CN113797741A - 一种双区布料烟气脱酸方法和系统 - Google Patents

一种双区布料烟气脱酸方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双区布料烟气脱酸方法和系统，涉及烟气脱酸技术领域，以解决现有技术中传统的烟气脱酸工艺除酸效率低的问题，该脱酸方法包括将初始脱酸剂与系统烟气路径后端的含低浓度酸性化合物的烟气进行一次反应；将一次反应后的烟气进行除尘处理，除尘处理过程中烟气与一次反应后的脱酸剂进行二次反应；将二次反应后的脱酸剂返回至系统烟气路径前端并与初始烟气进行三次反应；经过三次反应后的脱酸剂与烟气进行充分接触形成四次反应。本发明的双区布料烟气脱酸方法和系统有效提高了烟气中酸性化合物的脱除效率，提高脱酸剂的利用率，脱酸系统运行阻力小，烟气路径短。

Description

一种双区布料烟气脱酸方法和系统
技术领域
本发明涉及烟气脱酸技术领域，尤其是涉及一种双区布料烟气脱酸方法和系 统。
背景技术
在工业生产工程中的酸性化合物烟气处理日益成为行业焦点，《环境空气质 量标准》(GB3095-2012)也于2016年1月1日在全国实施。酸性化合物作为传统 型大气污染物之一。在经济、社会、环境要协调发展的新政策驱动下，必须加强 对其进行高效治理。
目前应用较多的湿式工艺因其易产生二次污染，烟囱出口有白烟而逐渐被摒 弃，而干式半干式脱酸工艺有CFB、RCFB、SDA、GSA工艺也有其工艺，存在 缺陷如下：CFB、RCFB工艺除酸适应性差，反应需要建立床层，经常出现塌床 事故并且系统阻力大、投料不均匀，即使在此基础上改进的多点投料技术，也会 造成局部物料不平衡，脱酸剂的反应不完全，脱酸剂失效快，脱酸产物中原料成 分占比过多，脱酸剂材料浪费严重。SDA、GSA工艺脱酸是将脱酸剂以浆液的形 式喷入到系统中与烟气混合进行脱酸反应，该工艺需要严格控制喷入的浆液量， 容易出现结块、堵塞等问题，进而影响后续除尘系统，并且也存在系统阻力大的问题。
传统的烟气脱酸工艺，如图1和图2所示，将新鲜的初始脱酸剂加入到系统 入口处的反应风管4中并与通过入口烟道15进入的含有高浓度的酸性化合物的 初始烟气进行反应，反应后的烟气通过除尘装置7在排烟风机12的作用下进入 烟囱14排出系统；脱酸剂在除尘装置7的阻挡下，未完全反应的脱酸剂通过投 料装置2循环回反应风管4中，完全反应的脱酸剂经回料输送装置9输送至产物 仓11中。但这种除酸工艺，烟气路径长、系统阻力大、设备磨损严重、脱酸剂 利用率低、失效快、除酸效率低，无法满足国家节能减排降耗的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双区布料烟气脱酸方法和系统，以解决现有技术 中传统的烟气脱酸工艺除酸效率低的问题，本发明的双区布料烟气脱酸方法和系 统有效提高了烟气中酸性化合物的脱除效率，能够有效地对烟气进行净化，提高 脱酸剂的利用率，脱酸系统运行阻力小，烟气路径短。
本发明提供的一种双区布料烟气脱酸方法，所述方法包括如下步骤：
将初始脱酸剂与系统烟气路径后端的含低浓度酸性化合物的烟气进行一次 反应；
将经过所述一次反应后的烟气进行除尘处理，以使除尘处理过程中烟气与脱 酸剂进行二次反应；
将经过所述二次反应后的脱酸剂返回至系统烟气路径前端并与初始烟气进 行三次反应；
将经过所述三次反应后的脱酸剂与烟气进行回旋流动，使其充分接触而进行 四次反应；其中，所述一次反应中含低浓度酸性化合物的烟气为所述四次反应后 的烟气。
作为本发明的一个优选方案，所述方法还包括：将经过四次反应后且充分反 应的脱酸剂输送出反应系统，以及
将反应不完全的脱酸剂的其中一部分在烟气气流的带动下进行除尘处理，另 一部分与二次反应后的脱酸剂一同循环进行所述三次反应。
