CN105618019A - 包括余热利用的活性炭热解析方法及其装置 - Google Patents

包括余热利用的活性炭热解析方法及其装置 Download PDF

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Abstract

提供一种包括余热利用的活性炭的热解析方法,它包括:在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中由活性炭吸附硫氧化物、氮氧化物等污染物;高炉煤气或焦炉煤气流过换热器被预热之后被输送到加热炉的燃烧室中燃烧,从燃烧室中排出的高温热风(G0)流过加热炉尾部的一个温度调节区被调节温度变成降温的热风(G1),然后(G1)被输送到解析塔的加热区,热风(G1)使得活性炭解析,从加热区排出进一步降温的热风(G1’);以及,将热风(G1’)的一部分用于在上述换热器中预热高炉煤气或焦炉煤气。从解析塔的冷却区排出的冷却风(G2’)的一部分用于对整个脱硫、脱硝装置所设置的原烟气挡板、净烟气挡板及旁路挡板进行气封。还提供一种活性炭解析装置。

Description

包括余热利用的活性炭热解析方法及其装置

技术领域

[0001] 本发明涉及包括余热利用的活性炭的热解析方法及其装置,更具体地说,本发明 涉及在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的干法脱硫、脱硝装置中从解析塔输出的 加热气体(如空气或热风)用于密封烟气通道中的各种挡板门以便实现余热回收利用的方 法,属于烧结烟气处理领域。

背景技术

[0002] 对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结机烟气而言,采用包括活性炭吸附塔和解析 塔的脱硫、脱硝装置和工艺是比较理想的。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脱 硫、脱硝装置中,活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟 气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物,而解析塔用于活性炭的热再生。

[0003] 活性炭法脱硫具有脱硫率高、可同时实现脱硝、脱二噁英、除尘、不产生废水废渣 等优点,是极有前景的烟气净化方法。活性炭可以在高温下再生,在温度高于350°C时,吸附 在活性炭上的硫氧化物、氮氧化物、二恶英等污染物发生快速解析或分解(二氧化硫被解 析,氮氧化物和二噁英被分解)。并且随着温度的升高,活性炭的再生速度进一步加快,再生 时间缩短,优选的是一般控制解析塔中活性炭再生温度约等于430°C,因此,理想的解析温 度(或再生温度)是例如在390-450°C范围、更优选在400-440°C范围。

[0004] 传统的活性炭脱硫工艺如图IA中所示。烟气由增压风机引入吸附塔,在入塔口喷 入氨气和空气的混合气体,以提高NOx的脱除效率,净化后的烟气进入烧结主烟囱排放。活 性炭由塔顶加入到吸附塔中,并在重力和塔底出料装置的作用下向下移动。解析塔出来的 活性炭由2#活性炭输送机输送至吸附塔,吸附塔吸附污染物饱和后的活性炭由底部排出, 排出的活性炭由1#活性炭输送机输送至解析塔,进行活性炭再生。

[0005] 解析塔的作用是将活性炭吸附的302释放出来,同时在400°C以上的温度和一定的 停留时间下,二噁英可分解80%以上,活性炭经冷却、筛分后重新再利用。释放出来的SO2 可制硫酸等,解析后的活性炭经传送装置送往吸附塔重新用来吸附SO2和NOx等。

[0006] 在吸附塔与解析塔中NOx与氨发生SCR、SNCR等反应,从而去除NOx。粉尘在通过 吸附塔时被活性炭吸附,在解析塔底端的振动筛被分离,筛下的为活性炭粉末送去灰仓,然 后可送往高炉或烧结作为燃料使用。

[0007] 为不影响烧结系统运行,整个吸附系统设置有原烟气、净烟气及旁路挡板。在净化 系统检修或其它意外情况时,烟气可经旁路挡板门至原烧结烟囱排放,此时原烟气挡板与 净烟气挡板关闭,不影响烧结系统生产。为了防止烟气从挡板中泄露,烟道挡板采用单轴双 挡板。设置有挡板密封空气系统,含密封风机及密封空气加热器。

[0008] 烧结烟气温度过高则不利于二氧化硫的吸附,同时有可能会引起活性炭燃烧造成 安全事故,因此,在增压风机之前设置旁通管道,利用增压风机的吸力将空气吸入,从而达 到给烟气降温的目的。

[0009] 氨气通过"氨气混合器"与稀释风机鼓入的空气混合,使NH3浓度低于爆炸下限, 为防止空气温度过低结露,需要对混合后的气体进行加热,加热后的稀释氨气在吸附塔入 口烟道由喷氨格栅均匀喷入。

[0010] 解析塔主要含加热段、冷却段。加热段与冷却段均为列管换热器,参见图1C。 [0011] 活性炭从解析塔顶部送入,从塔底部排出。在解析塔上部的加热段,吸附了污染物 质的活性炭被加热到400°C以上,并保持3小时以上,被活性炭吸附的SO 2被释放出来,生 成"富硫气体(SRG) ",SRG输送至制酸工段制取H2SO4。被活性炭吸附的NOx发生SCR或者 SNCR反应,同时其中二噁英大部分被分解。解析塔解析所需热量由一台热风炉提供,高炉煤 气在热风炉内燃烧后,热烟气送入解析塔的壳程。换热后的热气大部分回到热风循环风机 中(另一小部分则外排至大气),由其送入热风炉和新燃烧的高温热气混合。在解析塔下部 设有冷却段,鼓入空气将活性炭的热量带出。冷却段设置有冷却风机,鼓入冷风将活性炭冷 却,然后外排至大气中。解析塔出来的活性炭经过活性炭筛筛分,将小于I. 2mm的细小活性 炭颗粒及粉尘去除,可提高活性炭的吸附能力。活性炭筛晒上物为吸附能力强的活性炭,活 性通过1#活性炭输送机输送至吸附塔循环利用,筛下物则进入灰仓。

[0012] 解析过程中需要用氮气进行保护,氮气同时作为载体将解析出来的SO2等有害气 体带出。氮气从解析塔上部和下部通入,在解析塔中间汇集排出,同时将活性炭中吸附了的 SO2带出,并送至制酸系统去制酸。氮气通入解析塔上方时,用氮气加热器将其加热至100°C 左右再通入解析塔中。

[0013] 本发明属于活性炭烧结烟气脱硫领域。吸附饱和的活性炭需要送到解析塔中加 热,将吸附的SO 2释放出来,从而达到再生目的,再生后的活性炭返回至吸附塔继续使用。

[0014] 如图IB所示,现有技术中采用结构类似于壳管式热交换器的再生塔(或解析塔) 进行活性炭的解析、再生,活性炭从塔的顶部进入,经由管程到达塔的底部,而用于加热活 性炭的加热气体从一侧进入,经由壳程,从另一侧输出,其中活性炭与加热气体进行热交换 而被加热至再生温度。为了将解析塔内活性炭升温并保持在430°C左右,一般采用燃烧高炉 煤气或焦炉煤气加热循环热风,使进入解析塔的热风温度为400-500°C,在解析塔内热风与 活性炭进行热交换,活性炭温度上升至430°C左右,加热气体温度降至320°C左右。

[0015] 另外,如图IC所示,在现有技术中活性炭在解析塔解析时需要在顶部通入温度约 80-100度左右的氮气,通常由蒸汽将氮气间接加热。活性炭在解析塔中部加热,加热后再冷 却至120度左右从解析塔中卸出。冷却风由风机从空气中抽取,冷风将活性炭冷却后自身 会被加热至120度左右,通常这部分气体(被加热后的冷风)直接被排出到大气中。

[0016] 另外,如图ID中所示,在现有技术的烟气脱硫、脱硝装置中,当脱硫、脱硝装置(或 脱硫系统)运行时,挡板门3关闭,挡板门1、挡板门2开启。为了防止烟气外泄,必须在挡 板门中通入温度约为90-120°C的热空气,起到密封作用或气封作用。热空气由密封风机鼓 入空气,然后经过电加热器加热,由管道送入挡板门中。

[0017] 另外,为了将活性炭解析塔内部的活性炭在加热区(段)中升温并保持在 390-450°C,一般采用燃烧高炉煤气或焦炉煤气为加热气体(如空气)提供热量,在加热炉 中使热风升温至400-500°C,再进入塔内的加热区(段)中与活性炭进行间接热交换,经过 热交换后活性炭温度上升至390-450°C,而此时热风温度降至约320°C,经热风循环风机再 次送入加热炉升温,如此反复循环,如图IB所示。高炉煤气或焦炉煤气的燃烧需要助燃空 气,因此需不停地向热风循环系统加入一定量的助燃空气,这样会导致热风循环系统压力 增大,因此为了稳定热风循环系统压力需在管路上设置排气阀,以便排出管内部分高温气 体(约 320°C )。

[0018] 解析后的活性炭需冷却后才能经输送设备输送至吸附塔进行循环利用,此冷却过 程采用空气间接冷却,活性炭冷却后冷却空气温度约为120°C,一般直接排放。

[0019] 因此,约320°C左右的热风及120°C左右的冷却空气直接排放,会损失了大量的热 能。

发明内容

[0020] 在本发明的包括活性炭吸附塔和解析塔的干法脱硫、脱硝装置和工艺中,在吸附 塔中从烧结烟气中吸附了包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物的活性炭被转移 到具有上部的加热区和下部的冷却区的解析塔(或再生塔)的加热区中,在该加热区中向 下移动的活性炭与输入的加热气体Gl (简称热风G1,如400-500°C、更优选410-470°C的加 热炉排气或热风或热空气)进行间接热交换而被加热(或升温)至例如Td = 390-45(TC范 围的温度,活性炭通常在该温度Td下进行解析、再生。其中再生塔或解析塔具有上部的加 热区和下部的冷却区。通常,所述加热区具有管壳型或列管型换热器结构。同样,所述冷却 区也具有管壳型或列管型换热器结构。活性炭分别经由加热区和冷却区的管程,而加热气 体或高温烟气在加热区中经由壳程,冷却风在冷却区中经由壳程。在上部的加热区与下部 的冷却区之间具有一个容纳活性炭的缓冲区或中间区。

