CN110227342B - 一种逆流式移动床脱硫脱硝装置及其烟气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于烟气处理领域，具体公开了一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置及其烟气处理系统，脱硫脱硝装置包括两个累加的烟气处理系统，烟气处理系统包括脱硫床层和脱硝床层；脱硫床层和脱硝床层内添加有活性炭，脱硫床层下部设置有烟气进口；脱硝床层位于脱硫床层的上方，且与脱硫床层连通，脱硝床层的上方设置有烟气出口；脱硝床层内的下部设置有喷氨管，喷氨管上设置有喷氨口，喷氨管通过喷氨口向脱硝床层内喷射氨气，取代原有的喷氨烟箱、隔板和布料漏斗，显著降低了整个脱硫脱硝装置的高度和关联系统的高度，在很大程度上减少钢材用量，降低系统高度，使整个脱硫脱硝装置的结构简化，制作、安装更加简单，缩短了脱硫脱硝装置的制作与安装工期。
Description
技术领域
本发明属于烟气处理领域，具体涉及一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置及其烟气处理系统。
背景技术
现有的干法脱硫脱硝用吸附塔整体采用立式结构，在吸附塔内部自下而上分别设置脱硫床层和脱硝床层，活性炭自吸附塔上部的开口进入吸附塔，经吸附塔底端的开口处排出，在脱硝床层下方的吸附塔侧壁设置有单独的喷氨烟箱，并在喷氨烟箱所在高度的吸附塔内部设置隔板，以保证和引导烟气进出喷氨烟箱。烟气经过除尘后由吸附塔底部进入氧化吸附塔，经吸附和反应完成烟气脱硫脱硝，最后经过吸附塔侧壁的烟气出口排出。由于隔板阻隔了上层落下的活性炭通过，因此需要在隔板层的上方额外设置一层布料漏斗床层来连通上下，以便于活性炭的下落。喷氨烟箱、隔板层和布料漏斗床层的结构使得整台吸附塔的高度比较高，内部结构变得复杂，钢材耗用量很大，与吸附塔相连的其他系统也需相应的加高、加长，进而吸附塔以及其他系统的制作、安装的工期也会延长。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的新型逆流式移动床脱硫脱硝装置及其烟气处理系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置及其烟气处理系统以至少解决目前干法脱硫脱硝用吸附塔高度过高，吸附塔内部结构复杂等问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供如下技术方案：
一种烟气处理系统，所述烟气处理系统包括：脱硫床层，所述脱硫床层内添加有活性炭，所述脱硫床层下部设置有烟气进口；脱硝床层，所述脱硝床层位于所述脱硫床层的上方，且与所述脱硫床层连通，所述脱硝床层内添加有活性炭，所述脱硝床层的上方设置有烟气出口；所述脱硝床层内设置有喷氨管，所述喷氨管上设置有喷氨口，所述喷氨管通过所述喷氨口向所述脱硝床层内喷射氨气。
如上所述的烟气处理系统，优选，所述喷氨管位于所述脱硝床层的下部，所述喷氨管向下方均匀喷射氨气。
如上所述的烟气处理系统，优选，所述喷氨管的喷氨口安装有喷嘴，所述喷氨管通过所述喷嘴向所述脱硝床层内喷射氨气，所述喷嘴向下倾斜，所述喷嘴的喷射方向与竖直方向的夹角为35°-50°。
优选地，所述喷氨管为方管，所述喷嘴安装在所述喷氨管的管壁平面。
再优选地，所述喷氨管的两端分别设置有氨气进口。
如上所述的烟气处理系统，优选，所述脱硝床层内设置有多个喷氨管，多个所述喷氨管间隔设置在所述脱硝床层内。
优选地，所述喷氨管水平设置。
如上所述的烟气处理系统，优选，所述脱硫床层的下部设置有透气漏斗层，所述烟气进口位于所述透气漏斗层所在的所述脱硫床层的侧壁。
优选地，所述透气漏斗层下方设置有流量控制耙，用于控制所述透气漏斗层内活性炭的流出速度。
