CN106039927B - 移动活性焦床层中脱附气体的收集装置 - Google Patents

移动活性焦床层中脱附气体的收集装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，该装置包括载气系统（A）、密封气系统（B）及SO2脱附气体排出系统(C)，各系统之间通过分布板隔开。载气通过载气分布板后，和活性焦一起下行至脱附塔加热段进行脱附，同时脱附塔下部密封气充入密封气分布板，通过载气向下推动及底部密封气密封的共同作用，活性焦加热脱附出的SO2气体，通过脱附气分布板下部空间排出脱附塔，进入制酸系统制成商品硫酸。本装置可稳定可靠实现饱和活性焦脱附后循环使用。本装置也适用于其它移动固体物料床层中脱附气体的收集。

Description

移动活性焦床层中脱附气体的收集装置
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及移动固体物料中脱附气体的排出，该装置主要适用于活性焦移动脱附设备脱附气体的收集，也适用于其他移动固体颗粒物释放气体的排出和移动固体颗粒物内气体分布。
背景技术
活性焦干法烟气污染物控制技术，可以实现脱硫脱硝脱汞除尘一体化，也可脱除SO3，消除白烟。该技术基本不消耗水，节省大量水资源，脱硫副产品是高浓度SO2，便于资源化利用，这是一项优势十分明显的新一代烟气污染物控制技术。在钢铁、冶金、电力、垃圾焚烧等多个领域具有很大的应用前景。
活性焦干法烟气污染物脱除主要工艺过程是烟气通过活性焦吸附装置进行吸附净化后达标排放，吸附饱和的活性焦通过输送系统送入脱附装置，活性焦在脱附塔内进行脱附，释放出的高浓度SO2气体制成商品浓硫酸进行资源化利用，脱附完的活性焦经筛分后由输送机送入吸附塔继续进行烟气吸附净化。活性焦在脱附塔内自上而下移动，经过加热段加热到400多度后脱附出SO2气体，再经过冷却段降温到100多度后离开脱附塔，进入筛分设备。
活性焦颗粒在脱附塔内从上而下移动，脱附塔设备内堆满活性焦颗粒，而且设备截面均比较大，在这么大一个截面上，仅仅通过设备上接管抽气，一定会造成整个截面上抽气不均匀，远离抽气的位置大量SO2气体排不出去，靠近管口的地方因抽力太大，把活性焦粉末也抽出，不仅造成管道堵塞，而且造成SO2气体浓度的不均匀和不稳定，影响下游制酸系统的运行。即使根据现有的专利，在整个塔截面上做管道布气装置，通过管道上开孔达到均匀抽气目的，但由于布气装置开孔处是浸没在活性焦中，时间久了后，管道开孔位置也会被活性焦堵塞，不能稳定运行。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种移动活性焦床层中脱附气体的收集装置。
本发明的具体技术方案如下：
一种移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，该装置包括载气系统(A)、密封气系统(B)及SO2脱附气体排出系统(C)，各系统之间通过分布板隔开，所述载气系统(A)包括载气入口管道、载气阀门、载气分配管、载气分布板和载气分布管；在脱附塔加热段上部设置载气分布板，载气分布板下部设置载气分布管，载气分布板上打有若干个孔，载气分布管对应安装于载气分布板各孔位置；载气入口管道经载气阀门连接载气分配管，载气分配管沿脱附塔周壁排布并对应载气分布管位置；
所述SO2脱附气体排出系统(C)包括脱附气外部出口管道、脱附气阀门、脱附气分配管、脱附气分布板和脱附气分布管；在脱附塔加热段和冷却段中间部位设置脱附气分布板，脱附气分布板下部设置脱附气分布管，脱附气分布板上打有若干个孔，脱附气分布管对应设于各孔位置；脱附气外部出口管道经载气阀门连接脱附气分配管，脱附气分配管沿脱附塔周壁排布并对应脱附气分布管位置；
所述密封气系统(B)包括密封气入口管道、密封气阀门、密封气分配管、密封气分布板和密封气分布管；在脱附塔冷却段下部设置密封气分布板，密封气分布板下部设置密封气分布管，密封气分布板打有若干个孔，密封气分布管安装于密封气分布板上各孔位置；密封气入口管道经密封气阀门连接载气分配管，密封气分配管沿脱附塔周壁排布并对应密封气分布管位置。
