CN102824810B - 一种吸附塔 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吸附塔，包括塔体，其中：所述塔体内腔具有进气室和出气室以及位于两者之间，且相通的脱硫室和脱硝室，所述脱硫室通过入口百叶窗与所述进气室相连通，所述脱硝室通过出口格栅与所述出气室相连通，该吸附塔还包括设置在所述脱硝室的进气侧，且布置在整个所述进气侧的带孔隔板所在平面上的通氨管道，所述通氨管道的喷气孔朝向所述出气室的方向。本发明提供的吸附塔在保证脱硫脱硝的同时，降低了氨气的消耗，进而降低了脱硫脱硝的成本，本专利将通氨管道布置在带孔隔板所在平面上提高了通氨效率和脱硝效果。

Description

一种吸附塔

技术领域

本发明涉及活性炭脱硫技术领域，更具体地说，涉及一种实现脱硫脱硝一体化的吸附塔。

背景技术

为了解决冶金烧结球团烟气污染问题和实现资源的高效利用，进而促进环保节约型社会及社会可持续的发展，采用活性炭对烟气进行处理是当前最先进的解决方式之一。

活性炭烟气净化技术是以活性炭作为催化剂，脱除烟气中的SO2、NOx等有害气体，进而降低烟气对大气的污染，同时实现硫的回收利用。净化工艺主要包括硫吸收、硫解析和硫回收三个处理过程。具体工艺如下：烟气经增压风机进入吸附塔，在吸附塔内烟气中的有害成分在活性炭的作用下发生物理化学反应，粉尘、二噁英及生成的硫酸盐吸附在活性炭的孔隙里，NOx分解成无害的N2，最终实现了烟气中SO2、NOx等有害气体的脱除。

我们知道活性炭对有害物质的吸附都有一定的饱和度，吸附饱和后的活性炭从吸附塔底部排出，经输料机输送到解析塔的顶部，由解析塔的顶部注入解析塔，在解析塔中，活性炭吸附的有害物质在高温下发生分解，高浓度SO2气体被释放出来得以回收利用，而重获活性的活性炭通过解析塔的底部排出经振动筛除去细小颗粒后由输料机输送到吸附塔顶部重新注入吸附塔内进行循环利用。

请参考附图1，该图示出了现有技术的一种脱硫脱硝的吸附塔的结构。该设备在工作的过程中，烟气进入相互串联的两个吸附塔02，活性炭03通过给料装置01进入到吸附塔02内，烟气通过第一个吸附塔脱去硫后，再通入第二个吸附塔中，在两个吸附塔之间设置有通氨气的管子，氨气混合脱硫后的烟气进入到第二吸附塔中对烟气进行脱硝，实现脱硫脱硝的活性炭经过出料装置04被排出，但是该种方式的脱硫脱硝过程中需要建立两个吸附塔，增大了设备的占用空间，同时设置两个塔体增加了生产成本。

为了解决上述问题，请参考附图2，该图示出了现有技术中的另一种吸附塔结构，活性炭003通过给料装置001进入到吸附塔的塔体002内，工作过程中在向吸附塔通入烟气的过程中同时也通入氨气，实现脱硫脱硝同时进行，最终活性炭通过出料装置004，该种吸附塔降低了成本，同时减小的设备的占用空间。但是，在向吸附塔中通入氨气和烟气的过程中，氨气会与烟气中的硫氧化物进行反应，最终导致消耗了大量的氨气，导致了脱硫脱硝过程中消耗大量的氨气，进而提高了脱硫脱硝的成本。

综上所述，如何解决现有的脱硫脱硝同时进行而导致的烟气对氨气的大量消耗问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种吸附塔，保证了脱硫脱硝的同时降低了氨气的消耗，进而降低了脱硫脱硝的成本。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种吸附塔，包括塔体，其中：所述塔体内腔具有进气室和出气室以及位于两者之间，且相通的脱硫室和脱硝室，所述脱硫室通过入口百叶窗与所述进气室相连通，所述脱硝室通过出口格栅与所述出气室相连通，该吸附塔还包括设置在所述脱硝室的进气侧，且布置在整个所述进气侧的带孔隔板所在平面上的通氨管道，所述通氨管道的喷气孔朝向所述出气室的方向。

