CN105688873A - 活性炭热解析方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

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煤气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’的一部分用于加热作为载气的氮气和/或用于将制酸废水进行蒸发。还提供一种活性炭解析装置。

Description

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用于预热氮气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培和解析培(或再生培)的干法脱硫、脱硝装置中从解析 培输出的加热气体(如空气或热风)用于加热氮气载气W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培和解析 培的脱硫、脱硝装置和工艺是比较理想的。在包括活性炭吸附培和解析培(或再生培)的脱 硫、脱硝装置中,活性炭吸附培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,而解析培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、脱二嗯英、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W在高温下再生,在温度高于35(TC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,氮氧化物和二嗯英被分解)。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培中活性炭再生温度约等于43(TC,因此,理想的解析温 度(或再生温度)Td是例如在390-45(TC范围、更优选在400-44(TC范围。

[0004] 传统的活性炭脱硫工艺如图1A中所示。烟气由增压风机引入吸附培,在入培口喷 入氨气和空气的混合气体,W提高N0、的脱除效率,净化后的烟气进入烧结主烟画排放。活 性炭由培顶加入到吸附培中,并在重力和培底出料装置的作用下向下移动。解析培出来的 活性炭由1#活性炭输送机输送至吸附培,吸附培吸附污染物饱和后的活性炭由底部排出, 排出的活性炭由2#活性炭输送机输送至解析培,进行活性炭再生。

[0005] 解析培的作用是将活性炭吸附的S〇2释放出来,同时在40(TCW上的温度和一定的 停留时间下,二嗯英可分解80% W上,活性炭经冷却、筛分后重新再利用。释放出来的S〇2 可制硫酸等,解析后的活性炭经传送装置送往吸附培重新用来吸附S〇2和NO、等。

[0006] 在吸附培与解析培中ΝΟχ与氨发生SCR、SNCR等反应,从而去除NO X。粉尘在通过 吸附培时被活性炭吸附,在解析培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,烟气可经旁路挡板口至原烧结烟画排放,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,使畑3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培入口 烟道由喷氨格栅均匀喷入。

[0010] 解析培主要含加热段(或加热区)、冷却段(或冷却区)。加热段与冷却段均为列 管换热器,参见图1C。

[0011] 活性炭从解析培顶部送入,从培底部排出。在解析培上部的加热段,吸附了污染物 质的活性炭被加热到40(TC W上,并保持3小时W上,被活性炭吸附的S〇2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ΝΟχ发生SCR或者 SNCR反应,同时其中二嗯英大部分被分解。解析培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,热烟气送入解析培的壳程。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。在解析培下部 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。解析培出来的活性炭经过活性炭筛筛分,将小于1. 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。活性炭筛筛上物为吸附能力强的活性炭,活 性炭通过1#活性炭输送机输送至吸附培循环利用,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S〇2等有害气 体带出。氮气从解析培上部和下部通入,在解析培中间汇集排出,同时将活性炭中吸附了的 S〇2带出,并送至制酸系统去制酸。氮气通入解析培上方时,用氮气加热器将其加热至13(TC 左右再通入解析培中。

[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培中加 热,将吸附的S〇2释放出来,从而达到再生目的,再生后的活性炭返回至吸附培继续使用。

[0014] 如图1B所示,现有技术中采用结构类似于壳管式热交换器的再生培(或解析培) 进行活性炭的解析、再生,活性炭从培的顶部进入,经由管程到达培的底部,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。为了将解析培内活性炭升温并保持在43(TC左右,一般采用燃烧高炉 煤气或焦炉煤气加热循环热风,使进入解析培的热风温度为400-50(TC,在解析培内热风与 活性炭进行热交换,活性炭温度上升至43(TC左右,加热气体温度降至32(TC左右。

[0015] 另外,如图1C所示,在现有技术中活性炭在解析培解析时需要在顶部通入温度约 80度左右的氮气,通常由蒸汽将氮气间接加热。活性炭在解析培中部加热,加热后再冷却 至120度左右从解析培中卸出。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,通常送部分气体(被加热后的冷风)直接被排出到大气中。

[0016] 为了将活性炭解析培内部的活性炭在加热区(段)中升温并保持在390-45(TC,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400-50(TC,再进入培内的加热区(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390-45(TC,而此时热风温度降至约32(TC,经热风循环风机再次送入加热炉 升温,如此反复循环,如图1B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,送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,W便排出管内部分高温气体(约32(TC )。

[0017] 解析后的活性炭需冷却后才能经输送设备输送至吸附培进行循环利用,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12(TC,一般直接排放。

[0018] 因此,约320°C左右的热风及120°C左右的冷却空气直接排放,会损失大量的热 能。

发明内容

[0019] 在本发明的包括活性炭吸附培和解析培的干法脱硫、脱硝装置和工艺中,在吸附 培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培(或再生培)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G1 (简称热风G1,如400-50(TC、更优选410-47(TC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。其中再生培或解析培具有上部的加 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。