本发明的进一步设计在于：
密封气系统中，密封气分配管沿脱附塔周壁布置有若干个出风接头，各出风接头位置对应密封气分布管的下段位置；
脱附气系统中，脱附气分配管沿脱附塔周壁布置若干个出风接头，各出风接头位置对应脱附气分布管的下段位置，脱附气出口管道经脱附气阀门连接SO2风机；
载气系统中，载气分配管沿脱附塔周壁布置若干个出风接头，各出风接头位置对应载气分布管的上部位置。
载气入口管道，密封气入口管道，脱附气外部出口管道对应脱附塔两侧分别均匀设有八个出风接头。
载气分布板上打有若干排孔，相邻孔呈正三角形排列，与之对应相邻载气分布管也呈正三角形排列；
脱附气分布板上打有若干排孔，相邻孔呈正三角形排列，与之对应相邻脱附气分布管也呈正三角形排列；
密封气分布板上打有若干排孔，相邻孔呈正三角形排列，与之对应相邻密封气分布管也呈正三角形排列。
所述载气分布管和脱附气分布管均采用上大下小的结构；密封气分布管上小下大的结构。
载气分布管和脱附气分布管采用上筒状下锥状的变径结构，优选尺寸为：上口直径108mm，长度50mm；下口直径76mm，长段50mm；
密封气分布管采用上筒状下锥状的变径结构，优选尺寸为：上口直径76mm，长度50mm；下口直径108mm，长段50mm。
载气分布管、脱附气分布管和密封气分布管的出风接头下部均采用45°斜切角结构。
本发明中，载气通过载气分布板后，和活性焦一起下行至脱附塔加热段进行脱附，同时脱附塔下部密封气充入密封气分布板，通过载气向下推动及底部密封气密封的共同作用，活性焦加热脱附出的SO2气体，通过脱附气分布板下部空间排出脱附塔，进入制酸系统制成商品硫酸。本装置可稳定可靠实现饱和活性焦脱附后循环使用。本装置也适用于其它移动固体物料床层中脱附气体的收集。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、本发明装置利用活性焦的内摩擦角性质及实验验证，通过特定的载气分布结构，实现载气在固体移动截面上均匀分布，使载气作用于每个吸附饱和的活性焦颗粒，保证活性焦脱附更干净、彻底，大幅度提高了脱附效率，也同步提高了循环活性焦的吸附能力。
2、脱附塔内载气和SO2气体在截面上的浓度均匀分布，使得脱附出的SO2气体浓度稳定，保证了后部工序制成成品浓硫酸浓度，生产运行稳定，产品浓度达标。
3、由于载气和密封气均为惰性气体，分布管的变径结构在保证实现功能的前提下，可以实现载气和密封气耗量减小20％，减少整个装置的运行成本。
4、脱附塔内分布板和分布管的特有结构，使得固体和气体都有各自的运动空间和通道，不会因为固体进入气体管造成管道堵塞，结构更安全可靠，保证装置长期稳定运行。
5、SO2气体在截面上的浓度均匀分布，不会造成局部区域SO2气体过高而造成的设备腐蚀。
6、脱附塔内流动的饱和活性焦通过载气向下推动及底部密封气密封的的共同作用，可实现饱和活性焦的气体脱附效率大幅增加，使得活性焦循环使用周期变长，活性焦系统循环量减少，相应损耗量下降，大幅减少生产的运行成本。
附图说明
图1为本发明的装置示意图；
图2为脱附塔内部分布板、分布管结构俯视图；
图3为载气、脱附气分布管长度和尺寸图；
图4为密封气分布管长度和尺寸图；
图5为分配管在脱附塔内结构详图。
图中：A-载气系统；B-密封气系统；C-SO2脱附气体排出系统。
1-载气入口管道；2-载气阀门；3-载气分配管；4-载气分布板；5-密封气入口管道；
6-密封气阀门；7-密封气分配管；8-密封气分布板；9-脱附气出口管道；10-脱附气阀门；11-脱附气分配管；12-脱附气分布板；13-载气分布管；14-密封气分布管；15-脱附气分布管。
具体实施方式
下面结合附图，更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚。