作为本发明的一个优选方案，所述脱酸剂为Al2O3粉料或钙基除酸剂或钠基 除酸剂，所述Al2O3粉料的比表面积a满足a≥35m2/g，所述钠基除酸剂颗粒的目 数为b满足b≥500目，所述钙基除酸剂为生石灰或者熟石灰。
本发明还提供的一种双区布料烟气脱酸系统，所述脱酸系统用于实现上述的 脱酸方法，所述脱酸系统包括物料气化床、物料循环调控装置、物料投料装置、 以及沿烟气输送方向依次设置的反应风管、涡旋增效反应器、均风装置和除尘装 置；
所述均风装置与所述涡旋增效反应器连通，所述物料投料装置的投料管道穿 过所述均风装置的壁板延伸至所述均风装置的上侧并初始脱酸剂与流出涡旋增 效反应器的含低浓度酸性化合物的烟气进行一次反应；
所述除尘装置设置于所述均风装置的上方，所述除尘装置上设置有用于过滤 颗粒物的滤袋，所述滤袋表层上形成由烟气上升带动所含的颗粒物附着的反应灰 层，以使经过一次反应的烟气通过所述除尘装置的滤袋的过程中，烟气中的酸性 化合物与反应灰层中的脱酸剂进行二次反应；
所述物料气化床设置于所述均风装置的下方，所述物料循环调控装置一端与 所述物料气化床连接且另一端连接在所述反应风管上，以将经过二次反应后的脱 酸剂输送至所述反应风管内并与初始烟气进行三次反应；
所述反应风管连接于所述涡旋增效反应器的下端，通过所述反应风管的烟气 和脱酸剂上升至所述涡旋增效反应器中，并在所述涡旋增效反应器充分接触进行 四次反应。
作为本发明的一个优选方案，所述物料气化床内设置有分料板，所述分料板 将物料气化床内部分隔为循环区和返回区，所述物料循环调控装置与所述物料气 化床的循环区连接，所述物料气化床的返回区与外部的回料输送装置连接。
作为本发明的一个优选方案，所述物料气化床内设置有气化板，外部气流通 过所述气化板流向所述物料气化床内，所述气化板采用柔性编织材料制成，所述 气化板能够透过气体且阻拦粉料颗粒。
作为本发明的一个优选方案，所述均风装置包括壳体、第二挡板、第三挡板 和多个第一挡板，所述第一挡板、所述第二挡板和第三挡板设置于所述壳体内， 多个所述第一挡板相间隔连接于所述第二挡板上，相邻两个所述第一挡板之间形 成竖向的通道，所述第一挡板背离所述第二挡板的一侧连接于所述涡旋增效反应 器的出风口的上侧，所述第三挡板相对所述第二挡板设置于所述壳体上。
作为本发明的一个优选方案，所述涡旋增效反应器包括外壳和外弧板，所述 外弧板与所述外壳形成圆弧拱形结构的增效室，在所述增效室内设置有第一涡流 板、第一导流板、第二导流板、匀料板以及第二涡流板，所述第一涡流板、所述 第一导流板、所述第二导流板均为弧形结构，所述第一涡流板设置在进口端，所 述第一导流板和所述第二导流板平行分布且均与所述第一涡流板相对设置，所述 第二涡流板设置在所述第一导流板和所述第二导流板的下方，所述匀料板设置在 出口端。
作为本发明的一个优选方案，在所述反应风管内设置有多个物料扩散器，多 个所述物料扩散器沿所述反应风管的管壁设置；物料投料装置的投料管道的末端 设置有物料扩散器，以将脱酸剂均匀分布在均风装置中。
作为本发明的一个优选方案，还包括支撑框架，所述除尘装置设置于所述支 撑框架的上侧，所述均风装置嵌在支撑框架中，所述除尘装置侧部连接有出口烟 道，所述反应风管的下端连接有入口烟道，所述入口烟道和所述出口烟道上设置 有阀门。
与现有技术相比，本发明有以下积极效果：
1、本发明提供的双区布料烟气脱酸方法，所述方法包括如下步骤：将初始 脱酸剂与系统烟气路径后端的含低浓度酸性化合物的烟气进行一次反应；将经过 一次反应后的烟气进行除尘处理，以使除尘处理过程中烟气与脱酸剂进行二次反 应；将经过二次反应后的脱酸剂返回至系统烟气路径前端并与初始烟气进行三次 反应；将经过三次反应后的脱酸剂与烟气进行回旋流动，使其充分接触而进行四 次反应；其中，所述一次反应中含低浓度酸性化合物的烟气为所述四次反应后的 烟气。本发明的烟气脱酸方法通过包括一次反应、二次反应、三次反应和四次反 应，使烟气中的酸性化合物与脱酸剂充分反应，烟气能够得到有效净化；先将新 鲜的没有反应的初始脱酸剂与系统烟气路径末端的含低浓度酸性化合物的烟气 反应，然后将二次反应后的脱酸剂与系统烟气路径前端的高浓度酸性化合物的初 始烟气反应，从而进行分区投料，使脱酸剂与烟气充分反应，反应过程更合理。