优选的，上述吸附塔中，所述通氨管道包括自所述带孔隔板的顶端向底端延伸的主管道和连接所述主管道，且向着所述带孔隔板的两侧延伸的支管道；或者

所述通氨管道包括多条自所述带孔隔板的顶端向底端延伸的纵向管道和多条横向穿过所述纵向管道的横向管道。

优选的，上述吸附塔中，所述进气室位于所述塔体的中心，所述脱硫室和脱硝室均为两个，且均对称布置在所述进气室的两侧。

优选的，上述吸附塔中，所述脱硫室通过带孔隔板至少隔成沿烟气方向上的多层活性炭脱硫层，所述脱硝室也通过带孔隔板至少隔成沿烟气方向上的多层活性炭脱硝层。

优选的，上述吸附塔中，所述活性炭脱硫层为2层或者3层，所述活性炭脱硝层为2层或者3层。

优选的，上述吸附塔中，所述塔体具有两个进料口，且分别分布在所述进风室的两侧；所述塔体具有两个出料锥形斗，分别为第一出料锥形斗和第二出料锥形斗，所述第一出料锥形斗连通所述进风室两侧的脱硫室，所述第二出料锥形斗连通进风室两侧的脱硝室，所述第一出料锥形斗和第二出料锥形斗的出料口均设置有转速可调的排料辊。

优选的，上述吸附塔中，还包括通过分布管与所述塔体连通的给料仓，所述给料仓包括仓体和与所述仓体的进料口相对的第一锥形导流块，所述仓体的内壁上设置有多条自所述仓体的顶部向底部螺旋延伸的溜槽，所述第一锥形导流块与仓体的内壁之间形成与所述溜槽的进口相对的导流缝，所述仓体的底部设置有多个用于与所述吸附塔的分布管相连通，且与所述溜槽的出口相衔接的出料孔。

优选的，上述吸附塔中，还包括横截面积较大的一端位于所述仓体的底部的第二锥形导流块，所述出料孔沿所述第二锥形导流块的底部边缘分布。

优选的，上述吸附塔中，所述第一锥形导流块的导流面上设置有导流槽，所述导流槽与所述溜槽的进口衔接。

优选的，上述吸附塔中，所述仓体具有由底部内凹形成的锥形导流凸起，所述锥形导流凸起的锥顶与所述第一锥形导流块相对，所述出料孔沿所述锥形导流凸起的底部边缘分布。

本发明提供的吸附塔在工作的过程中，活性炭进入到给料仓中之后通过分布管进入到塔体内，烟气通过进气室进入到塔体内，通过入口百叶窗进入到脱硫室中进行脱硫，烟气中的硫氧化物被脱硫室中的活性炭吸收后，进入到脱硝室中，设置脱硝室进气侧，且布置在整个进气侧的带孔隔板所在平面上的通氨管道通入氨气，氨气结合脱硝室中的活性炭对烟气中的氮氧化物进行去除，本专利将脱硫脱硝结合在一起进行去除，保证了脱硫脱硝的前提下，避免了现有技术中硫氧化物对通入氨气的影响，降低了氨气的消耗量，进而降低了脱硫脱硝的成本，同时通过整个带孔隔板的平面布置通氨管道提高了脱硝效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种脱硫脱硝的吸附塔的结构示意图；

图2为现有技术提供的另一种脱硫脱硝的吸附塔的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的吸附塔的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的吸附塔的塔体的一种内部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的吸附塔的塔体的另一种内部结构示意图；

图6为图5的A-A向剖视图；

图7为图5的B-B向剖视图；

图8为图7的C-C向剖视图；

图9为另一种通氨管道的布置图；

图10本发明实施例提供的吸附塔的给料仓的结构示意图。

上图1-图7中：

进料装置01、吸附塔02、活性炭03、出料装置04；

进料装置001、吸附塔002、活性炭003、出料装置004；

第一输料机1、第一倾斜段2、第二倾斜段3、给料仓4、塔体5、烟气出口6、烟气进口7、出料口8、第二输料机9、分布管10；

进料装置21、通氨管道22、喷气孔221、带孔隔板23、入口百叶窗24、出口格栅25、活性炭脱硝层26、活性炭脱硫层27、进气室28、出料口29、出料口210、出气室101。