[0021] 进入到解析塔的加热区中的加热气体Gl (热风)与在加热区中向下移动的活性 炭进行间接热交换而降低温度(例如至约320°C ),变成了降温的热风G1'或变成温热的 加热气体G1'(有300-380°C,优选320-375°C,更优选约340-370°C )。同时,由冷却风机 将常温空气G2(作为冷却风或冷却空气)从解析塔冷却区的冷风入口通入到解析塔的冷 却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行间接热交换以便冷却已经发生热解析的活性 炭,从解析塔的冷却区的冷却风出口所输出的冷却风或冷却空气G2'因此被升温至例如 130±25°C (如约120°C ),此时变成升温的冷却风G2'(130±25°C,如约120°C )。

[0022] 在解析塔的操作中,在由助燃风机将助燃空气输入到加热炉内的燃烧室的进风 口的情况下,高炉煤气或焦炉煤气在流过一个煤气换热器被预热之后被输入加热炉的燃 烧室中燃烧,从燃烧室中排出的高温废气或高温热风(GO)(例如具有1100-1900°C、优选 1300-1600°C )流过加热炉尾部的一个温度调节区(或称作混合、缓冲区)被调节温度 (例如至400-50(TC,优选410-480°C,更优选415-470°C,更优选420-460°C,进一步优 选420-450°C )而变成具有例如400-50(TC (优选410-480°C,更优选415-470°C,更优选 420-460°C,进一步优选420-450°C )的热风(Gl),热风(Gl)经由管道被输送到解析塔的加 热区的热风入口,输入加热区内的热风Gl与在该加热区中向下移动的活性炭进行间接热 交换而降温,例如降温至300-380°C (优选320-375°C,如约360°C ),然后将已降温的热风 (G1')(通常具有300-380°C、优选320-375°C,如约360°C )从加热区的热风出口排出(排 出的热风G1'被称作"外排的热风",它一般具有300-380°C、优选320-375°C,如约360°C )。

[0023] 本发明的一个目的是将从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷风G2'的全部或 一部分经由外排管路或经由该外排管路的第一支路被输送到氮气换热器中与氮气进行间 接热交换来加热氮气,例如将氮气加热至l〇5-155°C (优选110-15(TC、更优选115-140°C, 如130°C ),加热后的氮气被通入解析塔的上部和/或下部,而经历热交换后的冷风(G2') 被排放;和/或,从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气(G2')全部或 一部分经由外排管路或经由该外排管路的第二支路被输送到废水蒸发器的加热气体进口, 同时将制酸系统中获得的废水引导至废水蒸发器内喷淋,利用所输入冷却风(G2')的余热 将废水进行蒸发。

[0024] 本发明的另一个目的是将从解析塔的加热区的热风出口所外排的热风G1'(全部 或至少是它的主要部分)分成两股热风气流即第一热风气流(即G1'的一部分)和第二热 风气流(即G1'的另一部分),其中第一热风气流被输送到处于加热炉上游的煤气换热器 中用于预热高炉煤气或焦炉煤气,第二热风气流(约300°C )被输送到加热炉尾部的温度 调节区(或混合、缓冲区)中与从燃烧室排出并进入该温度调节区的高温热风(GO)(通常 具有1100-190(TC、优选1300-160(TC )进行混合而被调节温度(例如至400-50(TC,优选 410-480°C,更优选415-470°C,更优选420-460°C,进一步优选420-450°C ),因此形成混 合物的热风(Gl),而混合形成的热风(Gl)通常具有400-500°C (优选410-480°C,更优选 415-470°C,更优选420-460°C,进一步优选420-450°C )的温度,该热风(Gl)经由管道被 输送到解析塔的加热区的热风入口。

[0025] 本发明的再一个目的是,将从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷风G2'引 导至助燃风机的进风口,由助燃风机送入加热炉的燃烧室的进风口。因此,加热区的外排 热风G1'(300 - 380°C,如约320°C或340°C或360°C)和冷却区的外排冷风G2'(例如 120±20°C,如约120°C )的余热都得到利用。作为燃料的高炉煤气或焦炉煤气经过预热之 后,燃烧更充分,热值得到充分利用。

[0026] 根据本发明的第一个实施方案,提供一种包括余热利用的活性炭的热解析方法, 该方法包括以下步骤:

[0027] 1)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中从烧结烟气中吸附了包括硫氧化物、氮 氧化物和二恶英在内的污染物的活性炭从吸附塔的底部转移到活性炭解析塔的加热区中, 其中脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附塔和解析塔,和其中解析塔(或再生塔)具有上部的加 热区和下部的冷却区;

[0028] 2)在利用助燃风机将空气输送到加热炉的燃烧室的进风口的情况下,高炉煤气或 焦炉煤气(任选地在流过一个煤气换热器被预热之后)被输送到加热炉的燃烧室中燃烧, 从燃烧室中排出的高温废气或高温热风(GO)(例如具有1100-1900°C、优选1300-1600°C ) 流过加热炉尾部的一个温度调节区(或称作混合、缓冲区)被调节温度而变成具有例 如 400-500°C (优选 410-480°C,更优选 415-470°C,更优选 420-460°C,进一步优选 420-450°C,如430-440°C)的热风(G1),热风(Gl)经由管道被输送到解析塔的加热区的热 风入口,输入加热区内的热风Gl与在该加热区中向下移动的活性炭进行间接热交换而降 温,然后将已降温的热风(G1')(通常具有300-380°C、优选320-375°C,如约360°C )从加 热区的热风出口排出(排出的热风G1'被称作"外排的热风",它一般具有300-380°C、优选 320-375°C,如约 360°C );

[0029] 3)在解析塔的加热区中活性炭与作为加热气体的热风(Gl)进行间接热交换而被 加热或升温至活性炭解析温度(或活性炭再生温度)Td (例如Td = 390-450°C ),导致活性 炭在该Td温度下进行解析、再生;和

[0030] 4)在上部的加热区中已进行解析、再生的活性炭经由一个中间的缓冲区即中间 区段进入到下部的冷却区中,同时由冷却风机将常温空气G2(作为冷却风或冷却空气)从 解析塔冷却区的冷风入口通入到解析塔的冷却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行 间接热交换来冷却活性炭,从解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气(G2') (它具有例如130±25°C,如约120°C的温度)(排出的冷风被称作外排的冷却风);(其中 被冷却的活性炭从冷却区向下移动到解析塔的底仓);

[0031] 其特征在于:

[0032] 在解析过程中将氮气经由氮气换热器和第一氮气管道通入到解析塔的上部,并且 任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部;通入解析塔内的氮气将从活性炭 上热解吸的S02和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区 段中带出并送至制酸系统(即制酸区)去制酸;

[0033] 以及

[0034] 从解析塔的冷却区排出的冷却风(G2')的的一部分(例如5-15vol %,优选 6-13vol%、更优选8-lOvol% )用于对整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气 挡板和/或旁路挡板进行密封或气封。

[0035] 进一步优选的是:

[0036] (I)从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气(G2')的一部 分(例如8-35vol%,优选10-30vol%、更优选12-25vol% )(例如经由G2'的外排管路 (L4)或经由该外排管路(L4)的第一支路)被输送到氮气换热器中与氮气进行间接热交 换来加热氮气,或上述外排热风(G1')的一部分(例如4-25vol%,优选6-20vol%、更优 选8-15vol% )(例如经由从G1'的外排管道(L2)上分出的第七管路(L7)或该第七管路 (L7)的一个支路)被输送到氮气换热器中与氮气进行间接热交换来加热氮气,例如将氮气 加热至105-155°C (优选110-150°C、更优选115-140°C,如130°C ),然后经历热交换后的冷 风(G2')被排放;和/或,(II)从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气 (G2')的(另外)一部分(例如8-35vol%,优选10-30vol%、更优选12-25vol%)(例如经 由外排管路(L4)或经由该外排管路(L4)的第二支路)被输送到废水蒸发器的加热气体进 口或上述外排热风(G1')的一部分(例如4-25vol%,优选6-20vol%、更优选8-15vol%) (例如经由从G1'的外排管道(L2)上分出的第七管路(L7)或该第七管路(L7)的一个支 路)被输送到废水蒸发器的加热气体进口,同时将制酸系统中获得的废水引导至废水蒸发 器内喷淋,利用所输入冷却风(G2')的余热将废水进行蒸发。其中G2'的外排管路的后 端分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口或废水蒸发器的加热气体进口,或者其中 G2'的外排管路的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器的 加热介质通道的入口和废水蒸发器的加热气体进口,该废水蒸发器具有废水输入管和位于 废水蒸发器内部的废水喷头。

[0037] 根据本发明的第二个实施方案,提供烧结烟气的脱硫、脱硝方法,该方法包括:

[0038] 1)烧结烟气被输送到包括活性炭吸附塔和解析塔的一种脱硫、脱硝装置的活性炭 吸附塔中,与从吸附塔的顶部输入的活性炭进行接触,使得包括硫氧化物、氮氧化物和二恶 英在内的污染物被活性炭吸附;

[0039] 2)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中从烧结烟气中吸附了污染物的活性炭 从吸附塔的底部转移到具有上部的加热区和下部的冷却区的一种活性炭解析塔的加热区 中;

[0040] 3)在利用助燃风机将空气输送到加热炉的燃烧室的进风口的情况下,高炉煤气或 焦炉煤气(任选地在流过一个煤气换热器被预热之后)被输送到加热炉的燃烧室中燃烧, 从燃烧室中排出的高温废气或高温热风(GO)(例如具有1100-1900°C、优选1300-1600°C ) 流过加热炉尾部的一个温度调节区(或称作混合、缓冲区)被调节温度而变成具有例 如 400-500°C (优选 410-480°C,更优选 415-470°C,更优选 420-460°C,进一步优选 420-450°C,如430-440°C )的热风(G1),热风(Gl)经由管道被输送到解析塔的加热区的热 风入口,输入加热区内的热风Gl与在该加热区中向下移动的活性炭进行间接热交换而降 温,然后将已降温的热风(G1')(通常具有300-380°C、优选320-375°C,如约360°C )从加 热区的热风出口排出(排出的热风G1'被称作"外排的热风",它一般具有300-380°C、优选 320-375°C,如约 360°C );

[0041] 4)在解析塔的加热区中活性炭与作为加热气体的热风(Gl)进行间接热交换而被 加热或升温至活性炭解析温度Td (例如Td = 390-450°C ),导致活性炭在该Td温度下进行 解析、再生;和

