CN113828112A - 移动床吸附塔和具有移动床吸附塔的烟气净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动床吸附塔和具有移动床吸附塔的烟气净化系统，移动床吸附塔包括塔体、分布器和多个落料管，塔体内具有空腔，塔体设有与空腔连通的烟气进口和烟气出口，空腔包括填充吸附剂的填料段；分布器设在塔体内，分布器设有若干落料口，分布器位于填料段的下方以便填料段中的吸附剂通过落料口流出；多个落料管与多个落料口一一对应，落料管位于对应的落料口的下方，烟气进口位于落料口的下方。落料管的至少部分侧壁为镂空结构，侧壁包括若干在落料管的长度方向上间隔排布的栅条，相邻两个栅条之间形成允许烟气流通的烟气通道，栅条向内向下倾斜以便其底端位于其顶端的内侧。本发明的移动床吸附塔具有吸附均匀、吸附效果好的优点。

Description

移动床吸附塔和具有移动床吸附塔的烟气净化系统

技术领域

本申请涉及烟气处理技术领域，尤其是涉及一种移动床吸附塔和具有移动床吸附塔的 烟气净化系统。

背景技术

燃煤烟气产生大量的污染物是危害大气环境和人类健康的重要因素之一。烟气净化领 域通常采用固定床吸附塔对烟气中的污染物进行吸附以实现净化烟气的目的，但是相关技 术中的固定床吸附塔在应用时普遍存在填料层压力与密度不均匀、吸附不均匀、吸附效果 差、吸附能力随使用时间延长而降低的问题，而且在需要更换吸附剂时需要停止工作，严 重影响吸附效率，提高了操作难度。相关技术采用移动床吸附塔通过使吸附剂在塔内流动， 克服了固定床吸附塔吸附能力随使用时间延长而降低的问题，但是移动床吸附塔中仍然存 在烟气分布不均匀、净化效果不理想的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施 例提出一种移动床吸附塔，具有吸附均匀、吸附效果好的优点。

本发明的实施例还提出一种包括上述移动床吸附塔的烟气净化系统。

根据本发明实施例的移动床吸附塔，包括塔体，所述塔体内具有空腔，所述塔体设有 与所述空腔连通的加料口、出料口、烟气进口和烟气出口，所述空腔包括填充吸附剂的填 料段；分布器，所述分布器设在所述塔体内，所述分布器设有若干落料口，所述分布器位于所述填料段的下方以便所述填料段中的吸附剂通过所述落料口流出；多个落料管，多个所述落料管与多个所述落料口一一对应，所述落料管位于对应的所述落料口的下方，所述烟气进口位于所述落料口的下方，所述落料管位于所述出料口的上方，

其中，所述落料管的至少部分侧壁为镂空结构，所述侧壁包括若干在所述落料管的长 度方向上间隔排布的栅条，所述栅条的长度方向与所述落料管的长度方向相互垂直，相邻 两个栅条之间形成允许烟气流通的烟气通道，所述栅条向内向下倾斜以便其底端位于其顶 端的内侧。

根据本发明实施例的移动床吸附塔具有落料速度均匀、吸附效果均匀的优点。

在一些实施例中，所述栅条为条形板结构，所述栅条与所述落料管的长度方向之间的 夹角为10°-80°。

在一些实施例中，所述栅条的宽度为20mm-100mm。

在一些实施例中，若干所述栅条在所述落料管的长度方向上对齐，相邻两个栅条中， 上方的栅条的底端在竖直方向上位于下方的栅条的顶端的下面。

在一些实施例中，上方的栅条的顶端与下方的栅条的顶端之前的间距为10mm-100mm。

在一些实施例中，所述落料管与所述落料口之间具有间隔以允许烟气流动。

在一些实施例中，所述分布器包括分布板，所述落料口设在所述分布板上，所述移动 床吸附塔还包括多个分布管，多个所述分布管与多个所述落料口一一对应，所述分布管与 所述分布板的下端面相连并从所述分布板向下延伸，多个所述落料管与多个所述分布管一 一对应，所述分布管的下端部伸入对应的所述落料管的上端部内，所述落料管的顶端与所 述分布板的下端面之间具有缝隙，所述分布管与对应的所述落料管之间具有间隔，所述烟 气进口位于所述分布板的下方。

在一些实施例中，所述落料管为方形管，所述落料管包括相对的第一侧壁和第二侧壁、 以及相对的第三侧壁和第四侧壁。

其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁设置为镂空结构，和/或，所述第三侧壁和所述第 四侧壁设置为镂空结构。