进料装置11、通氨管道12、喷气孔121、带孔隔板13、入口百叶窗14、出口格栅15、活性炭脱硝层16、活性炭脱硫层17、进气室18、出料口19、出料口110、出气室111；

进料口41、仓体42、溜槽43、第二锥形导流块44、第一锥形导流块45、出料孔46。

喷气孔121、主管道122、支管道123；

通氨管道012、喷气口0121、纵管道013、横管道014。

具体实施方式

本发明提供了一种吸附塔，保证了脱硫脱硝的同时降低了氨气的消耗，进而降低了脱硫脱硝的成本。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图3，本发明实施例提供了一种吸附塔，包括进料溜槽、给料仓4、分布管10、塔体5和机架，其中：

进料溜槽是整个吸附塔的活性炭输入口，与吸附塔的进料仓相连通，第一输料机1将活性炭倾倒在进料溜槽中，进料溜槽将活性炭输送到给料仓4中，为了减少活性炭在进料过程中的摔损，上述进料溜槽包括第一倾斜段2和第二倾斜段3，将直接的跌落输送改成顺着倾斜段的滑动，具体的第一倾斜段2和第二倾斜段3的倾斜角度和两者之间的倾斜方向本领域技术人员可以根据实际情况进行设计；

给料仓4是整个吸附塔的活性炭存储空间，通过分布管10与塔体5相连通，活性炭通过分布管10进入到塔体5内，同理为了减少活性炭在分布管10的输送过程中的摔损，上述分布管10也为倾斜设置，具体的可以为多条，塔体5是整个吸附塔的主体部位，烟气通过塔体5上的烟气进口7进入到塔体5的进气室中，然后依次进入到塔体5的每个活性炭室中实现吸附，最终经吸附后的活性炭通过烟气出口6排出，上述每条分布管10均可以具体对对应一个活性炭室实现活性炭的输送，活性炭最终通过出料口8排出；机架是整个吸附塔中各个部件的安装基础，一般的情况下为钢结构件焊接而成；

请参考附图4，塔体5作为整个吸附塔的主体部分，其内腔具有进气室28和出气室101以及位于两者之间，且相通的脱硫室和脱硝室，塔体5的内腔中设置有位于脱硝室的进气侧的通氨管道22，通氨管道22的喷气孔221朝向出气室101的方向，脱硫室通过入口百叶窗24与进气室28相连通，脱硝室通过出口格栅25与出气室101相连通，在实际的工作过程中，烟气通过烟气进口7进入到进气室28中，并依次通过脱硫室进行脱硫，进一步通过脱硝室，脱硝室中的通氨管道22通入的氨气实现了脱硝，经过脱硫脱硝后的烟气进入到出气室101中最终通过烟气出口6排出，活性炭通过进料装置21进入到塔体内，吸收了烟气中的硫氧化物和氮氧化物的活性炭最终通过塔体5的出料口排出到第二输料机9上被输送走，以进行下一步处理工序。具体的，该结构中的脱硫室通过带孔隔板23至少隔成沿烟气方向上的多层活性炭脱硫层27，脱硝室通过带孔隔板23至少隔成沿烟气方向上的多层活性炭脱硝层26，上述脱硫室和脱硝室分隔成多个活性炭层，烟气层层通入，提高了脱硫脱硝的效率。具体的，上述脱硫室中的活性炭通过出料口210实现排料，脱硝室中的活性炭通过出料口29实现排料。

请参考附图5，该图示出了塔体5的另一种内部结构图，具体的，塔体5的内部中心设置有进气室18，位于塔体5的两侧的出气室111，进气室18和出气室111之间具有相连通的脱硫室和脱硝室，本实施例的吸附塔还包括设置在脱硝室进气侧，且布置在整个进气侧的带孔隔板所在平面上的通氨管道12，通氨管道12的喷气孔121朝向出气室的方向，氨气通过布置在整个带孔隔板所在的平面上，保证了脱硝的同时提高了通氨效率。