[0020] 进入到解析培的加热区中的加热气体G1 (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32(TC),变成了降温的热风G1'或变成温热的 加热气体G1'(有300-38(TC,优选320-375°C,更优选约340-37(TC )。同时,由冷却风机 将常温空气G2(作为冷却风或冷却空气)从解析培冷却区的冷风入口通入到解析培的冷 却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行间接热交换W便冷却已经发生热解析的活性 炭,从解析培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12(TC ),此时变成升温的冷却风G2'(例如130 + 25。如约12(TC )。

[0021] 在解析培的操作中,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1100-190(TC、优选 1300-160(TC)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400-500°C,优选410-480°C,更优选415-470°C,更优选420-460°C,进一步优 选420-45(TC)而变成具有例如400-50(TC (优选410-48(TC,更优选415-47(TC,更优 选420-46(TC,进一步优选420-45(TC )的热风G1,热风G1经由管道被输送到解析培的加 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,例如降温至300-38(TC (优选320-375°C,如约36(TC ),然后将已降温的热风 G1'(通常具有300-38(TC、优选320-375°C的温度,例如约36(TC )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300-38(TC、优选320-375°C的温度, 例如约360°C )。

[0022] 本发明的一个目的是将从解析培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115-14(TC, 如13(TC ),加热后的氮气被通入解析培的上部和/或下部,而经历热交换后的冷风G2'被 排放;和/或,从解析培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,利用所输入冷却风佑2')的余热将废水 进行蒸发。

[0023] 本发明的另一个目的是将从解析培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30(TC )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 410-48(TC,更优选415-47(TC,更优选420-46(TC,进一步优选420-45(TC ),因此形成混 合物的热风佑1),而混合形成的热风(G1)通常具有400-50(TC (优选410-48(TC,更优选 415-47(TC,更优选420-46(TC,进一步优选420-45(TC )的温度,该热风(G1)经由管道被 输送到解析培的加热区的热风入口。

[0024] 本发明的再一个目的是,将从解析培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 - 38(TC,如约34(TC或35(TC或36(TC)和冷却区的外排冷风G2'(具有 120±2(TC,如约12(TC)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。

[0025] 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W下步骤:

[0026] 1)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附培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培的底部转移到活性炭解析培的加热区中, 其中脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附培和解析培,和其中解析培(或再生培)具有上部的加 热区和下部的冷却区;

[0027] 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1100-190(TC、优选1300-160(TC ) 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 420-45(TC,如430-44(TC)的热风佑1),热风(G1)经由管道被输送到解析培的加热区的 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佑1')(通常具有300-38(TC、优选320-375°C的温度,例如约 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 300-38(TC、优选 320-375°C 的温度,例如约 360°C );

[002引 3)在解析培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(或活性炭再生温度)Td (例如Td = 390-45(TC ),导致活性 炭在该Td温度下进行解析、再生;和

[0029] 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 解析培冷却区的冷风入口通入到解析培的冷却区中,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,从解析培的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气佑2') (它具有例如130±25°C,如约12(TC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培的底仓);

[0030] 其特征在于:

[0031] 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培的上部,并且 任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析培的下部;通入解析培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)从解吸培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;

[0032] W 及

[0033] (I)从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气佑2')的一部 分(例如8-35V01%,优选10-30VO1%、更优选12-25V01% )(例如经由G2'的外排管路 化4)或经由该外排管路化4)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,或上述外排热风佑1')的一部分(例如4-25V01%,优选6-20VO1%、更优 选8-15V01% )(例如经由从G1'的外排管道化2)上分出的第走管路化7)或该第走管路 化7)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110-15(TC、更优选115-140。如13(TC ),然后经历热交换后的 冷风胆')被排放;和/或,(II)从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空 气佑2')的(另外)一部分(例如8-35V01%,优选10-30VO1%、更优选12-25V01%)(例 如经由G2'的外排管路化4)或经由该外排管路化4)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佑1')的一部分(例如4-25V01%,优选6-20VO1%、更优选 8-15V01% )(例如经由从G1'的外排管道化2)上分出的第走管路化7)或该第走管路化7) 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,利用所输入冷却风佑2')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(它用于间接加热氮气)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送两 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。

[0034] 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:

[003引1)烧结烟气被输送到包括活性炭吸附培和解析培的一种脱硫、脱硝装置的活性炭 吸附培中,与从吸附培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;

[0036] 2)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附培中从烧结烟气中吸附了污染物的活性炭 从吸附培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培的加热区 中;