如图1所示，本发明移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，该装置包括载气系统(A)、密封气系统(B)及SO2脱附气体排出系统(C)。各系统之间通过分布板隔开。
所述载气系统(A)包括载气入口管道1、载气阀门2、载气分配管3、载气分布板4和载气分布管13。
所述密封气系统(B)包括密封气入口管道5、密封气阀门6、密封气分配管7、密封气分布板8和密封气分布管14。
所述SO2脱附气体排出系统(C)包括脱附气外部出口管道9、脱附气阀门10、脱附气分配管11、脱附气分布板12和脱附气分布管15。
载气系统中：在脱附塔加热段上部设置载气分布板4，载气分布板上设置载气分布管(见图2)，载气分布板打多排孔，载气分布管焊于载气分布板下部，载气分布板上相邻孔呈正三角排列，与之对应相邻载气分布管也呈正三角排列，其作用是为了在载气分布管间形成间隙，便于载气分配管的气体流动(以下两个系统的设计作用相同)。载气分布管上大下小，上部为筒状，下部为锥状，长度和尺寸详见详图3，采用上筒状下锥状的变径结构，优选尺寸为：上口直径108mm，长度50mm；下口直径76mm，长段50mm；经试验，该尺寸最经济可靠。
活性焦从上部贮料仓进入载气分布板，活性焦在经过变径分布管后在截面上均匀分布后下行。载气通过外部管道1和阀门2及载气分配管3从两侧分八个出风接头进入载气分布管间形成的空间，在整个塔截面上均匀分布，载气下行中分布管缩小进一步实现载气的均布，载气随活性焦一起进入加热段。如图5所示，载气分布管的出风接头下部均采用45°斜切角结构，一方面可以增大出风截面积，另一方面可以防尘防堵塞(以下两个系统的设计作用相同)。
脱附气体排出系统中：在脱附塔加热段和冷却段中间部位设置脱附气分布板12，脱附气分布板上如图设置脱附气分布管11，脱附气分布板打孔，脱附气分布管焊于脱附气分布板上，脱附气分布管上大下小，长度和尺寸详见详图3，采用上筒状下锥状的变径结构，优选尺寸为：上口直径108mm，长度50mm；下口直径76mm，长段50mm；经试验，该尺寸最经济可靠。活性焦及载气和脱附出的SO2气体一起从上部加热段进入脱附气分布板12，其中活性焦在经过脱附气分布管到达下部贮料段。载气和脱附出的SO2气体聚集到脱附气分布管间的空间内，并通过脱附气分配管11、脱附气阀门10和脱附气出口管道9从两侧分八个接头通过SO2风机抽排出脱附塔系统。
密封气系统中：在脱附塔冷却段下部设置密封气分布板8，密封气分布板上如图1设置密封气分布管，密封气分布板打孔，密封气分布管焊于密封气分布板的下部，密封气分布管上小下大，长度和尺寸详见详图4，采用上筒状下锥状的变径结构，优选尺寸为：上口直径76mm，长度50mm；下口直径108mm，长段50mm，经试验，该尺寸最经济可靠。活性焦从上部贮料段进入密封气分布板，再经过密封分布管到达下部贮料段。在脱附塔内密封气分布管底部到密封气分布板之间高度内分布管间形成了空间，密封气通过密封气入口管道5和密封气阀门6及密封气分配管7从两侧分八个出风接头进入密封气分布管间的空间，在整个塔截面上均匀分布，密封气在管间空间下行中因分布管变大，在保持密封压力的同时，减少上行密封气的流量。
该装置通过特定的载气分布结构，实现载气在固体移动截面上均匀分布，作用于每个吸附饱和的活性焦颗粒，使活性焦脱附更干净、彻底，大幅度提高了脱附效率，也同步提高了循环活性焦的吸附能力。
脱附塔内载气和SO2气体在截面上的浓度均匀分布，使得脱附出的SO2气体浓度稳定，保证了后部工序制成成品浓硫酸浓度，生产运行稳定，产品浓度达标。
由于载气和密封气均为惰性气体，分布管的变径结构在保证实现功能的前提下，可以实现载气和密封气耗量减小20％，减少整个装置的运行成本。
脱附塔内分布板和分布管的特有结构，使得固体和气体都有各自的运动空间，不会因为固体进入气体管造成管道堵塞，结构更可靠，保证装置长期稳定运行。
SO2气体在截面上的浓度均匀分布，不会造成局部区域SO2气体过高而造成的设备腐蚀。