2、本发明提供的双区布料烟气脱酸系统，通过包括物料气化床、物料循环 调控装置、物料投料装置、以及沿烟气输送方向依次设置的反应风管、涡旋增效 反应器、均风装置和除尘装置，除尘装置设置于均风装置的上方，物料气化床设 置于均风装置的下方，均风装置与涡旋增效反应器连接，反应风管连接于涡旋增 效反应器的下端。烟气在脱酸系统中依次流经反应风管、涡旋增效反应器、均风 装置和除尘装置，脱酸剂在脱酸系统中依次流经均风装置、除尘装置、反应风管 和涡旋增效反应器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的 附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造 性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术的烟气脱酸的工艺流程图；
图2为现有技术的烟气脱酸的物料平衡示意图；
图3为本发明的烟气脱酸过程的工艺流程示意图；
图4为本发明的烟气脱酸过程的物料平衡示意图；
图5为本发明的烟气脱酸的物料平衡示意图；
图6为本发明的除尘模块下部的侧面图；
图7为本发明中的烟气脱酸系统的机构示意图；
图8为本发明中的涡旋增效反应器、物料气化床和均风装置的组合三维结构 图；
图9为本发明中的涡旋增效反应器的轴测图；
图10为本发明中的涡旋增效反应器的轴测剖视图；
图11为本发明中的涡旋增效反应器的侧视图；
图12为本发明中的反应风管的轴测图。
图13为本发明中的反应风管的轴测剖视图。
图中：1、原料仓；2、物料投料装置；21、投料管道；3、物料循环调控装 置；4、反应风管；41、入料口；42、出口；5、涡旋增效反应器；51、外壳；52、 外弧板；53、第一涡流板；54、第二涡流板；55、第一导流板；56、第二导流板； 57、匀料板；58、进风口；59、出风口；6、均风装置；61、第一挡板；62、第 二挡板；63、第三挡板；64、壳体；7、除尘装置；8、出口烟道；9、回料输送 装置；10、物料气化床；101、分料板；102、返回区；103、循环区；104、气化 板；11、产物仓；12、排烟风机；13、物料扩散器；14、烟囱；15、入口烟道； 16、罐车；17、支撑框架；18、检修棚。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个 或两个以上；术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、 “底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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和 简化，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、 “第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况 理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供的一种双区布料烟气脱酸方法，如图3所示，方法包括如下步 骤：
将初始脱酸剂与系统烟气路径后端的含低浓度酸性化合物的烟气进行一次 反应；其中，初始脱酸剂为未经反应的脱酸剂。
将经过一次反应后的烟气进行除尘处理，以使除尘处理过程中烟气与脱酸剂 进行二次反应；
将经过二次反应后的脱酸剂返回至系统烟气路径前端并与初始烟气进行三 次反应；其中，初始烟气为新鲜的含有高浓度酸性化合物的烟气。