[0037] 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1100-190(TC、优选1300-160(TC ) 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 400-50(TC (优选 410-48(TC,更优选 415-47(TC,更优选 420-46(TC,进一步优选 420-45(TC,如430-44(TC)的热风佑1),热风(Gl)经由管道被输送到解析培的加热区的 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佑1')(通常具有300-38(TC、优选320-75°C的温度,例如约 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 300-38(TC、优选 320-75°C 的温度,例如约 360°C );

[0038] 4)在解析培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 (例如Td = 390-45(TC ),导致活性炭在该Td温度下进行 解析、再生;和

[0039] 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 解析培冷却区的冷风入口通入到解析培的冷却区中,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,从解析培的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气佑2') (它具有例如120±2(TC,如约12(TC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培的底仓);和

[0040] 6)将冷却的活性炭(例如经过筛分除去灰分之后)转移到W上步骤(1)的活性炭 吸附培的顶部中;

[0041] 其特征在于:

[0042] 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培的上部,并且 任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析培的下部;通入解析培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)从解吸培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;

[004引 W及

[0044] (I)从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气胆')的一部 分(例如8-35V01%,优选10-30VO1%、更优选12-25V01% )(例如经由G2'的外排管路 化4)或经由该外排管路化4)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,或上述外排热风佑1')的一部分(例如4-25V01%,优选6-20VO1%、更优 选8-15V01% )(例如经由从G1'的外排管道化2)上分出的第走管路化7)或该第走管路 化7)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110-15(TC、更优选115-140。如13(TC ),然后经历热交换后的 冷风胆')被排放;和/或,(II)从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空 气佑2')的(另外)一部分(例如8-35V01%,优选10-30VO1%、更优选12-25V01%)(例 如经由G2'的外排管路化4)或经由该外排管路化4)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佑1')的一部分(例如4-25V01%,优选6-20VO1%、更优选 8-15V01% )(例如经由从G1'的外排管道化2)上分出的第走管路化7)或该第走管路化7) 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,利用所输入冷却风佑2')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(它用于间接加热氮气)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送两 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。

[0045] 优选的是,在W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。

[0046] 更优选的是,从解析培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,其中第一热风气流(例如经由从G1'的外排管道化2)上分出的第 走管道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G1'的外排管道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400-50(TC (优选 410-48(TC ),因此形成混合的热风(G1),该热风(G1)经由管道被输送到解析培的加热区的 热风入口。

[0047] 优选的是,从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷风G2'目P"外排的冷却风"的 一部分(例如5-30VO1 %,优选7-20VO1 %、更优选8-15V01 %,基于G2'的流量或体积)(例 如经由从管路化4)所分出的第Η支路即第五管路化5))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。

[0048] 一般,活性炭再生温度Td是在390-50(TC,优选400-47(TC,更优选405-45(TC,更 优选在410-44(TC,更优选410-43(TC的范围。一般来说,高温热风(GO)具有1100-190(TC。

[0049] 通常,输入加热区内的热风G1具有400~50(TC,优选410~48(TC,更优选 415-47(TC,更优选 420-46(TC,进一步优选 420-45(TC 的温度。

[0050] 一般来说,外排的热风佑1')具有300-38(TC,优选320-375 °C,更优选约 340-37(TC 的温度。

[0051] 根据本发明的第Η个实施方案,提供一种活性炭解析装置或用于W上所述方法中 的活性炭解析装置,它包括:

[0052] 活性炭解析培,该解析培具有:上部的加热区和下部的冷却区,位于培顶的用于输 入待再生活性炭的进口和位于培底的输出再生的活性炭的出口;

[0053] 位于解析培的加热气路上游的加热炉;

[0054] 位于加热炉的气路上游的热风循环风机;

[0055] 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;

[0056] 为解吸培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 W及它的末端连接到加热区的加热气体进口;

[0057] 输送外排热风佑1')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);

[0058] 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Η管路连接到冷却 区的冷却风进口;

[0059] 向解析培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;

[0060] 用于从冷却区中排出冷却风胆')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送两 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;

[0061] 煤气输送管路,它的前端连接到煤气管路或煤气胆罐,而它的后端连接到加热炉 的燃烧室的燃料进口;和

[0062] 从解吸培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。

[0063] 优选的是,上述装置还包括:

[0064] 从第四管路上分出的第Η支路即第五管路,该第五管路的后端连接到助燃风机的 进风口。

[0065] 另外,上述装置还包括;用于将氮气通入解析培的下部的第二氮气输入管(附图 中未示出)。

[0066] 优选的是,上述装置还包括:

[0067] 从第二管路的前段分出的第走管路,该第走管路用于外排热风(9)或该第走管路 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 该第走管路的后端分成第一支路和第二支路并且送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

[0068] 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 第走管路,该第走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。

[0069] 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W上所述方法中 的活性炭解析装置,它包括:

[0070] 活性炭解析培,该解析培具有:上部的加热区和下部的冷却区,位于培顶的用于输 入待再生活性炭的进口和位于培底的输出再生的活性炭的出口;

[0071] 位于解析培的加热气路上游的加热炉;

[0072] 位于加热炉的气路上游的热风循环风机;

[0073] 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;

[0074] 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 W及它 的末端连接到加热区的加热气体进口;

[00巧]输送外排热风佑1')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);

[0076] 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Η管路连接到冷却 区的冷却风进口;

[0077] 向解析培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;

[007引用于从冷却区中排出冷却风胆')的第四管路,第四管路的前端连接到冷却区的 出风口,其中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送两个支路 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;

[0079] 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,该管路 的前段的前端连接到煤气管路或煤气胆罐,而该管路的后段的后端连接到加热炉的燃烧室 的燃料进口;

[0080] 从第二管路的前段分出的支路即第走管路,该第走管路的后端连接到煤气换热器 的热风通道的进口,或该第走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,或者该第走管路的后端分成第一支路和第二支路并且送两个 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;

[0081] 用于外排热风巧)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;

[0082] 和

[0083] 从解吸培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。

[0084] 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W上所述方法中 的活性炭解析装置,它包括:

[0085] 活性炭解析培,该解析培具有:上部的加热区和下部的冷却区,位于培顶的用于输 入待再生活性炭的进口和位于培底的输出再生的活性炭的出口;

[0086] 位于解析培的加热气路上游的加热炉;

[0087] 位于加热炉的气路上游的热风循环风机;

[008引助燃风机,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;

[0089] 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 W及它 的末端连接到加热区的加热气体进口;

[0090] 输送外排热风佑1')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);

[0091] 为解析培冷却区输入常温空气的冷却风机,该风机的出风口经由第Η管路连接 到冷却区的冷却风进口;

[0092] 向解析培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;

[0093] 用于从冷却区中排出冷却风胆')的第四管路,第四管路的前端连接到冷却区的 出风口,其中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送两个支路 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;

[0094] 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煤气胆罐,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;

[0095] 从第二管路的前段分出的支路即第走管路,第走管路的后端连接到煤气换热器的 热风通道的进口,或该第走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,或者该第走管路的后端分成第一支路和第二支路并且送两个支 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;

[0096] 用于外排热风巧)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;

[0097] 从第四管路上分出的第Η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

[0098] 从解吸培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。

[0099] 本发明的解析培是用于钢铁工业的废气处理的干法脱硫、脱硝装置中的解析培或 再生培,通常具有10-45米、优选15-40米、更优选20-35米的培高。解吸培通常具有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)吸附培(或反应培)通常具有更大的尺寸,例如吸附培的培高为 15-60,优选20-50,更优选25-45米。吸附培的培高是指从吸附培底部活性炭出口到吸附培 顶部活性炭入口的高度,即培的主体结构的高度。

[0100] 对于烟气(或废气)吸附培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 (JP册8332347A),JP2005313035A。本申请不再进行详细描述。

[0101] 在本发明中,对于解析培没有特别的要求,现有技术的解析培都可用于本发明中。 优选的是,解析培是管壳型的立式解析培,其中活性炭从培顶输入,向下流经管程,然后到 达培底,而加热气体则流经壳程,加热气体从培的一侧进入,与流经管程的活性炭进行热交 换而降温,然后从培的另一侧输出。在本发明中,对于解析培没有特别的要求,现有技术的 解析培都可用于本发明中。优选的是,解析培是管壳型(或壳管型)或列管型的立式解析 培,其中活性炭从培顶输入,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,然后到达培底,而加热气体 (或高温热风)则流经加热区的壳程,加热气体(400-50(TC)从解析培的加热区的一侧进 入,与流经加热区管程的活性炭进行间接热交换而降温,然后从培的加热区的另一侧输出。 冷却风从解析培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±2(TC (例如90-13(TC,如约12(TC )。

[0102] 对于活性炭解析培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,JP3217627B2CJP册8155299A)公开了一种解析培(即解吸培),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)公开了再生培 (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 开了再生培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 化last化rnace gas)来再生活性炭。JP册8323144 A公开了采用燃料(重油或轻油)的 再生培,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。

[0103] 本发明的解析培采用风冷。

[0104] 对于解析培解析能力为每小时1化活性炭的情形,传统工艺保持解析培内的温度 在42(TC所需焦炉煤气约为400NmVh,助燃空气约为2200NmVh,外排热风约为2500NmVh ; 所需冷却空气30000NmVh,冷却后活性炭温度为14(TC。

[0105] 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。解析培与再 生培可互换使用。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。