[0042] 5)在上部的加热区中已进行解析、再生的活性炭经由一个中间的缓冲区即中间 区段进入到下部的冷却区中,同时由冷却风机将常温空气G2(作为冷却风或冷却空气)从 解析塔冷却区的冷风入口通入到解析塔的冷却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行 间接热交换来冷却活性炭,从解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气(G2') (它具有例如130±25°C,如约120°C的温度)(排出的冷风被称作外排的冷却风);(其中 被冷却的活性炭从冷却区向下移动到解析塔的底仓);和

[0043] 6)将冷却的活性炭(例如经过筛分除去灰分之后)转移到以上步骤(1)的活性炭 吸附塔的顶部中;

[0044] 其特征在于:

[0045] 在解析过程中将氮气经由氮气换热器和氮气管道通入到解析塔的上部,并且任选 地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部;通入解析塔内的氮气将从活性炭上热 解吸的S02和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中 带出并送至制酸系统(即制酸区)去制酸;

[0046] 以及

[0047] 从解析塔的冷却区排出的冷却风(G2')的的一部分(例如5-15vol %,优选 6-13vol%、更优选8-lOvol% )用于对整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气 挡板和/或旁路挡板进行密封或气封。

[0048] 进一步优选的是:

[0049] (I)从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气(G2')的一部 分(例如8-35vol%,优选10-30vol%、更优选12-25vol% )(例如经由G2'的外排管路 (L4)或经由该外排管路(L4)的第一支路)被输送到氮气换热器中与氮气进行间接热交 换来加热氮气,或上述外排热风(G1')的一部分(例如4-25vol%,优选6-20vol%、更优 选8-15vol% )(例如经由从G1'的外排管道(L2)上分出的第七管路(L7)或该第七管路 (L7)的一个支路)被输送到氮气换热器中与氮气进行间接热交换来加热氮气,例如将氮气 加热至105-155°C (优选110-150°C、更优选115-140°C,如130°C ),然后经历热交换后的冷 风(G2')被排放;和/或,(II)从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气 (G2')的(另外)一部分(例如8-35vol%,优选10-30vol%、更优选12-25vol%)(例如经 由外排管路(L4)或经由该外排管路(L4)的第二支路)被输送到废水蒸发器的加热气体进 口或上述外排热风(G1')的一部分(例如4-25vol%,优选6-20vol%、更优选8-15vol%) (例如经由从G1'的外排管道(L2)上分出的第七管路(L7)或该第七管路(L7)的一个支 路)被输送到废水蒸发器的加热气体进口,同时将制酸系统中获得的废水引导至废水蒸发 器内喷淋,利用所输入冷却风(G2')的余热将废水进行蒸发。其中G2'的外排管路的后 端分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口或废水蒸发器的加热气体进口,或者其中 G2'的外排管路的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器的 加热介质通道的入口和废水蒸发器的加热气体进口,该废水蒸发器具有废水输入管和位于 废水蒸发器内部的废水喷头。

[0050] 优选的是,在以上第一个实施方案和第二个实施方案中所述的方法,在步骤2)中 在利用助燃风机将空气输送到加热炉的燃烧室的进风口的情况下,高炉煤气或焦炉煤气在 流过一个煤气换热器被预热之后被输送到加热炉的燃烧室中燃烧。

[0051] 更优选的是,从解析塔的加热区的热风出口所外排的热风G1'的全部(lOOvol % ) 或主要部分(例如50 - 90vol %,优选60 - 80vol %,基于G1'的流量或体积)被分成两股 热风气流,即第一热风气流(即G1'的一部分)和第二热风气流(即G1'的另一部分),例如 两者按照5-20:80-95 (更优选8-16:84-92)的体积比或流量比,其中第二热风气流(例如 经由管道L7)被输送到处于加热炉上游的煤气换热器中用于预热高炉煤气或焦炉煤气,第 二热风气流(例如经由管道L2)被输送到加热炉尾部的温度调节区中与从燃烧室排出并进 入该温度调节区的高温热风(GO)进行混合而被调节温度至400-500°C (优选410-480°C), 因此形成混合的热风(Gl),该热风(Gl)经由管道被输送到解析塔的加热区的热风入口。

[0052] 优选的是,从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷风G2' 即"外排的冷却风"的 一部分(例如5-30vol %,优选7-20vol %、更优选8-15vol %,基于G2'的流量或体积)(例 如经由从管路(L4)所分出的第三支路即第五管路(L5))被引导至助燃风机的进风口,由助 燃风机送入加热炉的燃烧室的进风口。

[0053] 一般,活性炭再生温度Td是在390-500°C,优选400-470°C,更优选405-450°C,更 优选在410-440°C,更优选410-430°C的范围。一般来说,高温热风(GO)具有1100-1900°C。

[0054] 通常,输入加热区内的热风Gl具有400~500°C,优选410~480°C,更优选 415-470°C,更优选 420-460°C,进一步优选 420-450°C 的温度。

[0055] -般,外排的热风(G1,)具有300-380°C,优选320-375°C,优选约340-370°C的温 度。

[0056] 根据本发明的第三个实施方案,提供一种活性炭解析装置或用于以上所述方法中 的活性炭解析装置,它包括:

[0057] 活性炭解析塔,该解析塔具有:上部的加热区和下部的冷却区,位于塔顶的用于输 入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;

[0058] 位于解析塔的加热气路上游的加热炉;

[0059] 位于加热炉的气路上游的热风循环风机;

[0060] 助燃风机,它的出风口经由第五管路连通到加热炉的燃烧室的进风口;

[0061] 为解吸塔加热区输入加热气体的第一管路,它的前端连接到加热炉的尾端出风口 以及它的末端连接到加热区的加热气体进口;

[0062] 输送外排热风(G1')的第二管路,其中热风循环风机位于第二管路的前段与后段 之间,并且该第二管路的前段的前端连接到加热区的加热气体出口,而第二管路的后段的 后端连接到加热炉尾部的温度调节区(即混合区或换热区);

[0063] 为冷却区输入常温空气的冷却风机,该风机的出风口经由第三管路连接到冷却 区的冷却风进口;

[0064] 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路和位于氮气管路中的氮气换热器;

[0065] 用于从冷却区中排出冷却风(G2')的第四管路,它(第四管路)的前端连接到冷 却区的出风口,其中从该第四管路的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧管(例如L4a、 L4b和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气 挡板和/或旁路挡板,以及,任选地或优选的是,该第四管路(L4)的后端分别连接到氮气换 热器的加热介质通道的入口或废水蒸发器的加热气体进口,或者其中该第四管路的后端分 成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口和 废水蒸发器的加热气体进口,该废水蒸发器具有废水输入管和位于废水蒸发器内部的废水 喷'头;

[0066] 煤气输送管路,该煤气输送管路的前端连接到煤气管路或煤气贮罐,而它的后端 连接到加热炉的燃烧室的燃料进口;和

[0067] 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的SO2浓缩气体引出管。

[0068] 优选的是,上述装置还包括:

[0069] 从第四管路上分出的第三支路即第五管路,该第五管路的后端连接到助燃风机 (5)的进风口。

[0070] 另外,上述装置还包括:用于将氮气通入解析塔的下部的第二氮气输入管(附图 中未示出)。

[0071] 优选的是,上述装置还包括:

[0072] 从第二管路的前段分出的第七管路,该第七管路用于外排热风(9)或该第七管路 的后端分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口或废水蒸发器的加热气体进口,或者 该第七管路的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器的加 热介质通道的入口和废水蒸发器的加热气体进口;或

[0073] 位于煤气输送管路的前段与后段之间的煤气换热器和从第二管路的前段分出的 第七管路,该第七管路连接到用于预热煤气的煤气换热器的加热介质通道(即热风通道) 入口。

[0074] 根据本发明的第四个实施方案,提供一种活性炭解析装置或用于以上所述方法中 的活性炭解析装置,它包括:

[0075] 活性炭解析塔,该解析塔具有:上部的加热区和下部的冷却区,位于塔顶的用于输 入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;

[0076] 位于解析塔的加热气路上游的加热炉;

[0077] 位于加热炉的气路上游的热风循环风机;

[0078] 助燃风机,它的出风口经由第五管路连通到加热炉的燃烧室的进风口;

[0079] 为解吸塔加热区输入加热气体的第一管路,它的前端连接到加热炉的尾端出风口 以及它的末端连接到加热区的加热气体进口;

[0080] 输送外排热风(G1')的第二管路,其中热风循环风机位于第二管路的前段与后段 之间,并且该第二管路的前段的前端连接到加热区的加热气体出口,而第二管路的后段的 后端连接到加热炉尾部的温度调节区(即混合区或换热区);

[0081] 为冷却区输入常温空气的冷却风机,该风机的出风口经由第三管路连接到冷却 区的冷却风进口;

[0082] 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路和位于氮气管路中的氮气换热器;

[0083] 用于从冷却区中排出冷却风(G2')的第四管路,它(第四管路)的前端连接到冷 却区的出风口,其中从该第四管路的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧管(例如L4a、 L4b和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟 气挡板和/或旁路挡板,以及,任选地或优选的是,该第四管路的后端分别连接到氮气换热 器的加热介质通道的入口或废水蒸发器的加热气体进口,或者其中该第四管路的后端分成 第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口和废 水蒸发器的加热气体进口,该废水蒸发器具有废水输入管和位于废水蒸发器内部的废水喷 头;

[0084] 煤气输送管路,其中在煤气输送管路的前段与后段之间具有煤气换热器,煤气输 送管路的前段的前端连接到煤气管路或,而煤气输送管路的后段的后端连接到加热炉的燃 烧室的燃料进口;

[0085] 从第二管路的前段分出的支路即第七管路,该第七管路的后端连接到煤气换热器 的热风通道的进口,或该第七管路的后端分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口或 废水蒸发器的加热气体进口,或者该第七管路的后端分成第一支路和第二支路并且这两个 支路分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口和废水蒸发器的加热气体进口;

[0086] 用于外排热风(9)的第八管路,它的一端连接到煤气换热器的热风通道的出口; 和

[0087] 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02浓缩气体引出管。

[0088] 根据本发明的根据本发明的第五个实施方案,提供一种活性炭解析装置或用于以 上所述方法中的活性炭解析装置,它包括:

[0089] 活性炭解析塔,该解析塔具有:上部的加热区和下部的冷却区,位于塔顶的用于输 入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;

[0090] 位于解析塔的加热气路上游的加热炉;

[0091] 位于加热炉的气路上游的热风循环风机;