将经过所述三次反应后的脱酸剂与烟气进行回旋流动，使其充分接触而进行 四次反应；其中，一次反应中含低浓度酸性化合物的烟气为四次反应后的烟气。
本发明的烟气脱酸方法通过包括一次反应、二次反应、三次反应和四次反应， 使进入系统中的脱酸剂依次进行一次反应、二次反应、三次反应和四次反应，进 入系统中的烟气依次进行三次反应、四次反应、一次反应和二次反应。脱酸剂在 投料时，先将新鲜的没有反应的初始脱酸剂与系统烟气路径末端的含低浓度的酸 性化合物的烟气反应，即为一区布料；然后将反应后的经过二次反应后的脱酸剂 与系统烟气路径前端的含高浓度的酸性化合物的初始烟气反应，即为二区布料； 从而实现分区投料，使脱酸剂与烟气反应更充分，反应过程更合理，提高对烟气 的脱酸效率，烟气的净化效果更好。采用分区布料的方式与传统的将一次物料和 二次物料同时投入烟气路径前端的方式相比，不需要较高的风速带料，烟气带料 风速低，系统压降小，降低系统带料负荷，节能降耗。另外，烟气在经过四次吸 收反应，有效提升烟气的净化效果，缩短烟气反应路径，降低设备体积，减少设 备投资。
优选地，本实施例的方法还包括：将经过四次反应后且充分反应的脱酸剂输 送出反应系统，以及将反应不完全的脱酸剂的其中一部分在烟气气流的带动下进 行除尘处理，另一部分与二次方应后的脱酸剂一同循环进行三次反应。将反应不 完全的脱酸剂留于系统中循环反应，直至脱酸剂反应完全后排出系统。脱酸剂的 循环利用能够使脱酸剂得到充分反应，且降低烟气的脱酸成本。
优选地，脱酸剂为Al2O3粉料或钙基除酸剂或钠基除酸剂，Al2O3粉料的比表 面积a满足a≥35m2/g，钠基除酸剂颗粒的目数b满足b≥500目，钙基除酸剂为 生石灰或者熟石灰。对于含氟化合物的烟气，选用Al2O3粉料作为脱酸剂；对于 含硫化合物的烟气，选用钠基除酸剂作为脱酸剂；对于含硫、氟和氯化合物的烟 气，选用钙基除酸剂作为脱酸剂。脱酸剂物料可以根据烟气工况灵活应对处理含 硫、氟、氯化合物烟气。
优选地，脱酸剂为钙基除酸剂时，在系统内加入雾化水且使钙基除酸剂的含 水量c满足c≤5％。雾化水作为反应促进剂，能够使钙基除酸剂更好的与烟气中 的酸性化合物反应。
本申请对具有不同比表面的除酸剂对烟气的酸性化合物的脱除率进行了实 验，具体如下：
除酸剂采用常见的适合工业批量采购的几种不同比表面积的Al2O3，以HF 作为酸性化合物混合气体模拟烟气。酸性化合物脱除率对比结果如表1所示。
表1：
Figure BDA0003275754430000091
由表1中对比看出随着表面积的增大，酸性化合物脱除率和反应产物载氟率 呈现增强趋势，当比表面积35m2/g时，反应产物载氟率0.3％以上，酸性化合物 脱除率在90％以上。
本申请对不同除酸剂的目数对烟气的酸性化合物的脱除率进行了实验，具体 如下：
小苏打目数对酸性化合物脱除率的影响实验中除酸剂采用钠基除酸剂，即使 用不同目数的小苏打粉末，以SO2作为酸性化合物混合气体模拟烟气。
实验工况条件中：烟温80～130摄氏度，SO2浓度1000毫克/标立方米，Na/s： 0.9～1.5，如表2所示，对不同目数的小苏打除酸效率进行实验分析。
表2：
Figure BDA0003275754430000092
Figure BDA0003275754430000101
表3
Figure BDA0003275754430000102
由表3中对比看出当Na/S＞1时不同目数的小苏打粉末的酸性化合物脱除率 差距明显。除酸剂目数的不同会直接影响酸性化合物脱除率。物料刚投入系统参 加反应时除酸剂粉末分散速度慢，脱酸反应集中在除酸剂颗粒的表壳，随着物料 在烟气中扩散，脱酸反应集中在颗粒内部和颗粒体的缝隙中。
本申请还在不同除酸率的含水率对烟气酸性化合物脱除率的影响进行了实 验，具体如下：
除酸剂含水率对酸性化合物脱除率的影响实验中除酸剂采用钙基除酸剂，即 熟石灰，以SO2作为酸性化合物混合气体模拟烟气。