脱附塔内流动的饱和活性焦通过载气向下推动及底部密封气密封的的共同作用，可实现饱和活性焦的气体脱附效率大幅增加，使得活性焦循环使用周期变长，活性焦损耗量下降，减少运行成本。

Claims (7)

1.一种移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，该装置包括载气系统(A)、密封气系统(B)及SO2脱附气体排出系统(C)，各系统之间通过分布板隔开，其特征在于：
所述载气系统(A)包括载气入口管道、载气阀门、载气分配管、载气分布板和载气分布管；在脱附塔加热段上部设置载气分布板，载气分布板下部设置载气分布管，载气分布板上打有若干个孔，载气分布管对应安装于载气分布板各孔位置；载气入口管道经载气阀门连接载气分配管，载气分配管沿脱附塔周壁排布并对应载气分布管位置；
所述SO2脱附气体排出系统(C)包括脱附气外部出口管道、脱附气阀门、脱附气分配管、脱附气分布板和脱附气分布管；在脱附塔加热段和冷却段中间部位设置脱附气分布板，脱附气分布板下部设置脱附气分布管，脱附气分布板上打有若干个孔，脱附气分布管对应设于各孔位置；脱附气外部出口管道经载气阀门连接脱附气分配管，脱附气分配管沿脱附塔周壁排布并对应脱附气分布管位置；
所述密封气系统(B)包括密封气入口管道、密封气阀门、密封气分配管、密封气分布板和密封气分布管；在脱附塔冷却段下部设置密封气分布板，密封气分布板下部设置密封气分布管，密封气分布板打有若干个孔，密封气分布管安装于密封气分布板上各孔位置；密封气入口管道经密封气阀门连接载气分配管，密封气分配管沿脱附塔周壁排布并对应密封气分布管位置。
2.如权利要求1所述的移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，其特征在于：
密封气系统中，密封气分配管沿脱附塔周壁布置有若干个出风接头，各出风接头位置对应密封气分布管的下段位置；
脱附气系统中，脱附气分配管沿脱附塔周壁布置若干个出风接头，各出风接头位置对应脱附气分布管的下段位置，脱附气出口管道经脱附气阀门连接SO2风机；
载气系统中，载气分配管沿脱附塔周壁布置若干个出风接头，各出风接头位置对应载气分布管的上部位置。
3.如权利要求2所述的移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，其特征在于：
载气入口管道，密封气入口管道，脱附气外部出口管道对应脱附塔两侧分别均匀设有八个出风接头。
4.如权利要求3所述的移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，其特征在于：
载气分布板上打有若干排孔，相邻孔呈正三角形排列，与之对应相邻载气分布管也呈正三角形排列；
脱附气分布板上打有若干排孔，相邻孔呈正三角形排列，与之对应相邻脱附气分布管也呈正三角形排列；
密封气分布板上打有若干排孔，相邻孔呈正三角形排列，与之对应相邻密封气分布管也呈正三角形排列。
5.如权利要求2-4任一所述的移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，其特征在于：
所述载气分布管和脱附气分布管均采用上大下小的结构；密封气分布管采用上小下大的结构。
6.如权利要求5所述的移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，其特征在于：
载气分布管和脱附气分布管采用上筒状下锥状的变径结构，尺寸为：上口直径108mm，长度50mm；下口直径76mm，长段50mm；
密封气分布管采用上筒状下锥状的变径结构，尺寸为：上口直径76mm，长度50mm；下口直径108mm，长段50mm。
7.如权利要求6所述的移动活性焦床层中脱附气体的收集装置，其特征在于：载气分布管、脱附气分布管和密封气分布管的出风接头下部均采用45°斜切角结构。
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