[0092] 助燃风机,它的出风口经由第五管路连通到加热炉的燃烧室的进风口;

[0093] 为加热区输入加热气体的第一管路,它的前端连接到加热炉的尾端出风口以及它 的末端连接到加热区的加热气体进口;

[0094] 输送外排热风(G1')的第二管路,其中热风循环风机位于第二管路的前段与后段 之间,并且该第二管路的前段的前端连接到加热区的加热气体出口,而第二管路的后段的 后端连接到加热炉尾部的温度调节区(即混合区或换热区);

[0095] 为解吸塔冷却区输入常温空气的冷却风机,该风机的出风口经由第三管路连接 到冷却区的冷却风进口;

[0096] 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路和位于氮气管路中的氮气换热器;

[0097] 用于从冷却区中排出冷却风(G2')的第四管路,第四管路的前端连接到冷却区的 出风口,其中从该第四管路的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧管(例如L4a、L4b 和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气挡 板和/或旁路挡板,以及,任选地或优选的是,该第四管路的后端分别连接到氮气换热器的 加热介质通道的入口或废水蒸发器的加热气体进口,或者其中该第四管路的后端分成第一 支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口和废水蒸 发器的加热气体进口,该废水蒸发器具有废水输入管和位于废水蒸发器内部的废水喷头;

[0098] 煤气输送管路,其中在煤气输送管路的前段与后段之间具有煤气换热器,煤气输 送管路的前段的前端连接到煤气管路,而煤气输送管路的后段的后端连接到加热炉的燃烧 室的燃料进口;

[0099] 从第二管路的前段分出的支路即第七管路,第七管路的后端连接到煤气换热器的 热风通道的进口,或该第七管路的后端分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口或废 水蒸发器的加热气体进口,或者该第七管路的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支 路分别连接到氮气换热器的加热介质通道的入口和废水蒸发器的加热气体进口;

[0100] 用于外排热风(9)的第八管路,第八管路的一端连接到煤气换热器的热风通道的 出口;

[0101] 从第四管路上分出的第三支路即第五管路,第五管路的后端连接到助燃风机的进 风口;和

[0102] 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02浓缩气体引出管。

[0103] 本发明的解析塔是用于钢铁工业的废气处理的干法脱硫、脱硝装置中的解析塔或 再生塔,通常具有10-45米、优选15-40米、更优选20-35米的塔高。解吸塔通常具有6-100 米 2、优选8-50米2、更优选10-30米2、进一步优选15-20米2的主体横截面积。而脱硫脱 硝装置中的(脱硫、脱硝)吸附塔(或反应塔)通常具有更大的尺寸,例如吸附塔的塔高为 15-60,优选20-50,更优选25-45米。吸附塔的塔高是指从吸附塔底部活性炭出口到吸附塔 顶部活性炭入口的高度,即塔的主体结构的高度。

[0104] 对于烟气(或废气)吸附塔的设计及其吸附工艺,现有技术中已经有很多文献 进行 了披露,参见例如 US5932179, JP2004209332A,和 JP3581090B2(JP2002095930A)和 JP3351658B2(JPH08332347A),JP2005313035A。本申请不再进行详细描述。

[0105] 在本发明中,对于解析塔没有特别的要求,现有技术的解析塔都可用于本发明中。 优选的是,解析塔是管壳型的立式解析塔,其中活性炭从塔顶输入,向下流经管程,然后到 达塔底,而加热气体则流经壳程,加热气体从塔的一侧进入,与流经管程的活性炭进行热交 换而降温,然后从塔的另一侧输出。在本发明中,对于解析塔没有特别的要求,现有技术的 解析塔都可用于本发明中。优选的是,解析塔是管壳型(或壳管型)或列管型的立式解析 塔,其中活性炭从塔顶输入,向下流经上部加热区的管程,然后到达一个处于上部加热区与 下部冷却区之间的一个缓冲空间,然后流经下部冷却区的管程,然后到达塔底,而加热气体 (或高温热风)则流经加热区的壳程,加热气体(400-500°C )从解析塔的加热区的一侧进 入,与流经加热区管程的活性炭进行间接热交换而降温,然后从塔的加热区的另一侧输出。 冷却风从解析塔的冷却区的一侧进入,与流经冷却区管程的已解析、再生的活性炭进行间 接热交换。在间接热交换之后,冷却风升温至120±20°C,如约120°C。

[0106] 对于活性炭解析塔的设计及活性炭再生方法,现有技术中已经有很多文献进行了 披露,JP3217627B2(JPH08155299A)公开了一种解析塔(即解吸塔),它采用双密封阀,通 惰气密封,筛分,水冷(参见该专利中的图3)。JP3485453B2(JPH11104457A)公开了再生塔 (参见图23和24),可采用预热段,双密封阀,通惰气,空气冷却或水冷。JPS59142824A公开 了来自冷却段的气体用于预热活性炭。中国专利申请201210050541. 6(上海克硫公司)公 开了再生塔的能量再利用的方案,其中使用了干燥器2。JPS4918355B公开了采用高炉煤气 (blast furnace gas)来再生活性炭。JPH08323144A公开了采用燃料(重油或轻油)的再 生塔,使用空气加热炉(参见该专利的图2,11-热风炉,12-燃料供给装置)。中国实用新 型201320075942. 7涉及加热装置及具备该加热装置的废气处理装置(燃煤、空气加热),参 见该实用新型专利中的图2。

[0107] 本发明的解析塔采用风冷。

[0108] 对于解析塔解析能力为每小时IOt活性炭的情形,传统工艺保持解析塔内的温度 在420°C所需焦炉煤气约为400Nm 3/h,助燃空气约为2200Nm3/h,外排热风约为2500Nm3/h ; 所需冷却空气30000Nm3/h,冷却后活性炭温度为140°C。

[0109] 在本申请中"任选的"表示有或没有,"任选地"表示进行或不进行。解析塔与再 生塔可互换使用。再生与解析可互换使用。另外,解析与解吸是相同的概念。"加热段"与 "加热区"是相同的概念。"冷却段"与"冷却区"是相同的概念。

[0110] "整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气挡板及旁路挡板"是指:在原 烟气输送管道至排放烟@之间的所有需要密封或气封的烟气挡板(如图2C中所示)。

[0111] 本发明的优点或有益技术效果

[0112] 1、本发明将被加热的冷却风用来做挡板门密封空气,省去了密封风机及电加热 器,节省了运行费用(电费)。

[0113] 2、现有技术中冷却风在冷却区中被加热后直接外排,本发明现将其引至氮气加热 器处,利用其来加热氮气,节省了蒸汽耗量,和/或将制酸区废水引至加热后的冷却风外排 管道上的废水蒸发器内喷淋,利用余热将废水蒸发,节省了为蒸发废水所专门提供的能量。

[0114] 3、进一步,本发明利用间接换热器将外排热风(温度约为300°C)完全用于预热高 炉煤气或焦炉煤气(如图3所示),同比节约煤气6-9 %。

[0115] 4、另外,利用助燃风机抽取一部分的外排的冷却空气2200Nm3/h(温度约为 120°C )作为助燃空气(如图4所示),以上2 - 4三种措施总共节约煤气25-27%。

[0116] 5、通过将高炉煤气或焦炉煤气预热,使得煤气更充分燃烧,显著提升了燃烧效率。

[0117] 6、对于钢铁工业领域的大规模的活性炭解析工艺来说,上述节能效果是非常显著 的。

附图说明

[0118] 图IA是现有技术的包括活性炭吸附塔和活性炭再生塔的脱硫脱硝装置及工艺流 程TK意图。

[0119] 图IB是现有技术的活性炭解析塔(解析系统)的工艺流程示意图。

[0120] 图IC是现有技术的包括向解析塔的上部通入氮气的设备的活性炭解析塔(解析 系统)的工艺流程示意图。

[0121] 图ID是现有技术的整个脱硫、脱硝装置,其中设置了原烟气挡板、净烟气挡板和 芳路挡板。

[0122] 图2A是本发明的将从解析塔的冷却区外排的冷却风的至少一部分通往原烟气挡 板、净烟气挡板和旁路挡板的活性炭解析塔(解析系统)的工艺流程示意图。

[0123] 图2B是本发明的利用从解析塔的冷却区外排的冷却风的至少一部分在氮气换热 器中加热氮气的活性炭解析塔(解析系统)的工艺流程示意图。

[0124] 图2C是本发明的利用从解析塔的冷却区外排的冷却风的至少一部分在废水蒸发 器中蒸发来自制酸区的废水的活性炭解析塔(解析系统)的工艺流程示意图。

[0125] 图2D是本发明的活性炭解析塔(解析系统)的工艺流程示意图,其中利用从解析 塔的冷却区外排的冷却风的至少一部分在氮气换热器中加热氮气和利用从解析塔的冷却 区外排的冷却风的至少一部分在废水蒸发器中蒸发来自制酸区的废水。

[0126] 图2E是根据本发明的利用外排冷却风的一部分作为助燃风机的进风的活性炭解 析流程示意图。

[0127] 图3是根据本发明的利用外排热风的一部分来预热高炉煤气或焦炉煤气的活性 炭解析流程示意图。

[0128] 图4是根据本发明的利用外排冷却风的一部分作为助燃风机的进风以及利用外 排热风的一部分来预热高炉煤气或焦炉煤气的活性炭解析流程示意图。

[0129] 附图标记:1、解析塔,2、加热区,3、冷却区,4、热风循环风机,5、助燃风机,6、加热 炉,7、高炉煤气或焦炉煤气的管路或贮罐,8、冷却风机,9或G1'、外排热风,10或G2'、外排 冷却风,11、换热器,12、空气流,13、待再生的活性炭,14、再生的活性炭;L1-L8、气体管路; Gl :热风;G2 :输入的冷风。

[0130] L4a、L4b、L4c :从管路L4上分出的通往挡板门1、2和3的三个歧管。

[0131] Lll :氮气管路,L12 :S02浓缩气体的输送管路(送至制酸系统),L13 :蒸汽管路, L13a :冷凝水管路,L14 :制酸系统(即制酸区)的废水输送管路(送入位于L4管路上的废 水蒸发器110中)。