实验工况条件中：烟温80～130摄氏度，SO2浓度1000毫克/标立方米，除 酸剂含水量1～6％，如表4所示，对除酸酸性化合物脱除率进行实验分析。
表4
Figure BDA0003275754430000111
表5
含水量％ 1％ 2％ 3％ 4％ 5％ 6％
酸性化合物脱除率 35％ 70％ 88％ 92％ 97％ 97.2％
除酸效果结果比较如表5所示，由表5对比看出除酸剂会直接影响酸性化合 物脱除率。当除酸剂含水量增大时酸性化合物脱除率越来越高，当除酸剂含水量 ≥4％时酸性化合物脱除率达到90％以上，除含水量在4～5％比较适宜。含水量 ＞5％时，酸性化合物脱除率变化不大，实验过程中含水量过高对物料的输送不 友好，易板结沉积。
实施例2：
本实施例提供的一种双区布料烟气脱酸系统，如图4-图6所示，脱酸系统用 于实施本发明中所述的脱酸方法。脱酸系统包括物料气化床10、物料循环调控装 置3、物料投料装置2、以及沿烟气输送方向依次设置的反应风管4、涡旋增效反 应器5、均风装置6和除尘装置7，
均风装置6与涡旋增效反应器5连通，物料投料装置2的投料管道21穿过 均风装置的壁板延伸至均风装置6的上侧并将初始脱酸剂与流出涡旋增效反应器 5的含低浓度酸性化合物的烟气进行一次反应。初始脱酸剂输送至均风装置中实 现脱酸剂的一区布料。物料投料装置2设置在物料气化床10侧部。物料投料装 置2旁边布置有回料输送装置9。
除尘装置7设置于均风装置6的上方，除尘装置7上设置有滤袋，滤袋表层 上形成有由烟气上升带动所含的颗粒物附着的反应灰层，以使经过一次反应的烟 气通过除尘装置的滤袋的过程中，烟气中的酸性化合物与反应灰层中的脱酸剂进 行二次反应。其中，烟气中所含的颗粒物包括脱酸剂和烟气自身带有的粉尘。
物料气化床10设置于均风装置6的下方，物料循环调控装置3一端与物料 气化床10连接且另一端连接在反应风管4上，以将经过二次反应后的脱酸剂输 送至反应风管4内并与含高浓度酸性化合物的初始烟气进行三次反应。将经过二 次反应后的脱酸剂输送至反应风管4内实现脱酸剂的二区布料。物料循环调控装 置3布置在反应风管4的前方。
反应风管4连接于涡旋增效反应器5的下端，通过反应风管4的烟气和脱酸 剂上升至涡旋增效反应器5中，并在涡旋增效反应器5内充分接触进行四次反应。
本实施例中烟气在脱酸系统中的流动路径为：在反应风管4中进行三次反应， 进入涡旋增效反应器5中进行四次反应，此时，烟气变成含低浓度酸性化合物的 烟气，然后烟气在均风装置6中进行一次反应，后通过除尘装置7进行二次反应， 反应后的烟气变成洁净的气体从通过排烟风机12进入烟囱14后外排大气。
本实施例中的除酸剂在脱酸系统中的流动路径为：新鲜没经过反应的一次除 酸剂通过物料投料装置2送入均风装置6中(一区布料)与涡旋增效反应器5出 口喊低浓度酸性化合物的烟气进行脱酸反应，即一次反应。除酸剂在负压的作用 下，沿气流继续上升附着在滤袋表层，形成反应灰层，烟气经过滤袋过程中，烟 气中的酸性化合物和反应灰层中的除酸剂产生脱酸反应，即二次反应。随着反应 灰层的加厚，系统阻力增大达到设计值时，除尘装置7开始喷吹，反应灰层从滤 袋表面剥离进入物料气化床10内，物料气化床10与物料循环调控装置3连接， 经过两次脱酸反应后的除酸剂有效成分降低了，二次反应后的除酸剂经物料循环 调控装置3投入反应风管4中(二区布料)并与高浓度的酸性化合物烟气混合进 行脱酸反应，即三次反应。反应风管4与涡旋增效反应器5连接，在反应风管4 气流混合后进入涡旋增效反应器5进行增效和剥离“两个过程”，气流在涡旋增 效反应器5内进行回旋增效反应，即四次反应，增加反应时间促使反应更充分， 并将不同反应程度的脱酸剂分离开。
本发明的除酸系统能够实现除酸去尘一体化，结构紧凑，节省空间，不采用 文氏结构，不设反应床层，没有传统工艺技术的塌床风险，系统阻力低，运行稳 定，能够对烟气有效净化，提高脱酸效率，且能够使脱酸剂反应完全，使脱酸剂 的高效使用。