在一些实施例中，所述落料管沿竖直方向延伸，所述落料管在竖直方向上的长度为 400mm-800mm。

根据本发明实施例的烟气净化系统，包括烟气冷却装置，所述烟气冷却装置具有进烟 口和出烟口，所述烟气冷却装置用于将从所述进烟口进入的烟气冷却至室温及以下；移动 床吸附塔，所述移动床吸附塔为根据上述任一实施例所述的移动床吸附塔，所述烟气冷却 装置的出烟口与所述移动床吸附塔的所述烟气出口连通，所述移动床吸附塔用于对所述烟 气进行吸附。

附图说明

图1是根据本发明实施例的移动床吸附塔的正视图。

图2是根据本发明实施例的移动床吸附塔的俯视图。

图3是图2的剖视图。

图4是图3中B-B处的剖视图。

图5是图3中落料管的示意图。

图6是图3中落料管的剖视图。

图7是另一实施例的图3中B-B处的剖视图。

图8是图3中分布器的剖视图。

图9是另一实施例的图2中A-A处的剖视图。

图10是另一实施例的分布器的剖视图。

附图标记：

塔体1；加料口11；烟气出口12；烟气进口13；出料口14；

分布器2；分布板21；落料口22；分布管23；

落料管3。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图 描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图6所示，根据本发明实施例的移动床吸附塔，包括塔体1、分布器2和多个落料管3。

塔体1内具有空腔，塔体1设有与空腔连通的加料口11、出料口14、烟气进口13和烟气出口12，空腔包括填充吸附剂的填料段；

具体地，加料口11位于塔体1的上端，出料口14位于塔体1的下端，烟气进口13位于塔体1前端的靠下侧，烟气出口12位于塔体1前端的靠上侧。需要说明的是，烟气流通 方向是从烟气进口13向上流动至到烟气出口12，吸附剂从塔体1的上侧进入塔体1并从 塔体1的下端流出，烟气的流向与吸附剂的流向相反，烟气中氮和硫的浓度随着烟气上升 逐渐降低，吸附剂的吸附效果随着与烟气接触的时间逐渐降低，较低氮和硫浓度的烟气较 好吸附效果的吸附剂接触，能够有效降低从烟气出口12排出气体中氮和硫的浓度，提高吸 附效率

分布器2设在塔体1内，分布器2设有若干落料口22，分布器2位于填料段的下方以便填料段中的吸附剂通过落料口22流出；

具体地，如图4和图8所示，落料口22是分布器2上的长条状通孔，落料口22平行 间隔布置且间距相等。由此，吸附剂通过均匀布置的各个落料口22的流量大致相同，一方 面延缓了吸附剂向下流动的速度，增加了吸附剂颗粒与烟气接触的时间，另一方面避免吸 附剂集中从更靠近塔体1中心的位置流出、在流动中产生死角，提高了吸附剂流动的效率， 从而提高了吸附效果。

多个落料管3与多个落料口22一一对应，落料管3位于对应的落料口22的下方，烟气进口13位于落料口22的下方，落料管3位于出料口14的上方。

具体地，落料口22在水平方向上的几何中心与落料管3在水平方向上的几何中心的位 置相同，落料管3的上端与分布器2的下端有间隔，烟气进口13的上沿位于落料口22的下方保证烟气进口13完全位于落料口22的下方。由此，烟气从烟气进口13进入塔体1后， 经过落料管3与落料口22之间的间隔进入填料段中，在烟气进入调料段的路径更短更平顺，烟气流动时由于能量损失而引起的压降低，提高了烟气在填料段流动的流畅程度，从而提高了吸附效果。

其中，落料管3的至少部分侧壁为镂空结构，侧壁包括若干在落料管3的长度方向上 间隔排布的栅条，栅条的长度方向与落料管3的长度方向相互垂直，相邻两个栅条之间形 成允许烟气流通的烟气通道，栅条向内向下倾斜以便其底端位于其顶端的内侧。

具体地，如图5至图7所示，落料管3的截面是长条状的矩形，落料管3的左右两个侧壁上设置有栅条，落料管3沿竖直方向延伸，栅条沿前后方向延伸，栅条从上至下平行 间隔布置，每根栅条从落料管3的外壁向内向下倾斜，由此，一方面空气可以从落料管3 的侧壁进入落料管3中、提高了空气的流通量，另一方面在吸附剂颗粒往下落时。倾斜的 栅条能够有效地阻止吸附剂从落料管3的侧壁中漏出。

在一些实施例中，栅条为条形板结构，栅条与落料管3的长度方向之间的夹角为10°-80°。

具体地，栅条与落料管3的长度方向之间的夹角即为栅条所在平面与栅条所在的落料 管3侧壁之间的夹角。优选的，栅条与落料管3长度方向的夹角为45°。如此设置是均衡了落料管3侧壁的通气量与从落料管3侧壁溢出的吸附剂质量之间的最优选择。