[0132] 100 :氮气换热器;101或G2 :来自冷却风机的冷风,102 :从解吸塔中输出的SO2浓 缩气体;103或Gl :来自热风循环风机的热风;104或G1' :回热风循环风机的热风;105或 G1':外排的热风;106 :作为载气的氮气;107或G2' :外排的冷风;108 :通入蒸汽;109 :冷凝 水;110 :废水蒸发器;111 :来自制酸区的废水;112或G2' :从废水蒸发器中外排的冷风。

[0133] 图5是本发明的包括吸附塔和解析塔的脱硫脱硝装置的示意图。

[0134] 其中20 :反应塔(即吸附塔);201 :活性炭床层;202 :原烟气;203 :净烟气;204 : 活性炭入口;205 :活性炭出口;206 :氨气;207 :氨气阀;30 :活性炭料仓;40 :振动筛;401 : 粉尘;501、502 :第一和第二活性炭输送机构;A :进气室;B :出气室。

[0135] 图6是本发明的具有三个活性炭床层(201a,201b,201c)的多段喷氨的另一种反 应塔或吸附塔(20)的示意图。

[0136] 其中,20 :反应塔(即吸附塔);201a,201b,201c :活性炭床层;202 :原烟气;203 : 净烟气;204 :活性炭入口;204a :活性炭进料阀;205 :活性炭出口;205b :活性炭泄料阀; 206 :氨气;206a :空气或热空气;207 :氨气阀(V1、V2、V3) ;208 :喷氨管阵列;A :进气室;B : 出气室。

[0137] 图7是本发明的每一个塔各自具有5个活性炭床层(a,b,c,d,e)的双塔型的另一 种反应塔或吸附塔(20)(即多塔多床层型)的示意图。

[0138] 图8是本发明的另一种多塔多床层型反应塔或吸附塔(20)的示意图。其中活性 炭吸附塔的塔体具有在垂直方向上相互平行的多层式腔室结构(多床层),即,左侧出气室 B-床层C-床层b-床层a-A进气室-床层a-床层b-床层C-右侧出气室B。

[0139] 图9是本发明的反应塔(或吸附塔)的进气口与出气口在不同侧的设计示意图 (顶视)。

[0140] 图10是本发明的反应塔(或吸附塔)的进气口与出气口在同一侧的设计示意图 (顶视)。

具体实施方式

[0141] 在实施例中所使用的脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附塔和解析塔。活性炭解析塔 具有上部的加热区和下部的冷却区以及位于两者之间的中间缓冲区。

[0142] 实施例中需要处理的烧结烟气是来自钢铁工业的烧结机烟气。

[0143] 在实施例中,解析塔的尺寸为:塔高20米,主体横截面积为15m2。

[0144] 参见图2 - 4,在实施例中使用的活性炭解析装置如下所述:

[0145] 一种活性炭解析装置,它包括:

[0146] 活性炭解析塔(1),该解析塔(1)具有:上部的加热区(2)和下部的冷却区(3),位 于塔顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;

[0147] 位于解析塔(1)的加热气路上游的加热炉(6);

[0148] 位于加热炉(6)的气路上游的热风循环风机(4);

[0149] 助燃风机(5),它的出风口经由第五管路(L5)连通到加热炉(6)的燃烧室的进风 P ;

[0150] 为解吸塔加热区(2)输入加热气体的第一管路(LI),它的前端连接到加热炉(6) 的尾端出风口以及它的末端连接到加热区(2)的加热气体进口;

[0151] 输送外排热风(G1')的第二管路(L2),其中热风循环风机(4)位于第二管路(L2) 的前段与后段之间,并且该第二管路(L2)的前段的前端连接到加热区(2)的加热气体出 口,而第二管路(L2)的后段的后端连接到加热炉(6)尾部的温度调节区(即混合区或换热 区);

[0152] 为冷却区(3)输入常温空气的冷却风机(8),该风机的出风口经由第三管路(L3) 连接到冷却区(3)的冷却风进口;

[0153] 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路(Lll)和位于氮气管路(Lll)中的氮气换热 器(100);

[0154] 用于从冷却区(3)中排出冷却风(G2')的第四管路(L4),它(L4)的前端连接到 冷却区(3)的出风口,其中从该第四管路(L4)的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧 管(例如L4a、L4b和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟 气挡板、净烟气挡板和/或旁路挡板,以及,优选的是,进一步,该第四管路(L4)的后端分别 连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或 者其中该管路(L4)的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热 器(100)的加热介质通道的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进口,该废水蒸发器(110) 具有废水输入管(L14)和位于废水蒸发器内部的废水喷头;

[0155] 煤气输送管路(L6),它的前端连接到煤气管路或煤气贮罐(7),而它的后端连接 到加热炉(6)的燃烧室的燃料进口;和

[0156] 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02浓缩气体引出管 (L12)。

[0157] 优选的是,上述装置还包括:

[0158] 从第四管路(L4)上分出的第三支路即第五管路(L5),该管路(L5)的后端连接到 助燃风机(5)的进风口。

[0159] 另外,上述装置还包括:用于将氮气通入解析塔的下部的第二氮气输入管(图中 未示出)。

[0160] 优选的是,上述装置还包括:

[0161] 从第二管路(L2)的前段分出的第七管路(L7),后者(L7)用于外排热风(9)或该 第七管路(L7)的后端分别连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入口或废水蒸发器 (110)的加热气体进口,或者该第七管路(L7)的后端分成第一支路和第二支路并且这两个 支路分别连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入口和废水蒸发器(110)的加热气体 进口;或

[0162] 位于煤气输送管路(L6)的前段与后段之间的煤气换热器(11)和从第二管路(L2) 的前段分出的第七管路(L7),该第七管路(L7)连接到用于预热煤气的煤气换热器(11)的 加热介质通道(即热风通道)入口。

[0163] 另外,一种活性炭解析装置,它包括:

[0164] 活性炭解析塔(1),该解析塔(1)具有:上部的加热区(2)和下部的冷却区(3),位 于塔顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;

[0165] 位于解析塔(1)的加热气路上游的加热炉(6);

[0166] 位于加热炉(6)的气路上游的热风循环风机(4);

[0167] 助燃风机(5),它的出风口经由第五管路(L5)连通到加热炉(6)的燃烧室的进风 P ;

[0168] 为加热区(2)输入加热气体的第一管路(LI),它的前端连接到加热炉(6)的尾端 出风口以及它的末端连接到加热区(2)的加热气体进口;

[0169] 输送外排热风(G1')的第二管路(L2),其中热风循环风机(4)位于第二管路(L2) 的前段与后段之间,并且该第二管路(L2)的前段的前端连接到加热区(2)的加热气体出 口,而第二管路(L2)的后段的后端连接到加热炉(6)尾部的温度调节区(即混合区或换热 区);

[0170] 为冷却区(3)输入常温空气的冷却风机(8),该风机的出风口经由第三管路(L3) 连接到冷却区(3)的冷却风进口;

[0171] 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路(Lll)和位于氮气管路(Lll)中的氮气换热 器(100);

[0172] 用于从冷却区(3)中排出冷却风(G2')的第四管路(L4),它(L4)的前端连接到 冷却区(3)的出风口,其中从该第四管路(L4)的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧 管(例如L4a、L4b和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟 气挡板、净烟气挡板和/或旁路挡板,以及,优选的是,进一步,该第四管路(L4)的后端分别 连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或 者其中该管路(L4)的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热 器(100)的加热介质通道的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进口,该废水蒸发器(110) 具有废水输入管(L14)和位于废水蒸发器内部的废水喷头;

[0173] 煤气输送管路(L6),其中在管路(L6)的前段与后段之间具有煤气换热器(11),管 路(L6)的前段的前端连接到煤气管路或煤气贮罐(7),而管路(L6)的后段的后端连接到加 热炉(6)的燃烧室的燃料进口;

[0174] 从第二管路(L2)的前段分出的支路即第七管路(L7),它(L7)的后端连接到煤气 换热器(11)的热风通道的进口,或该第七管路(L7)的后端分别连接到氮气换热器(100) 的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或者该第七管路(L7)的后端 分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器(100)的加热介质通道 的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进口;

[0175] 用于外排热风(9)的第八管路(L8),它(L8)的一端连接到煤气换热器(11)的热 风通道的出口;和

[0176] 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02浓缩气体引出管 (L12)。

[0177] 另外,一种活性炭解析装置,它包括:

[0178] 活性炭解析塔(1),该解析塔(1)具有:上部的加热区(2)和下部的冷却区(3),位 于塔顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;

[0179] 位于解析塔(1)的加热气路上游的加热炉(6);

[0180] 位于加热炉(6)的气路上游的热风循环风机(4);

[0181] 助燃风机(5),它的出风口经由第五管路(L5)连通到加热炉(6)的燃烧室的进风 P ;

[0182] 为加热区(2)输入加热气体的第一管路(LI),它的前端连接到加热炉(6)的尾端 出风口以及它的末端连接到加热区(2)的加热气体进口;

[0183] 输送外排热风(G1')的第二管路(L2),其中热风循环风机(4)位于第二管路(L2) 的前段与后段之间,并且该第二管路(L2)的前段的前端连接到加热区(2)的加热气体出 口,而第二管路(L2)的后段的后端连接到加热炉(6)尾部的温度调节区(即混合区或换热 区);

[0184] 为冷却区(3)输入常温空气的冷却风机(8),该风机的出风口经由第三管路(L3) 连接到冷却区(3)的冷却风进口;

[0185] 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路(Lll)和位于氮气管路(Lll)中的氮气换热 器(100);

[0186] 用于从冷却区(3)中排出冷却风(G2')的第四管路(L4),它(L4)的前端连接到 冷却区(3)的出风口,其中从该第四管路(L4)的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧 管(例如L4a、L4b和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟 气挡板、净烟气挡板和/或旁路挡板,以及,优选的是,进一步,该第四管路(L4)的后端分别 连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或 者其中该管路(L4)的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热 器(100)的加热介质通道的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进口,该废水蒸发器(110) 具有废水输入管(L14)和位于废水蒸发器内部的废水喷头;

[0187] 煤气输送管路(L6),其中在管路(L6)的前段与后段之间具有煤气换热器(11),管 路(L6)的前段的前端连接到煤气管路或煤气贮罐(7),而管路(L6)的后段的后端连接到加 热炉(6)的燃烧室的燃料进口;

[0188] 从第二管路(L2)的前段分出的支路即第七管路(L7),它(L7)的后端连接到煤气 换热器(11)的热风通道的进口,或该第七管路(L7)的后端分别连接到氮气换热器(100) 的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或者该第七管路(L7)的后端 分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器(100)的加热介质通道 的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进口;