优选地，如图4和图8所示，物料气化床10内设置有分料板101，分料板 101将物料气化床10内部分隔为循环区103和返回区102，物料循环调控装置3 与物料气化床的循环区103连接，物料气化床的返回区102与外部的回料输送装 置9连接。物料气化床10为开口朝上的箱体结构。循环区103和返回区102能 够把充分反应的脱酸剂和反应不完全的脱酸剂区分出来，减少脱酸剂的无效循 环，降低系统负荷。
优选地，物料气化床10内设置有气化板104，外部气流通过气化板104流向 物料气化床内，气化板104采用柔性编织材料制成，气化板104能够透过气体且 阻拦粉料颗粒。气化板104设置于物料气化床10的底部。分料板101在气化板 104上将物料气化床10内部分为循环区103和返回区102，外部气流通过气化板 104流向物料气化床的循环区103和返回区102。物料气化床10气源来源于供气 风机或压缩空气，空气透过气化板104进入床区，空气在床区内与物料混合使物 料呈现出流态化状态。
优选地，如图9-图11所示，涡旋增效反应器5包括外壳51和外弧板52，外 弧板52与外壳51组合形成圆弧拱形结构的增效室，在增效室内设置有第一涡流 板53、第一导流板55、第二导流板56、匀料板57以及第二涡流板54，第一涡 流板53、第一导流板55、第二导流板56均为弧形结构，第一涡流板53设置在 进口端，第一导流板55和第二导流板56平行分布且均与第一涡流板53相对设 置，第二涡流板54设置在第一导流板55和第二导流板56的下方，匀料板57设 置在出口端。第二涡流板54的上侧向涡旋增效反应器5内侧呈弧形弯曲。涡旋 增效反应器5的进风口58设置在外壳51的下部，出风口59设置在外壳51的侧 部。
脱酸剂从进风口58进入涡旋增效反应器5内进行增效和剥离“两个过程”， 其中，增效过程：脱酸剂在涡旋增效反应器5内利用特斯拉阀的原理进行回旋增 效反应，增加脱酸剂反应停留时间，促使反应更充分；剥离过程：反应较为充分 的物质离心力大，在第二导流板56和匀料板57的外侧从出风口59进入物料气 化床的返回区102排出，通过回料输送装置9运送到产物仓11并通过罐车16输 送；反应不完全的物质离心力小，其中一部分沿第一导流板55和第二导流板56 内侧从出风口59进入物料气化床的循环区103进行再循环，另一部分随气流通 过均风装置6与进入除尘装置7附着在滤袋表面形成反应灰层。
其中，第一导流板55和第二导流板56一方面起到导流降阻的作用，另一方 面它们的端部可以破坏脱酸粉料已经反应了的固化表壳，让没有参加反应的部分 裸露出来，提高脱酸粉料的利用率，另外，可以起到区分物料属性，将反应完全 的物料和反应不完全的物料区分的作用。第一涡流板53和第二涡流板54能够增 加烟气停留时间，增加反应时长，提高循环倍率，缩短反应路径，减少设备占用 空间，设备模块化设计，布局紧凑，克服了传统的脱酸技术反应路径长、设备体 积大的问题。
物料气化床返回区102靠近第二导流板56和匀料板57的外侧，物料气化床 循环区103靠近第一导流板55和第二导流板56的内侧设置，以使反应较为充分 的脱酸剂进入返回区102，反应不完全的脱酸剂进入循环区103。
优选地，如图8所示，均风装置6包括壳体64、第二挡板62、第三挡板63 和多个第一挡板61，第一挡板61、第二挡板62和第三挡板63设置于壳体64内， 多个第一挡板61相间隔连接于第二挡板62上，相邻两个第一挡板61之间形成 竖向的通道，第一挡板61背离第二挡板62的一侧连接于涡旋增效反应器5出风 口59的上侧，第三挡板63相对第二挡板62设置于壳体64上。第二挡板62的 上端朝向涡旋增效反应器5的一侧折弯，第三挡板63的上端向背离第二挡板62 的一侧折弯。均风装置6的底端与物料气化床10的上端连接。由涡旋增效反应 器5的出风口59流出的气流为横向流动得到，涡旋增效反应器5可以整合气流 并改变气流方向，让气流均衡的上升分布到除尘装置7中。