如上所述的烟气处理系统，优选，所述烟气处理系统还包括阻气漏斗层，所述阻气漏斗层设置在所述脱硝床层的上方，且与所述脱硝床层连通；所述阻气漏斗层包括多个连接在一起的漏斗，活性炭通过所述阻气漏斗层进入所述烟气处理系统内，所述烟气出口位于所述阻气漏斗层的侧壁。
本发明另一方面提供如下技术方案：
一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置，所述脱硫脱硝装置包括两个烟气处理系统，分别为第一烟气处理系统和第二烟气处理系统，所述第一烟气处理系统位于所述第二烟气处理系统的上方。
如上所述的一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置，优选，所述第一烟气处理系统和第二烟气处理系统之间设置有隔离层，所述隔离层将所述第一烟气处理系统和第二烟气处理系统隔绝，通过隔离层向所述第二烟气处理系统内添加活性炭，并通过隔离层将所述第一烟气处理系统内的活性炭导出。
如上所述的一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置，优选，所述脱硫脱硝装置的上部设置有第一活性炭进口和第二活性炭进口，所述脱硫脱硝装置的底端设置有活性炭出口；所述脱硫脱硝装置内设置有活性炭添加管道和活性炭导出管道，所述隔离层内设置有收集漏斗，用于收集所述第一烟气处理系统内的活性炭，所述活性炭导出管道的两端连通所述收集漏斗和所述活性炭出口，将所述第一烟气处理系统的活性炭导出。所述第二活性炭进口与所述活性炭添加管道连接，通过所述活性炭添加管道向所述第二烟气处理系统内添加活性炭。
如上所述的一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置，优选，所述隔离层设置有分流管道，所述活性炭添加管道通过所述分流管道连通至所述第二烟气处理系统内，向所述第二烟气处理系统内均匀添加活性炭。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明提供的一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置及其烟气处理系统，在脱硝床层下部设置喷氨管，喷氨管通过喷嘴向下均匀喷射氨气，取代原有的喷氨烟箱、隔板和布料漏斗，显著降低了整个脱硫脱硝装置的高度和关联系统的高度，在很大程度上减少钢材用量，降低系统高度，使整个脱硫脱硝装置的结构简化，制作、安装更加简单，使整个脱硫脱硝装置比由现有相同烟气处理量的脱硫脱硝装置的50米高度降低为45米左右，脱硫脱硝装置的制作与安装工期缩短了10天。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例提供的一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置的结构示意图；
图2为图1中的A-A视图；
图3为本发明实施例提供的一种喷氨管截面示意图。
图中：1、第一烟气处理系统；2、第二烟气处理系统；3、脱硫床层；31、烟气进口；32、透气漏斗层；33、流量控制耙；4、脱硝床层；41、喷氨管；42、喷嘴；43、氨气进口；5、阻气漏斗层；51、烟气出口；6、隔离层；61、分流管道；62、收集漏斗；71、第一活性炭进口；72、第二活性炭进口；73、活性炭出口；74、活性炭添加管道；75、活性炭导出管道；8、活性炭；81、活性炭堆积轮廓。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
根据本发明的具体实施例，如图1至图3所示，本发明提供一种烟气处理系统，该烟气处理系统包括脱硫床层3和脱硝床层4；脱硫床层3内添加有活性炭8，脱硫床层3下部设置有烟气进口31；脱硝床层4位于脱硫床层3的上方，且与脱硫床层3连通，脱硝床层4内添加有活性炭8，脱硝床层4的上方设置有烟气出口51；脱硝床层4内设置有喷氨管41，喷氨管41上设置有喷氨口，喷氨管41通过喷氨口向脱硝床层4内喷射氨气。