请参考附图7-8，具体的，通氨管道包括自所述带孔隔板的顶端向底端延伸的主管道121和连接所述主管道122，且向着所述带孔隔板的两侧延伸的支管道123；该种布置方式一主管道121作为主骨架，其他支管道作为辅助骨架，不仅保证了通氨效率，同时也提高了对多孔隔板的支撑，方便了活性炭的装填时多孔隔板的强度保持；请参考附图9，该图示出了另一种通氨管道012的布置图，通氨管道012包括多条自带孔隔板的顶端向底端延伸的纵管道013和多条横向穿过纵向管道的横管道014，纵管道013和横管道014上均布置有喷气口0121，该种结构进一步提高了喷气口分布的均匀性，提高了通氨效果和通氨效率，同时使得整个多孔隔板的强度更加均匀。

具体的，上述通氨管道上也可以设置喷气头代替喷气孔实现喷气，本领域技术人员可以根据具体的生产实际调节喷气头的安装数量和规格。

本发明的吸附塔内的脱硫室通过入口百叶窗14与进气室相连通，脱硝室通过出口格栅15与出气室111相连通，在实际的工作过程中，烟气通过烟气进口7进入到进气室18中，并依次通过进气室18两侧的脱硫室进行脱硫，通过脱硝室的活性炭脱硝层16，脱硝室中的通氨管道12通入的氨气实现了脱硝，活性炭通过进料装置11进入到塔体内经过脱硫脱硝后的烟气进入到出气室111中最终通过烟气出口6排出，活性炭最终通过塔体的出料口排出到第二输料机9上被输送走。具体的，该结构的塔体中脱硫室通过带孔隔板13至少隔成沿烟气方向上的多层活性炭脱硫层17，脱硝室通过带孔隔板23至少隔成多个活性炭层，烟气层层进入，提高了脱硫脱硝的效率。具体的，上述脱硫室中的活性炭通过出料口110，脱硝室中的活性炭通过出料口19实现排料。

请继续参考附图5，在该结构中，塔体5可以具有两个进料装置11，且分别在进气室的两侧，塔体5具有两个出料锥形斗，分别为第一出料锥形斗和第二出料锥形斗，第一出料锥形斗连通进气室的两侧的脱硫室，第一出料锥形斗通过出料口110出料，第二出料锥形斗通过出料口19实现出料，该种出料方式使得脱硫后的活性炭和脱硝后的活性炭。

本发明实施例中的塔体中，活性炭脱硫层为两层或者三层，活性炭脱硝层为两层或者三层，如图5或者图6所示。本领域技术人员根据实际的生产规模和脱硫脱硝的效果进行适当的调整，本专利并不对活性炭脱硫层和活性炭脱硝层做具体限定。

本发明实施例中提供的各种情况的排料口部位均设置有转速可调的排料辊，通过改变排料辊的转速来调节活性炭的排料速度，最终实现活性炭的循环速度。

通过上述对两种塔体结构的描述可以得出，塔体5具有活性炭的部位分为脱硫室和脱硝室，并在脱硝室的进气侧设置有通氨管道，烟气在脱硫室进行脱硫处理，进入到脱硝室中，由脱硝室进气侧的通氨管道通入氨气，氨气结合脱硝室中的活性炭对烟气中的氮氧化物进行去除，本专利将脱硫脱硝结合在一个塔体内进行去除，保证了脱硫脱硝的前提下，避免了现有技术中硫氧化物对通入氨气的影响，降低了氨气的消耗量，进而降低了脱硫脱硝的成本。

另外，在实际的吸附过程中，给料仓4中的活性炭全部输送到塔体5内进行吸附工作，这个过程中给料仓4中的活性炭全部排出，第一输料机1向给料仓4中输料，物料从给料仓4的进料口41中跌落到给料仓4的底部直到给料仓4填满为止，这个过程中活性炭的落差较大，跌落速度大，摔损严重，为了解决上述问题，本发明实施例提供的吸附塔的给料仓4作了改进，具体的给料仓4包括仓体42和与仓体的进料口41相对的第一锥形导流块45，其中，仓体42的内壁上设置有多条自仓体的顶部向底部螺旋延伸的溜槽43，第一锥形导流块45与仓体42的内壁之间形成与溜槽43的进口相对的导流缝，仓体42的底部设置有多个用于与吸附塔的分布管10相连通，且与溜槽43的出口相衔接的出料孔46，活性炭物料通过进料口41进入后在第一锥形导流块45的导流作用下通过导流缝进入到溜槽43中，通过溜槽自给料仓的顶端溜到底端，并最终通过出料孔46进入到分布管10实现活性炭物料的输送。为了实现对活性炭料流更好地引导，上述第一锥形导流块45的导流面上设置有导流槽，导流槽与溜槽的进口衔接，提高了导流的准确性。