将涡旋增效反应器5和物料气化床10和均风装置6组合，气流在涡旋增效 反应器5内采用特斯拉阀的原理进行回旋增效反应，增加反应时间促使反应更充 分。涡旋增效反应器5内反应不完全的物质进入物料气化床循环区103继续使用， 反应完全的物料进入物料气化床返回区102排出。需要说明的是较现有工艺技术 相比，反应完全和反应不完全的物质分开，可以减少物料的无效循环，减少反应 产物中原料成分的占比，物料分离使后部除尘装置的负担降低，减少滤袋的磨损， 实现物料高效使用、节能降耗。
优选地，如图12和图13所示，在反应风管4内设置有多个物料扩散器13， 多个物料扩散器13沿反应风管4的管壁设置，二次脱酸剂在物料扩散器13的作 用下快速与高浓度的酸性化合物烟气混合进行脱酸反应。反应风管4的管壁上设 置有多个入料口41，通过入料口41连接物料循环调控装置3，物料扩散器13对 应入料口41设置于入料口41相对侧的反应风管4内，以将通过物料循环调控装 置3输送至反应风管的入料口41位置的二次脱酸剂均匀分散开。反应风管4的 风道垂直设置，出口42设置在反应风管4的上端，反应风管4通过出口42连接 涡旋增效反应器5的进风口58。
物料投料装置2的投料管道21的末端设置有物料扩散器，以将脱酸剂均匀 分布在均风装置6中。浓相管道末端设有物料扩散器，物料在物料扩散器的作用 下均匀分布均风装置6中，在均风气流的带动下均匀的在除尘装置7滤袋表面附 着形成反应灰层，此处的反应灰层和滤袋组合相当于一个固定床式反应器，增强 反应效果。其中，如图12所示，物料扩散器可以为风扇。
优选地，如图6和图7所示，本实施例的脱酸系统还包括支撑框架17，除尘 装置7设置于支撑框架17的上侧，均风装置6嵌在支撑框架17中，除尘装置7 侧部连接有出口烟道8，反应风管4的下端连接有入口烟道15，入口烟道15和 出口烟道8上分别设置有阀门，可实现系统内多模块投运或切换，一个模块停运 检修不影响其它模块的运行。支撑框架17上列装多个除尘装置7模块，除尘装 置7模块上面设置防雨检修功能于一体的检修棚18。
以上所述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在不脱离本发明创造构思的前提下，还可做 出若干变形和改进，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双区布料烟气脱酸方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将初始脱酸剂与系统烟气路径后端的含低浓度酸性化合物的烟气进行一次反应；
将经过所述一次反应后的烟气进行除尘处理，以使除尘处理过程中烟气与脱酸剂进行二次反应；
将经过所述二次反应后的脱酸剂返回至系统烟气路径前端并与初始烟气进行三次反应；
将经过所述三次反应后的脱酸剂与烟气进行回旋流动，使其充分接触而进行四次反应；其中，所述一次反应中含低浓度酸性化合物的烟气为所述四次反应后的烟气。
2.根据权利要求1所述的一种双区布料烟气脱酸方法，其特征在于，所述方法还包括：
将经过所述四次反应后且充分反应的脱酸剂输送出反系统，以及
将反应不完全的脱酸剂的其中一部分在烟气气流的带动下进行除尘处理，另一部分与二次反应后的脱酸剂一同循环进行所述三次反应。
3.根据权利要求1所述的一种双区布料烟气脱酸方法，其特征在于，所述脱酸剂为Al2O3粉料或钙基除酸剂或钠基除酸剂，所述Al2O3粉料的比表面积a满足a≥35m2/g，所述钠基除酸剂颗粒的目数为b满足b≥500目，所述钙基除酸剂为生石灰或者熟石灰。
4.一种双区布料烟气脱酸系统，其特征在于，所述脱酸系统用于实现权利要求1至3任一项所述的脱酸方法，所述脱酸系统包括物料气化床(10)、物料循环调控装置(3)、物料投料装置(2)、以及沿烟气输送方向依次设置的反应风管(4)、涡旋增效反应器(5)、均风装置(6)和除尘装置(7)，
