CN110559851A - 一种超低温模块化烟气脱硝系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超低温模块化烟气脱硝系统，包括脱硝塔，所述脱硝塔中设有活性炭床层，所述活性炭床层中设有活性炭，所述活性炭能够与通入脱硝塔中的氨气配合作用以实现脱硝塔中烟气的脱硝；所述脱硝塔的底部设有用于排出活性炭的第一卸料器，所述第一卸料器的下方设有第一输送装置，所述第一输送装置能够将第一卸料器排出的活性炭送入筛分装置处；所述筛分装置能够筛除小于设定粒径的活性炭，所述筛分装置的一侧设有第二输送装置，所述第二输送装置能够将大于设定粒径的活性炭送入脱硝塔顶部的给料装置。本发明能够实现烟气在相对较低温度状态下的脱硝工作，方便失效催化剂的排除以及催化剂的循环添加，保证催化剂的总量满足需求。

Description

一种超低温模块化烟气脱硝系统
技术领域
本发明属于烟气处理技术领域，具体涉及一种超低温模块化烟气脱硝系统。
背景技术
近年来国家对环保要求不断提高，钢铁行业各工序氮氧化物排放限值分别为：烧结、球团、自备电厂锅炉≤50mg/m3，炼焦≤150mg/m3，炼铁热风炉、轧钢热处理炉≤200mg/m3。目前，烟气脱硝常用的技术为选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)。
发明人了解到，常规SCR法采用的低温催化剂反应温度需保持在280～320℃，因此进入脱销系统中的烟气需要保持较高温度，温度不满足要求时会影响脱销反应的效率。同时，常规SCR法存在催化剂中毒失效的问题，且失效的催化剂属于固废，难以处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种超低温模块化烟气脱硝系统，能够实现烟气在相对较低温度状态下的脱硝工作，方便失效催化剂的排除以及催化剂的循环添加，保证催化剂的总量满足需求。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种超低温模块化烟气脱硝系统，包括脱硝塔，所述脱硝塔中设有活性炭床层，所述活性炭床层中设有活性炭，所述活性炭能够与通入脱硝塔中的氨气配合作用以实现脱硝塔中烟气的脱硝。
所述脱硝塔的底部设有用于排出活性炭的第一卸料器，所述第一卸料器的下方设有第一输送装置，所述第一输送装置能够将第一卸料器排出的活性炭送入筛分装置处。
所述筛分装置能够筛除小于设定粒径的活性炭，所述筛分装置的一侧设有第二输送装置，所述第二输送装置能够将大于设定粒径的活性炭送入脱硝塔顶部的给料装置，所述给料装置能够将大于设定粒径的活性炭重新送入脱硝塔的内腔。
进一步，所述脱硝塔的顶部设有第一料仓，所述第一料仓与给料装置连通，所述第一料仓用于补充脱硝塔内腔中活性炭的损耗；
所述脱硝塔的底部设有第二料仓，所述第二料仓的底部与第一卸料器连通，所述第二料仓用于实现脱硝塔内活性炭的缓冲与存储。
进一步，所述筛分装置包括振动筛，所述振动筛的上方设有储料仓，所述储料仓下部的出料口正对于振动筛；
所述第一输送装置能够将脱硝塔排出的活性炭送入储料仓中，所述储料仓中预先储存有活性炭。
进一步，所述第一输送装置包括第一斗式提升机和水平输送机，所述水平输送机的一端处于第一卸料器的正下方，另一端处于第一斗式提升机的下方，所述第一斗式提升机能够将水平输送机上表面的活性炭提升至储料仓。
进一步，所述第二输送装置包括第二斗式提升机，所述第二斗式提升机将振动筛中筛分得到的大于设定粒径的活性炭提升至脱硝塔顶部的给料装置。
进一步，所述脱硝塔由上脱硝单元与下脱硝单元组合形成，所述上脱硝单元与下脱硝单元分隔设置。
进一步，所述上脱硝单元与下脱硝单元中分别设有进气室和出气室，所述进气室与出气室之间设有所述活性炭床层。
进一步，所述烟气进口与烟气出口分别与活性炭床层连通。
进一步，所述振动筛的下方设有活性炭粉仓，所述活性炭粉仓用于储存小于设定粒径的活性炭。
进一步，所述给料机与第一料仓之间设有第二卸料器，所述第一卸料器与第二卸料器均为双阀芯卸料器，双阀芯卸料器的两个阀芯之间充满氮气以防止空气进入脱硝塔。
本发明的有益效果：
1)本发明利用活性炭作为脱除NOX的载体和催化剂的特性，NOX和NH3能够在温度约107～167℃下，在焦基表面发生催化反应,将NOX分解为N2和H2O，这样就可以降低烟气的加热量，从而降低运行能耗。