在使用时，待处理烟气自脱硫床层3下部的烟气进口31进入脱硫床层3，通过活性炭8的吸附作用实现脱硫，脱硫后的烟气进一步上升至脱硝床层4，通过位于脱硝床层4内的喷氨管41向脱硝床层4内喷射氨气，在脱硝床层4内的活性炭8的催化下，氨气与烟气中的NOx反应生成氮气和水，从而实现脱硝，经过脱硫脱硝后的烟气经过脱硝床层4上方的烟气出口51排出，完成整个脱硫脱硝处理过程。本发明的烟气处理系统取消了设置在脱硝床层4和脱硫床层3之间的隔板层和布料漏斗层，是一种喷氨内置，高度降低的烟气处理系统，降低了整个系统的高度，更好的实现了活性炭8在脱硝床层4和脱硫床层3之间的流通，简化了结构。
进一步地，喷氨管41位于脱硝床层4的下部，喷氨管41向下方均匀喷射氨气，使烟气在脱销床层的下部充分混合，混合后的烟气在整个脱硝床层4内上升过程中充分反应，便于提高脱销效率。
进一步地，喷氨管41设置有多个喷氨口，喷氨管41的喷氨口处均安装有喷嘴42，喷氨管41通过喷嘴42向脱硝床层4内喷射氨气，喷嘴42向下倾斜，喷嘴42的喷射方向与竖直方向的夹角为35°-50°(例如36°、37°、38°、39°、40°、41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°)。设置喷嘴42向下倾斜，氨气迎着烟气上升的方向与烟气相遇，可以确保烟气与氨气充分接触混合，大大提高脱硝效率。在本发明的具体实施例中，喷氨管41为方管，喷氨管41管壁所在的平面分别与水平面呈45°夹角。喷嘴42安装在喷氨管41下部的两个管壁平面，即喷嘴42斜向下，且喷嘴42与竖直方向的夹角为45°。选用方管作为喷氨管41，便于喷嘴42安装孔的开设和喷嘴42的定位安装，且可以方便地确定喷嘴42的喷射方向。
再优选地，喷氨管41的两端分别设置有氨气进口43。由于单根喷氨管41比较长，分布在喷氨管41上的喷嘴42较多，设置两个氨气进口43可以确保氨气供应充分，便于各喷嘴42均匀的喷氨。脱硝床层4内设置有多个喷氨管41，多个喷氨管41间隔设置在脱硝床层4内，喷氨管41水平设置。多个喷氨管41位于同一水平面。多个喷氨管41和喷嘴42的设置，确保喷嘴42在脱硝床层4内均匀分布。所以不再需要设置隔板去干预烟气的流向，喷氨方向即迎着烟气方向，氨气可与烟气充分接触、反应，保证脱硝效率。隔板取消，脱硫床层3和脱硝床层4就连成一体，则不再需要额外设置布料漏斗层将脱硫床层3和脱硝床层4连通，上部下来的活性炭8可依次填满脱硫床层3和脱硝床层4。优选地，喷氨管41上的多个喷嘴42喷氨管41的长度方向交错布置，以喷嘴数量为3个为例对交错布置进行说明，第一个喷嘴位于喷氨管41的左侧，第二个喷嘴位于喷氨管41的右侧，第三个喷嘴位于喷氨管41的左侧，如此便于氨气的充分扩散，利于与烟气的充分接触。
进一步地，脱硫床层3的下部设置有透气漏斗层32，烟气进口31位于透气漏斗层32所在的脱硫床层3的侧壁。通过设置透气漏斗层32，便于烟气经烟气进口31进入脱硫床层3后透过透气漏斗层32均匀的上升，从而使脱硫床层3内的活性炭8与烟气充分接触，提高脱硫效率，避免活性炭8的阻挡而造成烟气沿烟气进口31一侧上升。通过设置透气漏斗层32可以承载活性炭，使得由上落下的活性炭自透气漏斗层32开始往上堆积，进而使活性炭8依次填满脱硫床层3和脱硝床层4。优选地，透气漏斗层32下方设置有流量控制耙33，用于控制透气漏斗层32内活性炭8的流出速度。在使用时，通过流量控制耙33的开合控制活性炭8的通过速度，从而控制上方活性炭8的流出速度，当活性炭8在透气漏斗层32的下方堆积堵住漏斗下方开口时，活性炭8停止从透气漏斗层32下落，从而实现控制透气漏斗层32内活性炭8的流出速度。具体地，透气漏斗层包括：多个漏斗，其并排呈一个水平面，相邻两个漏斗之间留有间隙，在该间隙上方覆盖有导流板，烟气由烟气进口进入，向上流动并流入间隙内，在导流板的导流下，向侧下方流动，通过导流板与漏斗之间的间隔，然后进入漏斗形成的容纳空间，接着向上流动，实现烟气的上升。导流板优选呈倒置的V型。