当然，通常的情况下给料仓4为筒状结构，底端为平底，为了保证给料仓4中的所有活性炭物料都通过分布管10输送到塔体5内，具体的，上述吸附塔的该料仓还包括第二锥形导流块，该导流块横截面积较大的一端位于仓体的底部，出料孔46沿第二锥形导流块44的底部边缘分布。当然为了保证活性炭物料全部通过分布管10排出，还可以通过改变仓体42的底部结构实现，具体的，所述仓体42具有由底部内凹形成的锥形导流凸起，所述锥形导流凸起的锥顶与所述第一锥形导流块45相对，所述出料孔46沿所述锥形导流凸起的底部边缘分布。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种吸附塔，包括塔体，其中：所述塔体内腔具有进气室和出气室以及位于两者之间，且相通的脱硫室和脱硝室，其特征在于，所述进气室位于所述塔体的中心，所述脱硫室和脱硝室均为两个，且均对称布置在所述进气室的两侧，所述脱硫室通过带孔隔板至少隔成沿烟气方向上的多层活性炭脱硫层，所述脱硝室也通过带孔隔板至少隔成沿烟气方向上的多层活性炭脱硝层，所述脱硫室通过入口百叶窗与所述进气室相连通，所述脱硝室通过出口格栅与所述出气室相连通，该吸附塔还包括设置在所述脱硝室的进气侧，且布置在整个所述进气侧的带孔隔板所在平面上的通氨管道，所述通氨管道的喷气孔朝向所述出气室的方向。

2.根据权利要求1所述的吸附塔，其特征在于，所述通氨管道包括自所述带孔隔板的顶端向底端延伸的主管道和连接所述主管道，且向着所述带孔隔板的两侧延伸的支管道；或者

所述通氨管道包括多条自所述带孔隔板的顶端向底端延伸的纵向管道和多条横向穿过所述纵向管道的横向管道。

3.根据权利要求2所述的吸附塔，其特征在于，所述活性炭脱硫层为2层或者3层，所述活性炭脱硝层为2层或者3层。

4.根据权利要求1所述的吸附塔，其特征在于，所述塔体具有两个进料口，且分别分布在所述进风室的两侧；所述塔体具有两个出料锥形斗，分别为第一出料锥形斗和第二出料锥形斗，所述第一出料锥形斗连通所述进风室两侧的脱硫室，所述第二出料锥形斗连通进风室两侧的脱硝室，所述第一出料锥形斗和第二出料锥形斗的出料口均设置有转速可调的排料辊。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的吸附塔，其特征在于，还包括通过分布管与所述塔体连通的给料仓，该给料仓是整个吸附塔的活性炭存储空间，所述给料仓包括仓体和与所述仓体的进料口相对的第一锥形导流块，所述仓体的内壁上设置有多条自所述仓体的顶部向底部螺旋延伸的溜槽，所述第一锥形导流块与仓体的内壁之间形成与所述溜槽的进口相对的导流缝，所述仓体的底部设置有多个用于与所述吸附塔的分布管相连通，且与所述溜槽的出口相衔接的出料孔。

6.根据权利要求5所述的吸附塔，其特征在于，还包括横截面积较大的一端位于所述仓体的底部的第二锥形导流块，所述出料孔沿所述第二锥形导流块的底部边缘分布。

7.根据权利要求6所述的吸附塔，其特征在于，所述第一锥形导流块的导流面上设置有导流槽，所述导流槽与所述溜槽的进口衔接。

8.根据权利要求5所述的吸附塔，其特征在于，所述仓体具有由底部内凹形成的锥形导流凸起，所述锥形导流凸起的锥顶与所述第一锥形导流块相对，所述出料孔沿所述锥形导流凸起的底部边缘分布。