在一些实施例中，栅条的宽度为20mm-100mm。

具体地，栅条的宽度是指单根栅条顶端与低端之间在水平方向上的水平距离。优选的， 栅条的宽度为40mm。由此，一方面增长了吸附剂颗粒从侧壁溢出落料管3的路径，从而减 少了吸附剂溢出的量；另一方面保证了栅条之间有足够的宽度，从而提高了吸附剂落下的 流量。

在一些实施例中，若干栅条在落料管3的长度方向上对齐，相邻两个栅条中，上方的 栅条的底端在竖直方向上位于下方的栅条的顶端的下面。

具体地，落料管3的一个侧壁上设置有若干个栅条，栅条在竖直方向上平行等间距布 置，即栅条在水平方向上的位置相同。由此，减少栅条对吸附剂的阻挡，吸附剂可以从落料管3中流畅的落下。

在一些实施例中，上方的栅条的顶端与下方的栅条的顶端之前的间距为10mm-100mm。

具体地，上方的栅条的顶端与下方的栅条的顶端之前的间距即为相邻两根栅条之间在 竖直方向上的距离，优选的，上方的栅条的顶端与下方的栅条的顶端之前的间距为55mm， 由此，一方面减小了间距，防止吸附剂颗粒从栅条之间溢出；另一方面该宽度的间距能够 有效地保证空气的流量。

在一些实施例中，落料管3与落料口22之间具有间隔以允许烟气流动。

具体地，落料管3与落料口22之间的间隔即为落料管3顶端与分布板21下端之间在竖直方向上的距离。优选的，落料管3与落料口22之间的间隔为25mm。由此，烟气从烟 气进口13进入塔体1后，经过落料管3与落料口22之间的间隔进入填料段中，在烟气进 入调料段的路径更短更平顺，烟气流动时由于能量损失而引起的压降低，提高了烟气在填 料段流动的流畅程度，从而提高了吸附效果

在一些实施例中，分布器2包括分布板21，落料口22设在分布板21上，移动床吸附塔还包括多个分布管23，多个分布管23与多个落料口22一一对应，分布管23与分布板 21的下端面相连并从分布板21向下延伸，多个落料管3与多个分布管23一一对应，分布 管23的下端部伸入对应的落料管3的上端部内，落料管3的顶端与分布板21的下端面之 间具有缝隙，分布管23与对应的落料管3之间具有间隔，烟气进口13位于分布板21的下 方。

具体地，如图9和图10所示，分布管23的截面内沿的形状与分布板21上的通孔的形状相同，分布管23平行等间距排列，分布管23沿着竖直方向延伸，分布管23的下端的高 度低于落料管3上端的高度，分布管23下端的外缘与落料管3的内壁之间留有缝隙。由此， 分布管23中流出的吸附剂能够直接落入落料管3中，避免了吸附剂从分布器2进入落料管 3时从分布器2与落料管3之间的缝隙溢出、经过烟气进口13溅出吸附塔。

在一些实施例中，落料管3为方形管，落料管3包括相对的第一侧壁和第二侧壁、以及相对的第三侧壁和第四侧壁。

具体地，如图7所示，落料口22平行间隔布置，多个落料口22排列为多排，每排落料口22包括若干落料口22，每排落料口22中的若干落料口22沿前后方向间隔排布，多 排落料口22在左右方向上间隔排布，相邻两排落料口22在第二方向上对齐，落料口22的 形状为方形，多个落料管3与落料口22一一对应，落料管3在落料口22的正下方。

其中，第一侧壁和第二侧壁设置为镂空结构，和/或，第三侧壁和第四侧壁设置为镂空 结构。

具体地，落料管3为方形管，落料管3前后方向的两个侧壁或者左右方向的两个侧壁 设置有栅条。由此，设置多列落料口22和落料管3，使吸附剂颗粒落下更均匀，减少了吸附剂流动中的死角，从而提高了吸附效率。

在一些实施例中，落料管3沿竖直方向延伸，落料管3在竖直方向上的长度为400mm-800mm。

优选的，落料管3的长度为740mm，这样设置使吸附剂颗粒向下流动顺畅。

根据本发明实施例的烟气净化系统，包括烟气冷却装置，烟气冷却装置具有进烟口和 出烟口，烟气冷却装置用于将从进烟口进入的烟气冷却至室温及以下；移动床吸附塔，移 动床吸附塔为根据上述任一实施例的移动床吸附塔，烟气冷却装置的出烟口与移动床吸附 塔的烟气出口12连通，移动床吸附塔用于对烟气进行吸附。