[0189] 用于外排热风(9)的第八管路(L8),(L8) -端连接到煤气换热器(11)的热风通 道的出口;

[0190] 从第四管路(L4)上分出的第三支路即第五管路(L5),它(L5)的后端连接到助燃 风机(5)的进风口;和

[0191] 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02浓缩气体引出管 (L12)。

[0192] 根据本发明的第一个实施方案,还提供包括余热利用的活性炭的热解析方法,该 方法包括以下步骤:

[0193] 1)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中从烧结烟气中吸附了包括硫氧化物、氮 氧化物和二恶英在内的污染物的活性炭从吸附塔的底部转移到活性炭解析塔的加热区中, 其中脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附塔和解析塔,和其中解析塔具有上部的加热区和下部 的冷却区;

[0194] 2)在利用助燃风机将空气输送到加热炉的燃烧室的进风口的情况下,高炉煤气或 焦炉煤气,任选地在流过一个煤气换热器(11)被预热之后,被输送到加热炉的燃烧室中燃 烧,从燃烧室中排出的高温废气或高温热风(GO)流过加热炉尾部的一个温度调节区被调 节温度而变成具有400-500°C (优选410-480°C )的热风(G1),热风(Gl)经由管道被输送 到解析塔的加热区的热风入口,输入加热区内的热风Gl与在该加热区中向下移动的活性 炭进行间接热交换而降温,然后将已降温的热风(G1')从加热区的热风出口排出;

[0195] 3)在解析塔的加热区中活性炭与作为加热气体的热风(Gl)进行间接热交换而被 加热或升温至活性炭解析温度Td,导致活性炭在该Td温度下进行解析、再生;和

[0196] 4)在上部的加热区中已进行解析、再生的活性炭经由一个中间的缓冲区即中间区 段进入到下部的冷却区中,同时由冷却风机将常温空气G2从解析塔冷却区的冷风入口通 入到解析塔的冷却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行间接热交换来冷却活性炭, 从解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气(G2');

[0197] 其特征在于:

[0198] 在解析过程中将氮气经由氮气换热器(100)和第一氮气管道(Lll)通入到解析塔 的上部,并且任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部;通入解析塔内的氮 气将从活性炭上热解吸的SO 2和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸塔的加热区和冷却区 之间的中间区段中带出并送至制酸系统去制酸;

[0199] 以及

[0200] 从解析塔的冷却区排出的冷却风(G2')的的一部分(例如5-15vol %,优选 6-13vol%、更优选8-lOvol% )用于对整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气 挡板和/或旁路挡板进行密封或气封。

[0201] 根据本发明的第二个实施方案,还提供烧结烟气的脱硫、脱硝方法,该方法包括:

[0202] 1)烧结烟气被输送到包括活性炭吸附塔和解析塔的一种脱硫、脱硝装置的活性炭 吸附塔中,与从吸附塔的顶部输入的活性炭进行接触,使得包括硫氧化物、氮氧化物和二恶 英在内的污染物被活性炭吸附;

[0203] 2)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中从烧结烟气中吸附了污染物的活性炭 从吸附塔的底部转移到具有上部的加热区和下部的冷却区的一种活性炭解析塔的加热区 中;

[0204] 3)在利用助燃风机将空气输送到加热炉的燃烧室的进风口的情况下,高炉煤气或 焦炉煤气,任选地在流过一个煤气换热器(11)被预热之后,被输送到加热炉的燃烧室中燃 烧,从燃烧室中排出的高温废气或高温热风(GO)流过加热炉尾部的一个温度调节区被调 节温度而变成具有400-500°C (优选410-480°C )的热风(G1),热风(Gl)经由管道被输送 到解析塔的加热区的热风入口,输入加热区内的热风Gl与在该加热区中向下移动的活性 炭进行间接热交换而降温,然后将已降温的热风(G1')从加热区的热风出口排出(称作"外 排的热风");

[0205] 4)在解析塔的加热区中活性炭与作为加热气体的热风(Gl)进行间接热交换而被 加热或升温至活性炭解析温度Td,导致活性炭在该Td温度下进行解析、再生;和

[0206] 5)在上部的加热区中已进行解析、再生的活性炭经由一个中间的缓冲区即中间区 段进入到下部的冷却区中,同时由冷却风机将常温空气G2从解析塔冷却区的冷风入口通 入到解析塔的冷却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行间接热交换来冷却活性炭, 从解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气(G2')(称作"外排的冷却风");和

[0207] 6)将冷却的活性炭(优选地,经过筛分除去灰分之后)转移到以上步骤(1)的活 性炭吸附塔的顶部中;

[0208] 其特征在于:

[0209] 在解析过程中将氮气经由氮气换热器(100)和氮气管道(Lll)通入到解析塔的上 部,并且任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部;通入解析塔内的氮气将 从活性炭上热解吸的SO 2和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸塔的加热区和冷却区之间 的中间区段中带出并送至制酸系统去制酸;

[0210] 以及

[0211] 从解析塔的冷却区排出的冷却风(G2')的的一部分(例如5-15vol%,优选 6-13vol%、更优选8-lOvol% )用于对整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气 挡板和/或旁路挡板进行密封或气封。

[0212] 优选的是,在上述两种方法中:(1)从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却 风或冷却空气(G2')的一部分(例如8-35vol%,优选10-30vol%、更优选12-25vol%)被 输送到氮气换热器(100)中与氮气进行间接热交换来加热氮气,或上述外排热风(G1')的 一部分(例如4-25vol%,优选6-20vol%、更优选8-15vol% )被输送到氮气换热器(100) 中与氮气进行间接热交换来加热氮气,例如将氮气加热至l〇5-155°C (优选110-150°C、 更优选115-140°C),然后经历热交换后的冷风(G2')被排放;和/或,(II)从解析塔的 冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气(G2')的一部分(例如8-35vol%,优选 10-30vol%、更优选12-25vol% )被输送到废水蒸发器(110)的加热气体进口或上述外排 热风(G1')的一部分(例如4-25vol%,优选6-20vol%、更优选8-15vol%)被输送到废 水蒸发器(110)的加热气体进口,同时将制酸系统中获得的废水引导至废水蒸发器(110) 内喷淋,利用所输入冷却风(G2')的余热将废水进行蒸发。

[0213] 更优选的是,从解析塔的加热区的热风出口所外排的热风G1'的全部(lOOvol % ) 或主要部分(例如50 - 90vol % )被分成两股热风气流,即第一热风气流和第二热风气流, 例如第一热风气流和第二热风气流按照5-20:80-95 (更优选8-16:84-92)的体积比或流量 t匕,其中第一热风气流被输送到处于加热炉上游的煤气换热器(11)中用于预热高炉煤气 或焦炉煤气,第二热风气流被输送到加热炉尾部的温度调节区中与从燃烧室排出并进入该 温度调节区的高温热风(GO)进行混合而被调节温度至400-500°C (优选410-480°C ),因此 形成混合的热风(Gl),该热风(Gl)经由管道被输送到解析塔的加热区的热风入口。

[0214] 优选的是,将从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷风G2'即"外排的冷却风" 的一部分(例如5-30vol %,优选7-20vol %、更优选8-15vol % )被引导至助燃风机的进风 口,由助燃风机送入加热炉的燃烧室的进风口。

[0215] 优选的是,活性炭再生温度Td是在390_500°C,优选400_470°C,更优选 405-450°C,更优选在410-440°C,更优选410-430°C的范围;和/或

[0216] 优选的是,输入加热区内的热风Gl具有400~500°C,优选410~480°C,更优选 415-470°C,更优选420-460°C,进一步优选420-450°C的温度;和/或

[0217] 优选的是,外排的热风(G1,)具有300_380°C,优选320-375 °C,更优选约 340-370°C 的温度。

[0218] 实施例1

[0219] 如图5中所示,脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附塔(20)(塔高30米,横截面积 120m 2)和解析塔(如图2中所示,塔高20米,横截面积15m2)。活性炭吸附塔的塔体(参见 图8)具有在垂直方向上相互平行的多层式腔室结构,即,左侧出气室B -脱硝室c -脱硫、 脱硝室b -脱硫室a -进气室A -脱硫室a -脱硫、脱硝室b -脱硝室c -右侧出气室B, 其中烟气从里面的进气室A沿着左、右方向基本上水平地往外流动(至B出气室)。为了绘 图方便,图5中的反应塔(或吸附塔)描绘成单塔型反应塔,但在本实施例1中实际上由图 8的反应塔(或吸附塔)替换图5中的吸附塔。

[0220] 解析塔⑴具有上部的加热区(2)和下部的冷却区(3)。

[0221] 1)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中从烧结烟气中吸附了包括硫氧化物、氮 氧化物和二恶英在内的污染物的活性炭从吸附塔的底部转移到活性炭解析塔(1)的加热 区⑵中;

[0222] 2)在利用助燃风机(5)将空气输送到加热炉(6)的燃烧室的进风口的情况下,焦 炉煤气(7)在流过一个煤气换热器(11)被预热之后被输送到加热炉(6)的燃烧室中燃烧, 从燃烧室中排出的高温废气或高温热风(GO)(约1900°C )流过加热炉尾部的一个温度调 节区(或混合、缓冲区)被调节温度至415-420°C而变成具有415-420°C的热风(G1),热风 (Gl)经由管道被输送到解析塔的加热区的热风入口,输入加热区内的热风Gl与在该加热 区中向下移动的活性炭进行间接热交换而降温,例如降温至约300°C,然后将已降温的热风 (G1')(约300°C )从加热区的热风出口排出("外排的热风",约300°C );

[0223] 3)在解析塔的加热区(2)中活性炭与作为加热气体的热风(Gl)进行间接热交换 而被加热或升温至400°C的活性炭再生温度(或活性炭解析温度),导致活性炭在该温度下 进行解析、再生;和

[0224] 4)在上部的加热区(2)中已进行解析、再生的活性炭经由一个中间的缓冲区进入 到下部的冷却区(3)中,同时由冷却风机(8)将常温空气G2从解析塔冷却区的冷风入口通 入到解析塔的冷却区(3)中,与在冷却区(3)中向下移动的活性炭进行间接热交换来冷却 活性炭,从解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气(G2')(约120°C的温度) ("外排的冷却风");其中被冷却的活性炭(约120_140°C )从冷却区向下移动到解析塔的 底仓;