所述均风装置(6)与所述涡旋增效反应器(5)连通，所述物料投料装置(2)的投料管道(21)穿过所述均风装置的壁板延伸至所述均风装置(6)的上侧并将初始脱酸剂与流出涡旋增效反应器(5)的含低浓度酸性化合物的烟气进行一次反应；
所述除尘装置(7)设置于所述均风装置(6)的上方，所述除尘装置(7)上设置有用于过滤颗粒物的滤袋，所述滤袋表层上形成有由烟气上升带动所含的颗粒物附着的反应灰层，以使经过一次反应的烟气通过所述除尘装置(7)的滤袋的过程中，烟气中的酸性化合物与反应灰层中的脱酸剂进行二次反应；
所述物料气化床(10)设置于所述均风装置(6)的下方，所述物料循环调控装置(3)一端与所述物料气化床(10)连接且另一端连接在所述反应风管(4)上，以将经过二次反应后的脱酸剂输送至所述反应风管(4)内并与初始烟气进行三次反应；
所述反应风管(4)连接于所述涡旋增效反应器(5)的下端，通过所述反应风管(4)的烟气和脱酸剂上升至所述涡旋增效反应器(5)中，并在所述涡旋增效反应器(5)充分接触进行四次反应。
5.根据权利要求4所述的一种双区布料烟气脱酸系统，其特征在于，所述物料气化床(10)内设置有分料板(101)，所述分料板(101)将物料气化床(10)内部分隔为循环区(103)和返回区(102)，所述物料循环调控装置(3)与所述物料气化床的循环区(103)连接，所述物料气化床的返回区(102)与外部的回料输送装置(9)连接。
6.根据权利要求4所述的一种双区布料烟气脱酸系统，其特征在于，所述物料气化床(10)内设置有气化板(104)，外部气流通过所述气化板(104)流向所述物料气化床内，所述气化板(104)采用柔性编织材料制成，所述气化板(104)能够透过气体且阻拦粉料颗粒。
7.根据权利要求4所述的一种双区布料烟气脱酸系统，其特征在于，所述均风装置(6)包括壳体(64)、第二挡板(62)、第三挡板(63)和多个第一挡板(61)，所述第一挡板(61)、所述第二挡板(62)和第三挡板(63)设置于所述壳体(64)内，多个所述第一挡板(61)相间隔连接于所述第二挡板(62)上，相邻两个所述第一挡板(61)之间形成竖向的通道，所述第一挡板(61)背离所述第二挡板(62)的一侧连接于所述涡旋增效反应器(5)的出风口(59)的上侧，所述第三挡板(63)相对所述第二挡板(62)设置于所述壳体(64)上。
8.根据权利要求4所述的一种双区布料烟气脱酸系统，其特征在于，所述涡旋增效反应器(5)包括外壳(51)和外弧板(52)，所述外弧板(52)与所述外壳(51)形成圆弧拱形结构的增效室，在所述增效室内设置有第一涡流板(53)、第一导流板(55)、第二导流板(56)、匀料板(57)以及第二涡流板(54)，所述第一涡流板(53)、所述第一导流板(55)、所述第二导流板(56)均为弧形结构，所述第一涡流板(53)设置在进口端，所述第一导流板(55)和所述第二导流板(56)平行分布且均与所述第一涡流板(53)相对设置，所述第二涡流板(54)设置在所述第一导流板(55)和所述第二导流板(56)的下方，所述匀料板(57)设置在出口端。
9.根据权利要求4所述的一种双区布料烟气脱酸系统，其特征在于，在所述反应风管(4)内设置有多个物料扩散器(13)，多个所述物料扩散器(13)沿所述反应风管(4)的管壁设置；
物料投料装置(2)的投料管道(21)的末端设置有物料扩散器，以将脱酸剂均匀分布在均风装置(6)中。
10.根据权利要求4所述的一种双区布料烟气脱酸系统，其特征在于，还包括支撑框架(17)，所述除尘装置(7)设置于所述支撑框架(17)的上侧，所述均风装置(6)嵌在支撑框架(17)中，所述除尘装置(7)侧部连接有出口烟道(8)，所述反应风管(4)的下端连接有入口烟道(15)，所述入口烟道(15)和所述出口烟道(8)上设置有阀门。
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