进一步地，烟气处理系统还包括阻气漏斗层5，阻气漏斗层5设置在脱硝床层4的上方，且与脱硝床层4连通。阻气漏斗层5包括多个连接在一起的漏斗。多个漏斗连成一片，可以确保活性炭的均匀平铺。活性炭8通过阻气漏斗层5进入烟气处理系统内，烟气出口51位于阻气漏斗层5的侧壁。通过设置阻气漏斗层5，既便于活性炭8通过漏斗进入脱硝床层4内，又便于脱硝床层4处理后的烟气在阻气漏斗层5经烟气出口51排出。
本发明还提供了一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置，脱硫脱硝装置包括两个烟气处理系统，分别为第一烟气处理系统1和第二烟气处理系统2，第一烟气处理系统1位于第二烟气处理系统2的上方。第一烟气处理系统1和第二烟气处理系统2分别独立处理烟气，这样通过累加的方式可以减少占地面积，节约土地。同时，多个独立的烟气处理系统组合成一个脱硫脱硝装置，便于根据烟气量灵活选择开启烟气处理系统的数量。
进一步地，第一烟气处理系统1和第二烟气处理系统2之间设置有隔离层6，隔离层6将第一烟气处理系统1和第二烟气处理系统2隔绝，通过隔离层6向第二烟气处理系统2内添加活性炭8，并通过隔离层6将第一烟气处理系统1内的活性炭8导出。
进一步地，脱硫脱硝装置的上部设置有第一活性炭进口71和第二活性炭进口72，脱硫脱硝装置的底端设置有活性炭出口73；
脱硫脱硝装置内设置有活性炭添加管道74和活性炭导出管道75，
隔离层6内设置有收集漏斗62，用于收集第一烟气处理系统1内的活性炭8，活性炭导出管道75的两端连通收集漏斗62和活性炭出口73，将第一烟气处理系统1的活性炭8导出；
第二活性炭进口72与活性炭添加管道74连接，通过活性炭添加管道74向第二烟气处理系统2内添加活性炭8。
进一步地，隔离层6设置有分流管道61，活性炭添加管道74通过分流管道61连通至第二烟气处理系统2内，向第二烟气处理系统2内均匀添加活性炭8。通过设置隔离层6，将第一烟气处理系统1和第二烟气处理系统2隔绝，避免烟气的流窜，同时，便于在脱硫脱硝装置上方统一添加活性炭8，在脱硫脱硝装置的下方统一收集反应完成后的活性炭8。图1中标号81为阻气漏斗层5、透气漏斗层32、收集漏斗62下方的活性炭堆积轮廓81。除了上述通过流量控制耙33控制活性炭8的通过速度实现活性炭8的更换外，还可以通过调节第一活性炭进口71和第二活性炭进口72处活性炭8的添加速度来实现活性炭8的更换。当然，将两者结合使用，可以达到较好的效果。
本发明的一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置在使用时，通过脱硫脱硝装置上部的第一活性炭进口71和第二活性炭进口72分别向第一烟气处理系统1和第二烟气处理系统2添加活性炭8至脱硫床层3和脱硝床层4均充满活性炭8，然后将待处理的烟气分别通入第一烟气处理系统1和第二烟气处理系统2，烟气进入脱硫床层3，通过活性炭8的吸附作用吸附烟气中的Sox，从而实现脱硫，脱硫后的烟气进一步上升至脱硝床层4，通过位于脱硝床层4内的喷氨管41向脱硝床层4内喷射氨气，在脱硝床层4内的活性炭8的催化下，氨气与烟气中的NOx反应生成氮气和水，从而实现脱硝，经过脱硫脱硝后的烟气达到排放标准，经烟气出口51排出。本发明的脱硫脱硝装置使用过程中烟气相对于活性炭8是逆流向上的，且活性炭8是可以从脱硫脱硝装置排出更换的，因此本脱硫脱硝装置称为逆流式移动床脱硫脱硝装置。