[0225] 在解析过程中:将氮气经由氮气换热器(100)和第一氮气管道(Lll)通入到解析 塔的上部,并且任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部;通入解析塔内的 氮气将从活性炭上热解吸的S02和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸塔的加热区和冷却 区之间的中间区段中带出并送至制酸系统去制酸;

[0226] 从冷却风(G2')的外排管路(L4)的后端分出了 3个歧管(L4a、L4b和L4c)并且 这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气挡板和旁路挡板。所 排出的冷却风(约120°C )的一部分(约10_15vol% )经由歧管(L4a、L4b和L4c)输送至 原烟气挡板、净烟气挡板和旁路挡板并且对这些挡板门起密封作用。

[0227] 另外,(I)从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气(G2')的一 部分(即20vol% )经由外排管路(L4)或经由该外排管路(L4)的第一支路被输送到氮气 换热器(100)中与氮气进行间接热交换来加热氮气,将氮气加热至l〇〇°C ±10°C,然后经 历热交换后的冷风(G2')被排放;和/或,(II)从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷 却风或冷却空气(G2')的另一部分(即ISvol% )经由外排管路(L4)或经由该外排管路 (L4)的第二支路被输送到废水蒸发器(110)的加热气体进口,同时将制酸系统中获得的废 水引导至废水蒸发器(110)内喷淋,利用所输入冷却风(G2')的余热将废水进行蒸发;和

[0228] 其中:从解析塔的加热区的热风出口所外排的热风G1'的一部分(85vol%,基于 热风G1'的流量或体积),即第二热风气流(约300°C )被输送到加热炉(6)尾部的温度调节 区(或混合、缓冲区)中与从燃烧室排出并进入该温度调节区的高温热风(GO)(约1900°C) 进行混合而被调节温度至415-420°C,因此形成混合物的热风(Gl),该热风(Gl)经由管道 被输送到解析塔的加热区(2)的热风入口。

[0229] 实施例2

[0230] 重复实施例1,只是,其中:从解析塔的加热区的热风出口所外排的热风G1'的全 部被分成两股热风气流,即第一热风气流和第二热风气流,两者按照15:85的体积比或流 量比,其中第一热风气流(约300°C )(占全部的外排热风体积或流量的15vol% )被输送到 处于加热炉(6)上游的煤气换热器(11)中用于预热焦炉煤气,第二热风气流(约300°C ) 被输送到加热炉(6)尾部的温度调节区(或混合、缓冲区)中与从燃烧室排出并进入该温 度调节区的高温热风(GO)(约1900°C )进行混合而被调节温度至415-420°C,因此形成混 合物的热风(Gl),该热风(Gl)经由管道被输送到解析塔的加热区(2)的热风入口。

[0231] 实施例3

[0232] 重复实施例2,只是,另外还将从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷风 G2'(约120°C )( "外排的冷却风")的一部分(约8vol%,基于流量或体积)引导至助燃 风机的进气口,由助燃风机送入加热炉的燃烧室的进风口。

[0233] 对比例1

[0234] 重复实施例1,但没有煤气预热器,即在步骤2)中焦炉煤气不经过换热器预热,而 是直接被输送到加热炉的燃烧室中燃烧,因此,也没有将外排热风的一部分输送到换热器 中。外排热风的一部分被排放,另一部分被输送到加热炉尾部的温度调节区中与从燃烧室 排出并进入该温度调节区的高温热风(约1900°C )进行混合。此外,从解析塔的冷却区的 冷却风出口排出的冷却风或冷却空气(G2')没有用于加热氮气,和/或也没有用于将废水 进行蒸发,并且没有将所排出的冷却风(约120°C )经由歧管(L4a、L4b和L4c)输送至原 烟气挡板、净烟气挡板和旁路挡板。

[0235] 表1 一结果对比

Figure CN105618019AD00271

[0237] 从表1可以看出,在实施例1中,从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风 或冷却空气(G2')的一部分用于加热氮气和用于将废水进行蒸发,保持解析塔内的温度在 420°C所需焦炉煤气约为365-381Nm 3/h,与对比例1相比节省了煤气用量。实施例2则在实 施例1的基础上进一步利用间接换热器将外排热风(温度约为300°C )的一部分用于预热 高炉煤气(如图3所示),此时保持解析塔内的温度在420°C所需焦炉煤气约为336-350Nm3/ h,进一步节约焦炉煤气。在更优选的实施例3中,进一步利用助燃风机抽取外排的冷却空 气2200Nm3/h (温度约为KKTC )作为助燃空气(如图4所示),此时保持解析塔内的温度 在420°C所需焦炉煤气约为295-310Nm3/h,总共节约焦炉煤气25-27%。

[0238] 从全年来看,节省煤气的效果是非常显著的。此外,本发明将被加热的冷却风用来 做挡板门密封空气,省去了密封风机及电加热器,节省了运行费用即电费等。

[0239] 实施例4

[0240] 重复实施例1,只是采用图6中所示的吸附塔替代图5中所示的吸附塔。

[0241] 实施例5

[0242] 重复实施例1,只是采用图7中所示的吸附塔替代图5中所示的吸附塔。

Claims (11)