[0106] 本发明的优点或有益技术效果

[0107] 1、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口提供的能量。 [010引 2、进一步,本发明利用用于预热煤气的间接换热器将外排热风(温度约为30(TC ) 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 %。

[0109] 3、另外,利用助燃风机抽取一部分的外排的冷却空气2200NmVh(温度约为 12(TC)作为助燃空气(如图4所示)。W上1-3H种措施总共节约煤气25-27%。

[0110] 4、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。

[0111] 5、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

[0112] 图1A是现有技术的包括活性炭吸附培和活性炭再生培的脱硫脱硝装置及工艺流 程示意图。

[0113] 图1B是现有技术的活性炭解析培(解析系统)的工艺流程示意图。

[0114] 图1C是现有技术的包括向解析培的上部通入氮气的设备的活性炭解析培(解析 系统)的工艺流程示意图。

[0115] 图2A或图2B是本发明的利用从解析培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培(解析系统)的工艺流程示意图。

[0116] 图2C是本发明的利用从解析培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培(解析系统)的工艺流程示意图。

[0117] 图2D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。

[0118] 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。

[0119] 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W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。

[0120] 附图标记;1、解析培,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胆罐,8、冷却风机,9或G1'、外排热风,10或G2'、外排 冷却风,11、煤气换热器,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;G1 ;热风;G2 ;输入的冷风。

[0121] L11 ;氮气管路,L12 ;S〇2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)。

[012引 100 ;氮气换热器;101或G2 ;来自冷却风机的冷风,102 ;从解吸培中输出的S02浓 缩气体;103或G1 ;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。

[0123] 图5是本发明的包括吸附培和解析培的脱硫脱硝装置的示意图。

[0124] 其中20 ;反应培(即吸附培);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;50U502 ;第一和第二活性炭输送机构;A ;进气室;B ;出气室。

[0125] 图6是本发明的具有Η个活性炭床层(201曰,20化,201c)的多段喷氨的另一种反 应培或吸附培(20)的示意图。

[0126] 其中,20 ;反应培(即吸附培);201a,2(nb,201c,曰,b,C,山e ;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(VI、V2、V3) ;208 ;喷氨管阵列; A ;进气室;B ;出气室。

[0127] 图7是本发明的每一个培各自具有5个活性炭床层(a,b,c,d,e)的双培型的另一 种反应培或吸附培(20)(即多培多床层型)的示意图。

[012引图8是本发明的另一种多培多床层型反应培或吸附培(20)的示意图。其中活性 炭吸附培的培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。

[0129] 图9是本发明的反应培(或吸附培)的进气口与出气口在不同侧的设计示意图 (顶视)。

[0130] 图10是本发明的反应培(或吸附培)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

[0131] 在实施例中所使用的脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附培和解析培。活性炭解析培 具有上部的加热区和下部的冷却区W及位于两者之间的中间缓冲区。

[0132] 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。

[0133] 在实施例中,解析培的尺寸为;培高20米,主体横截面积为15m2。

[0134] 参见图2A - 4,在实施例中使用的活性炭解析装置如下所述:

[0135] 一种活性炭解析装置,它包括:

[0136] 活性炭解析培1,该解析培1具有;上部的加热区2和下部的冷却区3,位于培顶的 用于输入待再生活性炭的进口和位于培底的输出再生的活性炭的出口;

[0137] 位于解析培1的加热气路上游的加热炉6 ;

[013引位于加热炉6的气路上游的热风循环风机4 ;

[0139] 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;

[0140] 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 W及它的末端连接到加热区2的加热气体进口;

[0141] 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);

[0142] 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Η管路L3连接到 冷却区3的冷却风进口;

[0143] 向解析培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 ;

[0144] 用于从冷却区3中排出冷却风G2'的第四管路L4,L4的前端连接到冷却区3的出 风口,其中该第四管路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 送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;

[0145] 煤气输送管路L6,它化6)的前端连接到煤气管路或煤气胆罐7,而它化6)的后端 连接到加热炉6的燃烧室的燃料进口;和

[0146] 从解吸培的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S化浓缩气体引出管L12。

[0147] 优选的是,上述装置还包括:

[014引从第四管路L4上分出的第Η支路即第五管路L5,该第五管路L5的后端连接到助 燃风机5的进风口。

[0149] 另外,上述装置还包括;用于将氮气通入解析培的下部的第二氮气输入管(附图 中未示出)。

[0150] 优选的是,上述装置还包括:

[0151] 从第二管路L2的前段分出的第走管路L7,后者L7用于外排热风9或该第走管路 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,或者该第走管路L7的后端分成第一支路和第二支路并且送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

[0152] 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 段分出的第走管路L7,该管路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。

[0153] 另外,一种活性炭解析装置,它包括:

[0154] 活性炭解析培1,该解析培1具有;上部的加热区2和下部的冷却区3,位于培顶的 用于输入待再生活性炭的进口和位于培底的输出再生的活性炭的出口;

[0155] 位于解析培1的加热气路上游的加热炉6 ;

[0156] 位于加热炉6的气路上游的热风循环风机4 ;

[0157] 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;

[015引为加热区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 W及它的末端连接到加热区2的加热气体进口;

[0159] 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);

[0160] 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Η管路L3连接到 冷却区3的冷却风进口;

[0161] 向解析培的上部通入氮气的氮气管路L11和位于氮气管路化11)中的氮气换热器 100 ;

[0162] 用于从冷却区3中排出冷却风G2'的第四管路L4,L4的前端连接到冷却区3的出 风口,其中该第四管路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送两 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;

[0163] 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胆罐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;

[0164] 从第二管路L2的前段分出的支路即第走管路L7,L7的后端连接到煤气换热器11 的热风通道的进口,或该管路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,或者该管路L7的后端分成第一支路和第二支路并且送 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;

[0165] 用于外排热风9的第八管路L8, L8的一端连接到煤气换热器11的热风通道的出 Π ;

[0166] 和

[0167] 从解吸培的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S化浓缩气体引出管L12。 [016引另外,一种活性炭解析装置,它包括:

[0169] 活性炭解析培1,该解析培1具有;上部的加热区2和下部的冷却区3,位于培顶的 用于输入待再生活性炭的进口和位于培底的输出再生的活性炭的出口;

[0170] 位于解析培1的加热气路上游的加热炉6 ;

[0171] 位于加热炉6的气路上游的热风循环风机4 ;

[0172] 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;

[0173] 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 W及它的末端连接到加热区2的加热气体进口;

[0174] 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);

[0Π 5] 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Η管路L3连接到 冷却区3的冷却风进口;

[0176] 向解析培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 ;

[0177] 用于从冷却区3中排出冷却风G2'的第四管路L4,L4的前端连接到冷却区3的出 风口,其中该第四管路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 送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;

[0178] 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胆罐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;

[0179] 从第二管路L2的前段分出的支路即第走管路L7,L7的后端连接到煤气换热器11 的热风通道的进口,或该第走管路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,或者该第走管路L7的后端分成第一支路和第二支 路并且送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;

[0180] 用于外排热风9的第八管路化8),L8的一端连接到煤气换热器11的热风通道的 出口;

[0181] 从第四管路L4上分出的第Η支路即第五管路L5, L5的后端连接到助燃风机5的 进风口;和

[0182] 从解吸培的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S化浓缩气体引出管L12。

[0183] 此外,根据本发明第一个实施方案,还提供采用上述装置的一种包括余热利用的 活性炭的热解析方法,该方法包括W下步骤:

[0184] 1)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附培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培的底部转移到活性炭解析培的加热区中, 其中脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附培和解析培,和其中解析培(或再生培)具有上部的加 热区和下部的冷却区;

[0185] 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1100-190(TC、优选1300-160(TC ) 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 420-45(TC,如430-44(TC)的热风佑1),热风(G1)经由管道被输送到解析培的加热区的 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佑1')(通常具有300-38(TC、优选320-375°C的温度,例如约 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 300-38(TC、优选 320-375°C 的温度,例如约 360°C );

[0186] 3)在解析培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(或活性炭再生温度)Td,导致活性炭在该Td温度下进行解 析、再生;和

[0187] 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 解析培冷却区的冷风入口通入到解析培的冷却区中,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,从解析培的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气佑2') (它具有例如130±25°C,如约12(TC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培的底仓);

[018引其特征在于:

[0189] 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)通入到解析培 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培的下部;通入解析培内的氮 气将从活性炭上热解吸的S〇2和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸培的加热区和冷却区 之间的中间区段中带出并送至制酸系统(即制酸区)去制酸;

[0190] W及

[0191] (I)从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气佑2')的一部分 (例如8-35V01%,优选10-30VO1%、更优选12-25V01% )经由外排管路化4)或经由该外 排管路化4)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, 或上述外排热风佑1')的一部分(例如4-25V01%,优选6-20VO1%、更优选8-15V01% ) 经由管路化7)或该管路化7)的一个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,例如将氮气加热至105-155°C (优选110-15(TC、更优选115-14(TC, 如13(TC ),然后经历热交换后的冷风佑2')被排放;和/或,(II)从解析培的冷却区的 冷却风出口排出的冷却风或冷却笠气(G2')的(另外)一部分(例如8-35vol %,优选 10-30VO1%、更优选12-25V01% )经由外排管路化4)或经由该外排管路化4)的第二支 路被输送到废水蒸发器(110)的加热气体进口或上述外排热风佑1')的一部分(例如 4-25V01%,优选6-20VO1%、更优选8-15V01% )经由管路化7)或该管路化7)的一个支路 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,利用所输入冷却风佑2')的余热将废水进行蒸发。其中该管路化4)的 后端分别连接到氮气换热器(100)的加热介质(它用于间接加热氮气)通道的入口或废水 蒸发器(110)的加热气体进口,或者其中该管路化4)的后端分成第一支路和第二支路并且 送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)具有废水输入管化14)和位于废水蒸发器内部的废水喷 头。