可选地，烟气进口13进入的烟气的温度为-100℃-室温(例如室温为25℃)。可选地， 吸附剂为活性焦(碳)。

本实施例提供的烟气净化系统在对烟气进行吸附时采用低温吸附的方式，利用烟气中 污染物组分在低温下的溶解特性和吸附特性进行污染物的脱出，能够同时实现脱硫脱硝。 其中，烟气中的二氧化硫以物理吸附为主，解析温度低，吸附剂损耗低，吸附剂补充量低， 降低了运行成本。并且，在低温下进行吸附的烟气净化系统对污染物的吸附量大，吸附剂 装填量少，移动床吸附塔等设备的占地面积小。

需要说明的是，本实施例提供的烟气净化系统在对烟气进行吸附净化时，烟气中难以 脱除的NO_x组分用过低温氧化吸附机理，氧化成NO₂吸附脱除，不需要喷入NH₃进行催化还 原，运行成本低。本实施例提供的烟气净化系统对烟气中NO_x的吸附比例大于99％，脱硝效率明显优于现有技术中70～80％的脱硝效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可 以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第 一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或 斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、 “下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特 征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些 示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的 至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同 的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施 例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将 本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种移动床吸附塔，其特征在于，包括：

塔体，所述塔体内具有空腔，所述塔体设有与所述空腔连通的加料口、出料口、烟气进口和烟气出口，所述空腔包括填充吸附剂的填料段；

分布器，所述分布器设在所述塔体内，所述分布器设有若干落料口，所述分布器位于所述填料段的下方以便所述填料段中的吸附剂通过所述落料口流出；

多个落料管，多个所述落料管与多个所述落料口一一对应，所述落料管位于对应的所述落料口的下方，所述烟气进口位于所述落料口的下方，所述落料管位于所述出料口的上方，

其中，所述落料管的至少部分侧壁为镂空结构，所述侧壁包括若干在所述落料管的长度方向上间隔排布的栅条，所述栅条的长度方向与所述落料管的长度方向相互垂直，相邻两个栅条之间形成允许烟气流通的烟气通道，所述栅条向内向下倾斜以便其底端位于其顶端的内侧。

2.根据权利要求1所述的移动床吸附塔，其特征在于，所述栅条为条形板结构，所述栅条与所述落料管的长度方向之间的夹角为10°-80°。

3.根据权利要求1所述的移动床吸附塔，其特征在于，所述栅条的宽度为20mm-100mm。

4.根据权利要求1所述的移动床吸附塔，其特征在于，若干所述栅条在所述落料管的长度方向上对齐，相邻两个栅条中，上方的栅条的底端在竖直方向上位于下方的栅条的顶端的下面。

5.根据权利要求4所述的移动床吸附塔，其特征在于，上方的栅条的顶端与下方的栅条的顶端之前的间距为10mm-100mm。

6.根据权利要求1所述的移动床吸附塔，其特征在于，所述落料管与所述落料口之间具有间隔以允许烟气流动。

7.根据权利要求6所述的移动床吸附塔，其特征在于，所述分布器包括分布板，所述落料口设在所述分布板上，所述移动床吸附塔还包括多个分布管，多个所述分布管与多个所述落料口一一对应，所述分布管与所述分布板的下端面相连并从所述分布板向下延伸，多个所述落料管与多个所述分布管一一对应，所述分布管的下端部伸入对应的所述落料管的上端部内，所述落料管的顶端与所述分布板的下端面之间具有缝隙，所述分布管与对应的所述落料管之间具有间隔，所述烟气进口位于所述分布板的下方。

8.根据权利要求1所述的移动床吸附塔，其特征在于，所述落料管为方形管，所述落料管包括相对的第一侧壁和第二侧壁、以及相对的第三侧壁和第四侧壁，

其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁设置为镂空结构，和/或，所述第三侧壁和所述第四侧壁设置为镂空结构。

9.根据权利要求8所述的移动床吸附塔，其特征在于，所述落料管沿竖直方向延伸，所述落料管在竖直方向上的长度为400mm-800mm。

10.一种烟气净化系统，其特征在于，包括：

烟气冷却装置，所述烟气冷却装置具有进烟口和出烟口，所述烟气冷却装置用于将从所述进烟口进入的烟气冷却至室温及以下；

移动床吸附塔，所述移动床吸附塔为根据权利要求1-9中任一项所述的移动床吸附塔，所述烟气冷却装置的出烟口与所述移动床吸附塔的所述烟气出口连通，所述移动床吸附塔用于对所述烟气进行吸附。

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