1. 包括余热利用的活性炭的热解析方法,该方法包括以下步骤: 1) 将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中从烧结烟气中吸附了包括硫氧化物、氮氧化 物和二恶英在内的污染物的活性炭从吸附塔的底部转移到活性炭解析塔的加热区中,其中 脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附塔和解析塔,和其中解析塔具有上部的加热区和下部的冷 却区; 2) 在利用助燃风机将空气输送到加热炉的燃烧室的进风口的情况下,高炉煤气或焦炉 煤气,任选地在流过一个煤气换热器(11)被预热之后,被输送到加热炉的燃烧室中燃烧, 从燃烧室中排出的高温废气或高温热风(GO)流过加热炉尾部的一个温度调节区被调节温 度而变成具有400-500°C (优选410-480°C)的热风(G1),热风(G1)经由管道被输送到解 析塔的加热区的热风入口,输入加热区内的热风(G1)与在该加热区中向下移动的活性炭 进行间接热交换而降温,然后将已降温的热风(G1')从加热区的热风出口排出; 3) 在解析塔的加热区中活性炭与作为加热气体的热风(G1)进行间接热交换而被加热 或升温至活性炭解析温度Td,导致活性炭在该Td温度下进行解析、再生;和 4) 在上部的加热区中已进行解析、再生的活性炭经由一个中间的缓冲区即中间区段进 入到下部的冷却区中,同时由冷却风机将常温空气(G2)从解析塔冷却区的冷风入口通入 到解析塔的冷却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行间接热交换来冷却活性炭,从 解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气(G2'); 其特征在于: 在解析过程中将氮气经由氮气换热器(100)和第一氮气管道(L11)通入到解析塔的上 部,并且任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部;通入解析塔内的氮气将 从活性炭上热解吸的302和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸塔的加热区和冷却区之间 的中间区段中带出并送至制酸系统去制酸; 以及 从解析塔的冷却区排出的冷却风(G2')的的一部分(例如5-15vol %,优选 6-13vol%、更优选8-lOvol% )用于对整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气 挡板和/或旁路挡板进行密封或气封。
2. 烧结烟气的脱硫、脱硝方法,该方法包括: 1) 烧结烟气被输送到包括活性炭吸附塔和解析塔的一种脱硫、脱硝装置的活性炭吸附 塔中,与从吸附塔的顶部输入的活性炭进行接触,使得包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在 内的污染物被活性炭吸附; 2) 将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中从烧结烟气中吸附了污染物的活性炭从吸附 塔的底部转移到具有上部的加热区和下部的冷却区的一种活性炭解析塔的加热区中; 3) 在利用助燃风机将空气输送到加热炉的燃烧室的进风口的情况下,高炉煤气或焦炉 煤气,任选地在流过一个煤气换热器(11)被预热之后,被输送到加热炉的燃烧室中燃烧, 从燃烧室中排出的高温废气或高温热风(G0)流过加热炉尾部的一个温度调节区被调节温 度而变成具有400-500°C (优选410-480°C )的热风(G1),热风(G1)经由管道被输送到解 析塔的加热区的热风入口,输入加热区内的热风G1与在该加热区中向下移动的活性炭进 行间接热交换而降温,然后将已降温的热风(G1')从加热区的热风出口排出(称作"外排 的热风; 4) 在解析塔的加热区中活性炭与作为加热气体的热风(G1)进行间接热交换而被加热 或升温至活性炭解析温度Td,导致活性炭在该Td温度下进行解析、再生;和 5) 在上部的加热区中已进行解析、再生的活性炭经由一个中间的缓冲区即中间区段进 入到下部的冷却区中,同时由冷却风机将常温空气(G2)从解析塔冷却区的冷风入口通入 到解析塔的冷却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行间接热交换来冷却活性炭,从 解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气(G2')(称作"外排的冷却风");和 6) 将冷却的活性炭(优选地,经过筛分除去灰分之后)转移到以上步骤(1)的活性炭 吸附塔的顶部中; 其特征在于: 在解析过程中将氮气经由氮气换热器(100)和氮气管道(L11)通入到解析塔的上部, 并且任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部;通入解析塔内的氮气将从活 性炭上热解吸的S02和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸塔的加热区和冷却区之间的中 间区段中带出并送至制酸系统去制酸; 以及 从解析塔的冷却区排出的冷却风(G2')的的一部分(例如5-15vol%,优选 6-13vol%、更优选8-lOvol% )用于对整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡板、净烟气 挡板和/或旁路挡板进行密封或气封。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:(I)从解析塔的冷却区的冷却风出 口排出的冷却风或冷却空气(G2')的一部分(例如8-35vol%,优选10-30vol%、更优选 12-25vol % )被输送到氮气换热器(100)中与氮气进行间接热交换来加热氮气,或上述外 排热风(G1')的一部分(例如4-25vol%,优选6-20vol%、更优选8-15vol% )被输送到氮 气换热器(100)中与氮气进行间接热交换来加热氮气,例如将氮气加热至l〇5-155°C (优选 110-150°C、更优选115-140°C ),然后经历热交换后的冷风(G2')被排放;和/或,(II)从 解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气(G2')的一部分(例如8-35vol%, 优选10-30vol%、更优选12-25vol% )被输送到废水蒸发器(110)的加热气体进口或上 述外排热风(G1')的一部分(例如4-25vol%,优选6-20vol%、更优选8-15vol% )被输 送到废水蒸发器(110)的加热气体进口,同时将制酸系统中获得的废水引导至废水蒸发器 (110)内喷淋,利用所输入冷却风(G2')的余热将废水进行蒸发。
4. 根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于从解析塔的加热区的热风出口所 外排的热风(G1')的全部(lOOvol % )或主要部分(例如50 - 90vol % )被分成两股热 风气流,即第一热风气流和第二热风气流,例如两者按照5-20:80-95 (更优选8-16:84-92) 的体积比或流量比,其中第一热风气流被输送到处于加热炉上游的煤气换热器(11)中用 于预热高炉煤气或焦炉煤气,第二热风气流被输送到加热炉尾部的温度调节区中与从燃烧 室排出并进入该温度调节区的高温热风(G0)进行混合而被调节温度至400-50(TC (优选 410-480°C ),因此形成混合的热风(G1),该热风(G1)经由管道被输送到解析塔的加热区的 热风入口。
5. 根据权利要求1-4中任何一项所述的方法,其中将从解析塔的冷却区的冷却风出口 排出的冷风(G2')(即"外排的冷却风")的一部分(例如5-30vol%,优选7-20vol%、更 优选8-15vol % )被引导至助燃风机的进风口,由助燃风机送入加热炉的燃烧室的进风口。
6. 根据权利要求1-5中任何一项所述的方法,其中活性炭再生温度Td是在 390-50(TC,优选 400-470°C,优选 405-450°C,更优选在 410-440°C,更优选 410-430°C 的范 围;和/或 其中输入加热区内的热风(G1)具有400~500°C,优选410~480°C,更优选 415-470°C,更优选420-460°C,进一步优选420-450°C的温度;和/或 其中外排的热风(G1')具有300-380°C,优选320-375°C,更优选约340-370°C的温度。
7. -种活性炭解析装置或用于以上权利要求1-6中任何一项的方法中的活性炭解析 装置,它包括: 活性炭解析塔(1),该解析塔(1)具有:上部的加热区(2)和下部的冷却区(3),位于塔 顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;所述解吸塔具 有10-45米、优选15-40米、更优选20-35米的塔高; 位于解析塔(1)的加热气路上游的加热炉(6); 位于加热炉(6)的气路上游的热风循环风机(4); 助燃风机(5),它的出风口经由第五管路(L5)连通到加热炉(6)的燃烧室的进风口; 为解吸塔加热区(2)输入加热气体的第一管路(L1),它的前端连接到加热炉(6)的尾 端出风口以及它的末端连接到加热区(2)的加热气体进口; 输送外排热风(G1')的第二管路(L2),其中热风循环风机(4)位于第二管路(L2)的前 段与后段之间,并且该第二管路(L2)的前段的前端连接到加热区(2)的加热气体出口,而 第二管路(L2)的后段的后端连接到加热炉(6)尾部的温度调节区(即混合区或换热区); 为冷却区(3)输入常温空气的冷却风机(8),该风机的出风口经由第三管路(L3)连接 到冷却区(3)的冷却风进口; 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路(L11)和位于氮气管路(L11)中的氮气换热器 (100); 用于从冷却区(3)中排出冷却风(G2')的第四管路(L4),它(L4)的前端连接到冷却区 (3)的出风口,其中从该第四管路(L4)的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧管(例 如L4a、L4b和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡 板、净烟气挡板和/或旁路挡板,以及,任选地,该第四管路(L4)的后端分别连接到氮气换 热器(100)的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或者其中该第四 管路(L4)的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器(100) 的加热介质通道的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进口,该废水蒸发器(110)具有废 水输入管(L14)和位于废水蒸发器内部的废水喷头; 煤气输送管路(L6),它的前端连接到煤气管路或煤气贮罐(7),而它的后端连接到加 热炉(6)的燃烧室的燃料进口;和 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02&缩气体引出管(L12)。
8. 根据权利要求7所述的装置,它还包括: 从第四管路(L4)上分出的第三支路即第五管路(L5),该管路(L5)的后端连接到助燃 风机(5)的进风口;和/或 用于将氮气通入解析塔的下部的第二氮气输入管。
9. 根据权利要求7或8所述的装置,它还包括: 从第二管路(L2)的前段分出的第七管路(L7),后者(L7)用于外排热风(9)或该第七 管路(L7)的后端分别连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110) 的加热气体进口,或者该第七管路(L7)的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路 分别连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进 口;或 位于煤气输送管路(L6)的前段与后段之间的用于预热煤气的煤气换热器(11)和从第 二管路(L2)的前段分出的第七管路(L7),该第七管路(L7)连接到煤气换热器(11)的加 热介质通道(即热风通道)入口。
10. -种活性炭解析装置或用于以上权利要求1-6中任何一项的方法中的活性炭解析 装置,它包括: 活性炭解析塔(1),该解析塔(1)具有:上部的加热区(2)和下部的冷却区(3),位于塔 顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;所述解吸塔具 有10-45米、优选15-40米、更优选20-35米的塔高; 位于解析塔(1)的加热气路上游的加热炉(6); 位于加热炉(6)的气路上游的热风循环风机(4); 助燃风机(5),它的出风口经由第五管路(L5)连通到加热炉(6)的燃烧室的进风口; 为加热区(2)输入加热气体的第一管路(L1),它的前端连接到加热炉(6)的尾端出风 口以及它的末端连接到加热区(2)的加热气体进口; 输送外排热风(G1')的第二管路(L2),其中热风循环风机(4)位于第二管路(L2)的前 段与后段之间,并且该第二管路(L2)的前段的前端连接到加热区(2)的加热气体出口,而 第二管路(L2)的后段的后端连接到加热炉(6)尾部的温度调节区(即混合区或换热区); 为冷却区(3)输入常温空气的冷却风机(8),该风机的出风口经由第三管路(L3)连接 到冷却区(3)的冷却风进口; 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路(L11)和位于氮气管路(L11)中的氮气换热器 (100); 用于从冷却区(3)中排出冷却风(G2')的第四管路(L4),它(L4)的前端连接到冷却 区(3)的出风口,其中从该第四管路(L4)的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧管 (例如L4a、L4b和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气 挡板、净烟气挡板和/或旁路挡板,以及,任选地,该第四管路(L4)的后端分别连接到氮气 换热器(100)的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或者其中该管 路(L4)的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器(100)的 加热介质通道的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进口,该废水蒸发器(110)具有废水 输入管(L14)和位于废水蒸发器内部的废水喷头; 煤气输送管路(L6),其中在管路(L6)的前段与后段之间具有煤气换热器(11),煤气输 送管路(L6)的前段的前端连接到煤气管路或煤气贮罐(7),而煤气输送管路(L6)的后段的 后端连接到加热炉(6)的燃烧室的燃料进口; 从第二管路(L2)的前段分出的支路即第七管路(L7),它(L7)的后端连接到煤气换热 器(11)的热风通道的进口,或该第七管路(L7)的后端分别连接到氮气换热器(100)的加 热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或者该第七管路(L7)的后端分成 第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入 口和废水蒸发器(110)的加热气体进口; 用于外排热风(9)的第八管路(L8),它(L8)的一端连接到煤气换热器(11)的热风通 道的出口; 和 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02&缩气体引出管(L12)。
11. 一种活性炭解析装置或用于以上权利要求1-6中任何一项的方法中的活性炭解析 装置,它包括: 活性炭解析塔(1),该解析塔(1)具有:上部的加热区(2)和下部的冷却区(3),位于塔 顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;所述解吸塔具 有10-45米、优选15-40米、更优选20-35米的塔高; 位于解析塔(1)的加热气路上游的加热炉(6); 位于加热炉(6)的气路上游的热风循环风机(4); 助燃风机(5),它的出风口经由第五管路(L5)连通到加热炉(6)的燃烧室的进风口; 为加热区(2)输入加热气体的第一管路(L1),它的前端连接到加热炉(6)的尾端出风 口以及它的末端连接到加热区(2)的加热气体进口; 输送外排热风(G1')的第二管路(L2),其中热风循环风机(4)位于第二管路(L2)的前 段与后段之间,并且该第二管路(L2)的前段的前端连接到加热区(2)的加热气体出口,而 第二管路(L2)的后段的后端连接到加热炉(6)尾部的温度调节区(即混合区或换热区); 为冷却区(3)输入常温空气的冷却风机(8),该风机的出风口经由第三管路(L3)连接 到冷却区(3)的冷却风进口; 向解析塔的上部通入氮气的氮气管路(L11)和位于氮气管路(L11)中的氮气换热器 (100); 用于从冷却区(3)中排出冷却风(G2')的第四管路(L4),它(L4)的前端连接到冷却区 (3)的出风口,其中从该第四管路(L4)的后端分出了一个或多个(如至少3个)歧管(例 如L4a、L4b和/或L4c)并且这些歧管分别通往整个脱硫、脱硝装置中所设置的原烟气挡 板、净烟气挡板和/或旁路挡板,以及,任选地,该管路(L4)的后端分别连接到氮气换热器 (100)的加热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或者其中该管路(L4) 的后端分成第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器(100)的加热介 质通道的入口和废水蒸发器(110)的加热气体进口,该废水蒸发器(110)具有废水输入管 (L14)和位于废水蒸发器内部的废水喷头; 煤气输送管路(L6),其中在管路(L6)的前段与后段之间具有煤气换热器(11),煤气输 送管路(L6)的前段的前端连接到煤气管路,而煤气输送管路(L6)的后段的后端连接到加 热炉(6)的燃烧室的燃料进口; 从第二管路(L2)的前段分出的支路即第七管路(L7),它(L7)的后端连接到煤气换热 器(11)的热风通道的进口,或该第七管路(L7)的后端分别连接到氮气换热器(100)的加 热介质通道的入口或废水蒸发器(110)的加热气体进口,或者该第七管路(L7)的后端分成 第一支路和第二支路并且这两个支路分别连接到氮气换热器(100)的加热介质通道的入 口和废水蒸发器(110)的加热气体进口; 用于外排热风(9)的第八管路(L8),它(L8)的一端连接到煤气换热器(11)的热风通 道的出口; 从第四管路(L4)上分出的第三支路即第五管路(L5),它(L5)的后端连接到助燃风机 (5)的进风口;和 从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02&缩气体引出管(L12)。
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