2)本发明活性炭不会因为烟气中含有二氧化硫和粉尘而失效，反而可以利用活性炭的特性，对烟气的二氧化硫和粉尘进行拦截过滤，因摩擦损耗的活性炭变成炭粉，可作为燃料二次利用。
3)脱硝塔分单元设置，各单元烟气和物料完全独立，若某单元出现超温，可隔离充氮并在线检修，不影响系统整体脱硝效果。并可根据烟气量的不同，增加或减少相应模块，布置形式简单。
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申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例中整体结构主视图；
图2为本发明实施例中整体结构左视图；
图3为本发明实施例中整体结构右视图。
图中：1、脱硝塔；2、第一料仓；3、第二料仓；4、双阀芯卸料器；5、水平输送机；6、第一斗式提升机；7、电动葫芦；8、储料仓；9、星型卸料器；10、振动筛；11、活性炭粉仓；12、第二斗式提升机；13、顶部给料机；14、烟气入口；15、烟气出口。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要指出的是，本申请中的超低温是相对于现有还原法中烟气的温度而言，其是一个相对值，并未严格限定其温度范围。如工作原理中可以处理120℃～140℃的未净化含NOX的烟气，有益效果中指出可以在107-167℃的温度范围内实现烟气脱销处理。
本发明的一种典型实施方式中，如图1-3所示，一种超低温模块化烟气脱硝系统，包括脱硝塔1，所述脱硝塔1中设有活性炭床层，所述活性炭床层中设有活性炭，所述活性炭能够与通入脱硝塔1中的氨气配合作用以实现脱硝塔1中烟气的脱硝。
所述脱硝塔1的底部设有用于排出活性炭的第一卸料器，所述第一卸料器的下方设有第一输送装置，所述第一输送装置能够将第一卸料器排出的活性炭送入筛分装置处。
所述筛分装置能够筛除小于设定粒径的活性炭，所述筛分装置的一侧设有第二输送装置，所述第二输送装置能够将大于设定粒径的活性炭送入脱硝塔1顶部的给料装置，所述给料装置能够将大于设定粒径的活性炭重新送入脱硝塔1的内腔。
所述脱硝塔1的顶部设有第一料仓2，所述第一料仓2与给料装置连通，所述第一料仓2用于补充脱硝塔1内腔中活性炭的损耗；
所述脱硝塔1的底部设有第二料仓3，所述第二料仓3的底部与第一卸料器连通，所述第二料仓3用于实现脱硝塔1内活性炭的缓冲与存储。
所述筛分装置包括振动筛10，所述振动筛10的上方设有储料仓8，所述储料仓8下部的出料口正对于振动筛10；
所述第二输送装置能够将脱硝塔1排出的活性炭送入储料仓8中，所述储料仓8中预先储存有活性炭。
所述第一输送装置包括第一斗式提升机6和水平输送机5，所述水平输送机5的一端处于第一卸料器的正下方，另一端处于第一斗式提升机6的下方，所述第一斗式提升机6能够将水平输送机5上表面的活性炭提升至储料仓8。
所述第二输送装置包括第二斗式提升机12，所述第二斗式提升机12将振动筛10中筛分得到的大于设定粒径的活性炭提升至脱硝塔1顶部的给料装置。
所述脱硝塔1由上脱硝单元与下脱硝单元组合形成，所述上脱硝单元与下脱硝单元分隔设置。
所述上脱硝单元与下脱硝单元中分别设有进气室和出气室，所述进气室与出气室之间设有所述活性炭床层。
所述烟气进口14与烟气出口5分别与活性炭床层连通。
所述振动筛10的下方设有活性炭粉仓11，所述活性炭粉仓11用于储存小于设定粒径的活性炭。
所述给料机13与第一料仓2之间设有第二卸料器，所述第一卸料器与第二卸料器均为双阀芯卸料器4，双阀芯卸料器4的两个阀芯之间充满氮气以防止空气进入脱硝塔1。
工作原理：
120℃～140℃的未净化含NOX烟气通过烟气入口14进入脱硝塔1，脱硝塔1分为上下两个独立单元，每个单元包括进气室、活性炭床层、出气室、布料管，脱硝塔1利用活性炭作为脱除NOX的载体和催化剂的特性在进气室内配氨进行脱硝，通过催化反应，将烟气中的NOX还原为环境友好型的N2和H2O。净化后的烟气通过烟气出口15达标外排。脱硝塔1每个单元烟气入口14和烟气出口15分别设有切断阀门，若某单元出现活性炭超温，可关闭该单元阀门实现隔离，并充氮降温，不影响系统整体脱硝效果。脱硝塔1上部及下部设有双阀芯卸料器4，双阀芯卸料器4两处阀芯之间设有充氮口，确保脱硝塔1内的安全环境。