[0192] 根据本发明的第二个实施方案,还提供采用上述装置的烧结烟气的脱硫、脱硝方 法,该方法包括:

[0193] 1)烧结烟气被输送到包括活性炭吸附培和解析培的一种脱硫、脱硝装置的活性炭 吸附培中,与从吸附培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;

[0194] 2)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附培中从烧结烟气中吸附了污染物的活性炭 从吸附培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培的加热区 中;

[019引 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1100-190(TC、优选1300-160(TC ) 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 420-45(TC,如430-44(TC)的热风佑1),热风(G1)经由管道被输送到解析培的加热区的 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佑1')(通常具有300-38(TC、优选320-75°C的温度,例如约 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 300-38(TC、优选 320-75°C 的温度,例如约 360°C );

[0196] 4)在解析培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

[0197] 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 解析培冷却区的冷风入口通入到解析培的冷却区中,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,从解析培的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气佑2') (它具有例如120±2(TC,如约12(TC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培的底仓);和

[019引 6)将冷却的活性炭(例如经过筛分除去灰分之后)转移到W上步骤(1)的活性炭 吸附培的顶部中;

[0199] 其特征在于:

[0200] 在解析过程中将氮气经由氮气换热器(100)和氮气管道(L11)通入到解析培的上 部,并且任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析培的下部;通入解析培内的氮气将 从活性炭上热解吸的S〇2和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸培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;

[0201] W及

[0202] (I)从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气佑2')的一部分 (例如8-35V01%,优选10-30VO1%、更优选12-25V01% )经由外排管路化4)或经由该外 排管路化4)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, 或上述外排热风佑1')的一部分(例如4-25V01%,优选6-20VO1%、更优选8-15V01% ) 经由管路化7)或该管路化7)的一个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,例如将氮气加热至105-155°C (优选110-15(TC、更优选115-14(TC, 如13(TC ),然后经历热交换后的冷风佑2')被排放;和/或,(II)从解析培的冷却区的 冷却风出口排出的冷却风或冷却空气佑2')的(另外)一部分(例如8-35V01%,优选 10-30VO1%、更优选12-25V01% )经由外排管路化4)或经由该外排管路化4)的第二支 路被输送到废水蒸发器(110)的加热气体进口或上述外排热风佑1')的一部分(例如 4-25V01%,优选6-20VO1%、更优选8-15V01% )经由管路化7)或该管路化7)的一个支路 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,利用所输入冷却风佑2')的余热将废水进行蒸发。其中该管路化4)的 后端分别连接到氮气换热器(100)的加热介质(它用于间接加热氮气)通道的入口或废水 蒸发器(110)的加热气体进口,或者其中该管路化4)的后端分成第一支路和第二支路并且 送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)具有废水输入管化14)和位于废水蒸发器内部的废水喷 头。

[0203] 优选的是,在W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(11)被预热之后被输送到加热炉的燃烧室中燃烧。

[0204] 更优选的是,从解析培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 % )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,其中第 一热风气流经由管道L7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400-50(TC (优选 410-48(TC ),因此形成混合的热风(G1),该热风(G1)经由管道被输送到解析培的加热区的 热风入口。

[0205] 优选的是,将从解析培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5-30VO1%,优选7-20VO1%、更优选8-15V01%)经由从管路化4)所分出 的第Η支路即第五管路化5)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。

[0206] 一般,活性炭再生温度Td是在390-50(TC,优选400-47(TC,更优选405-45(TC,更 优选在410-44(TC,更优选410-43(TC的范围。一般来说,高温热风(GO)具有1100-190(TC。

[0207] 通常,输入加热区内的热风G1具有400~50(TC,优选410~48(TC,更优选 415-47(TC,更优选 420-46(TC,进一步优选 420-45(TC 的温度。

[020引一般来说,外排的热风佑1')具有300-38(TC,优选320-375。更优选约 340-37(TC 的温度。

[0209] 实施例1

[0210] 如图5中所示,脱硫、脱硝装置包括活性炭吸附培(20)(培高30米,横截面积 120m2)和解析培(如图2中所示,培高20米,横截面积15m2)。活性炭吸附培的培体(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 一右侧出气室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中的反应培(或吸附培)描绘成单培型反应培,但在本实施例1中实际上由图 8的反应培(或吸附培)替换图5中的吸附培。