综上所述，本发明提供的一种新型逆流式移动床脱硫脱硝装置及其烟气处理系统，在脱硝床层下部设置喷氨管，喷氨管通过喷嘴向下均匀喷射氨气，取代原有的喷氨烟箱、隔板和布料漏斗，显著降低了整个脱硫脱硝装置的高度和关联系统的高度，在很大程度上减少钢材用量，降低系统高度，。使整个脱硫脱硝装置的结构简化，制作、安装更加简单，缩短了脱硫脱硝装置的制作与安装工期。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种烟气处理系统，其特征在于，所述烟气处理系统包括：
脱硫床层，所述脱硫床层内添加有活性炭，所述脱硫床层下部设置有烟气进口；
脱硝床层，所述脱硝床层位于所述脱硫床层的上方，且与所述脱硫床层连通，所述脱硝床层内添加有活性炭，所述脱硝床层的上方设置有烟气出口；
所述脱硝床层内设置有喷氨管，所述喷氨管上设置有喷氨口，所述喷氨管通过所述喷氨口向所述脱硝床层内喷射氨气；
所述脱硝床层与所述脱硫床层直接接触，二者之间未设有隔板层和布料漏斗层；
所述脱硫床层的下部设置有透气漏斗层，所述烟气进口位于所述透气漏斗层所在的所述脱硫床层的侧壁；
所述透气漏斗层下方设置有流量控制耙，用于控制所述透气漏斗层内活性炭的流出速度；
所述烟气处理系统还包括阻气漏斗层，所述阻气漏斗层设置在所述脱硝床层的上方，且与所述脱硝床层连通；所述阻气漏斗层包括多个连接在一起的漏斗，活性炭通过所述阻气漏斗层进入所述烟气处理系统内，所述烟气出口位于所述阻气漏斗层的侧壁。
2.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于，所述喷氨管位于所述脱硝床层的下部，所述喷氨管向下方均匀喷射氨气。
3.根据权利要求2所述的烟气处理系统，其特征在于，所述喷氨管的喷氨口安装有喷嘴，所述喷氨管通过所述喷嘴向所述脱硝床层内喷射氨气，所述喷嘴向下倾斜，所述喷嘴的喷射方向与竖直方向的夹角为35°-50°。
4.根据权利要求3所述的烟气处理系统，其特征在于，所述喷氨管为方管，所述喷嘴安装在所述喷氨管的管壁平面。
5.根据权利要求3所述的烟气处理系统，其特征在于，所述喷氨管的两端分别设置有氨气进口。
6.根据权利要求3所述的烟气处理系统，其特征在于，所述脱硝床层内设置有多个喷氨管，多个所述喷氨管间隔设置在所述脱硝床层内。
7.根据权利要求6所述的烟气处理系统，其特征在于，所述喷氨管水平设置。
8.一种逆流式移动床脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硫脱硝装置包括两个烟气处理系统，分别为第一烟气处理系统和第二烟气处理系统，所述第一烟气处理系统位于所述第二烟气处理系统的上方；
所述烟气处理系统为权利要求1～7中任一项所述的烟气处理系统。
9.根据权利要求8所述的逆流式移动床脱硫脱硝装置，其特征在于，所述第一烟气处理系统和第二烟气处理系统之间设置有隔离层，所述隔离层将所述第一烟气处理系统和第二烟气处理系统隔绝，通过隔离层向所述第二烟气处理系统内添加活性炭，并通过隔离层将所述第一烟气处理系统内的活性炭导出。
10.根据权利要求9所述的逆流式移动床脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硫脱硝装置的上部设置有第一活性炭进口和第二活性炭进口，所述脱硫脱硝装置的底端设置有活性炭出口；
所述脱硫脱硝装置内设置有活性炭添加管道和活性炭导出管道；
所述隔离层内设置有收集漏斗，用于收集所述第一烟气处理系统内的活性炭，所述活性炭导出管道的两端连通所述收集漏斗和所述活性炭出口，将所述第一烟气处理系统的活性炭导出；
所述第二活性炭进口与所述活性炭添加管道连接，通过所述活性炭添加管道向所述第二烟气处理系统内添加活性炭。
11.根据权利要求10所述的逆流式移动床脱硫脱硝装置，其特征在于，所述隔离层设置有分流管道，所述活性炭添加管道通过所述分流管道连通至所述第二烟气处理系统内，向所述第二烟气处理系统内均匀添加活性炭。
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