为避免脱硝塔1内活性炭出现板结情况，需定期对塔内活性炭进行循环。活性炭由脱硝塔1底部的下料管进入塔底料仓3，通过双阀芯卸料器4的控制进入活性炭水平输送机5，经输送至第一斗式提升机6进料口，提升至出料口后通过溜管进入储料仓8。储料仓8负责存储脱硝塔1内循环的活性炭，以及补充装置消耗的活性炭。储料仓8下部设有星型卸料器9控制仓内活性炭外排。星型卸料器9出料口接振动筛10受料口，活性炭经振动筛10筛分，筛下的活性炭粉料送至活性炭粉仓11，活性炭粉料可用作燃料回收；筛上的活性炭颗粒由第二斗式提升机12送至脱硝塔顶部的给料机13，经脱硝塔顶部的给料机13分配，通过双阀芯卸料器4送入塔顶料仓2经溜管返回脱硝塔1，实现活性炭的循环使用。装置消耗的活性炭由电动葫芦7吊装至储料仓8进行补充。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，包括脱硝塔，所述脱硝塔中设有活性炭床层，所述活性炭床层中设有活性炭，所述活性炭能够与通入脱硝塔中的氨气配合作用以实现脱硝塔中烟气的脱硝；
所述脱硝塔的底部设有用于排出活性炭的第一卸料器，所述第一卸料器的下方设有第一输送装置，所述第一输送装置能够将第一卸料器排出的活性炭送入筛分装置处；
所述筛分装置能够筛除小于设定粒径的活性炭，所述筛分装置的一侧设有第二输送装置，所述第二输送装置能够将大于设定粒径的活性炭送入脱硝塔顶部的给料装置，所述给料装置能够将大于设定粒径的活性炭重新送入脱硝塔的内腔。
2.根据权利要求1所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述脱硝塔的顶部设有第一料仓，所述第一料仓与给料装置连通，所述第一料仓用于补充脱硝塔内腔中活性炭的损耗；
所述脱硝塔的底部设有第二料仓，所述第二料仓的底部与第一卸料器连通，所述第二料仓用于实现脱硝塔内活性炭的缓冲与存储。
3.根据权利要求1所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述筛分装置包括振动筛，所述振动筛的上方设有储料仓，所述储料仓下部的出料口正对于振动筛；
所述第一输送装置能够将脱硝塔排出的活性炭送入储料仓中，所述储料仓中预先储存有活性炭。
4.根据权利要求3所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述第一输送装置包括第一斗式提升机和水平输送机，所述水平输送机的一端处于第一卸料器的正下方，另一端处于第一斗式提升机的下方，所述第一斗式提升机能够将水平输送机上表面的活性炭提升至储料仓。
5.根据权利要求3所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述第二输送装置包括第二斗式提升机，所述第二斗式提升机将振动筛中筛分得到的大于设定粒径的活性炭提升至脱硝塔顶部的给料装置。
6.根据权利要求1所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述脱硝塔由上脱硝单元与下脱硝单元组合形成，所述上脱硝单元与下脱硝单元分隔设置。
7.根据权利要求6所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述上脱硝单元与下脱硝单元中分别设有进气室和出气室，所述进气室与出气室之间设有所述活性炭床层。
8.根据权利要求7所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述烟气进口与烟气出口分别与活性炭床层连通。
9.根据权利要求3所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述振动筛的下方设有活性炭粉仓，所述活性炭粉仓用于储存小于设定粒径的活性炭。
10.根据权利要求2所述的超低温模块化烟气脱硝系统，其特征在于，所述给料机与第一料仓之间设有第二卸料器，所述第一卸料器与第二卸料器均为双阀芯卸料器，双阀芯卸料器的两个阀芯之间充满氮气以防止空气进入脱硝塔。
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