[0211] 解析培(1)具有上部的加热区似和下部的冷却区(3)。

[0212] 1)将在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附培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培的底部转移到活性炭解析培(1)的加热 区似中;

[021引。在利用助燃风机妨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化)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190(TC )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415-42(TC而变成具有415-42(TC的热风佑1),热风 (G1)经由管道被输送到解析培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,例如降温至约36(TC,然后将已降温的热风 佑1')(约36(TC )从加热区的热风出口排出("外排的热风",约36(TC );

[0214] 3)在解析培的加热区(2)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40(TC的活性炭再生温度(或活性炭解析温度)Td,导致活性炭在该温度 下进行解析、再生;和

[0215] 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从解析培冷却区的冷风入口通 入到解析培的冷却区(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,从解析培的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气佑2')(具有120±2(TC的 温度)("外排的冷却风");其中被冷却的活性炭(约120-14(TC )从冷却区向下移动到解 析培的底仓;

[0216] 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 培的上部,并且任选地同时将氮气经由第二氮气管道通入解析培的下部;通入解析培内的 氮气将从活性炭上热解吸的S〇2和其它有害气体(如氮氧化物)从解吸培的加热区和冷却 区之间的中间区段中带出并送至制酸系统去制酸;

[0217] 另外,(I)从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气佑2')的一 部分(即20vol % )经由外排管路化4)或经由该外排管路化4)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12(TC+l(rC,然后经历热 交换后的冷风佑2')被排放;和/或,(II)从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风 或冷却空气佑2')的另一部分(即18vol% )经由外排管路化4)或经由该外排管路化4) 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,利用所输入冷却风佑2')的余热将废水进行蒸发;和

[021引其中;从解析培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30(TC )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190(TC ) 进行混合而被调节温度至415-42(TC,因此形成混合物的热风佑1),该热风(G1)经由管道 被输送到解析培的加热区(2)的热风入口。

[0219] 实施例2

[0220] 重复实施例1,只是,其中:从解析培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30(TC )(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,第二股热风气流(约30(TC) 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190(TC )进行混合而被调节温度至415-42(TC,因此形成混 合物的热风佑1),该热风(G1)经由管道被输送到解析培的加热区(2)的热风入口。

[0221] 实施例3

[0222] 重复实施例2,只是,另外还将从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷风 G2'(约10(TC )("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。

[0223] 对比例1

[0224] 重复实施例1,但没有预热器,即在步骤2)中焦炉煤气不经过煤气换热器预热,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煤气换 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190(TC )进行混合。此外,从解析培的冷却 区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气佑2')没有用于加热氮气,和/或也没有用于将 废水进行蒸发。

[0225] 表1 -结果对比

[0226]

Figure CN105688873AD00271

[0227] 从表1可W看出,在实施例1中,从解析培的冷却区的冷却风出口排出的冷却风 或冷却空气佑2')的一部分用于加热氮气和用于将废水进行蒸发,保持解析培内的温度在 42(TC所需焦炉煤气约为363-380NmVh,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式煤气换热器将外排热风(温度约为30(TC )的一部分 用于预热高炉煤气(如图3所示),此时保持解析培内的温度在42(TC所需焦炉煤气约为 334-351Nm3/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2200NmVh (温度约为12(TC )作为助燃空气(如图4所示),此时保持解析 培内的温度在42(TC所需焦炉煤气约为294-311NmVh,总共节约焦炉煤气25-27%。

[022引从全年来看,节省煤气的效果是非常显著的。

[0229] 实施例4

[0230] 重复实施例1,只是采用图6中所示的吸附培替代图5中所示的吸附培。

[0231] 实施例5

[0232] 重复实施例1,只是采用图7中所示的吸附培替代图5中所示的吸附培。

Claims (10)

1. 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SOjP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 (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110-15(TC、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。
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(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(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SOjP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 (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110-15(TC、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。
3.根据权利要求1或2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,例如第一和第二热风气流按照5-20:80-95(更优选 8-16:84-92)的体积比,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400-500°C (优选 410-480°C ),因此形成混合的热风(Gl),该热风(G1)经由管道被输送到解析塔的加热区的 热风入口。
4. 根据权利要求1-3中任何一项所述的方法,其中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。
5. 根据权利要求1-4中任何一项所述的方法,其中活性炭再生温度Td是在 390-500°C,优选 400-470°C,优选 405-450°C,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。
6. -种活性炭解析装置或用于以上权利要求1-5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; 为解析塔加热区(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(L6)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)。
7. 根据权利要求6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),该第五管路(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。
8. 根据权利要求6或7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。
9. 一种活性炭解析装置或用于以上权利要求1-5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),其中在煤气输送管路(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)。
10. -种活性炭解析装置或用于以上权利要求1-5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),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; 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;
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