直连接,所述脱硫反应塔(I)的烟气入口连接系统外部预除尘设备的烟气排出口,所述脱硫反应塔(I)的烟气出口与脱硝反应塔(2)的烟气入口相连通; 所述脱硫反应塔(2)的底部与活性焦再生塔(3)的顶部相连通,所述活性焦再生塔(3)的内部腔体内,从上到下依次设置预热器(31)、加热器(32)和冷却器(33),所述预热器(31)的预热介质输入通道与冷却器(33)的冷却介质输出通道相连通,所述冷却器(33)的冷却介质输入通道与外部冷却介质输入设备相连通; 所述加热器(32)与冷却器(33)之间区域的塔身上设置有与内部空腔相连通的气体输入通道(34),用于输入N2或N2与NH3的混合气体,所述预热器(31)与加热器(32)之间的塔身上设置有气体输出管道(35),用于输出携带SO2的N2气体,所述活性焦再生塔(3)的底部设置有筛选装置,所述筛选装置通过再生活性焦输送通道与脱硝反应塔(I)的顶部相连接。
2.三段式活性焦烟气净化再生一体化处理方法,其特征在于:将脱硝反应塔、脱硫反应塔与活性焦再生塔从上到下依次竖直连接,同时进行烟气的处理步骤和活性焦的处理步骤: 1)烟气的处理步骤:将烟气经预除尘处理后,经脱硫反应塔的烟气入口进入到中段的脱硫反应塔,在脱硫反应塔中,使烟气错流经过移动床中的活性焦,SO2被吸附脱除,并对烟尘进行一段脱除;对脱硫反应塔处理后进入上段脱硝反应塔的烟气进行喷氨脱硝处理,以及二段除尘;将经过脱硫、脱硝以及两段除尘处理后的烟气连入原有的烟气除尘系统进行三段除尘,对烟气中携带的少量活性焦碎屑与剩余的粉尘进行截留处理; 2)活性焦的处理步骤:在烟气的处理过程中,饱和活性焦在重力作用下由脱硫反应塔底部直接进入活性焦再生塔,经过预热、加热、冷却段后,通过向塔内通入的惰性气体N2将饱和活性焦中解吸出来的SO2携带输送出再生塔,获得SO2含量为30〜50% (按体积百分比计)的混合气,用于制备硫酸或硫磺;将再生后的活性焦经过筛分后,将符合要求的大颗粒部分输送至脱硝反应塔进行循环利用。
3.如权利要求2所述的三段式活性焦烟气净化再生一体化处理方法,其特征在于:在活性焦的处理步骤中,将经过筛分获得的磨损后的活性焦小颗粒输送至锅炉用于燃烧,为活性焦再生塔的加热段或向外提供热量。
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