CN114870581A - 一种干法脱酸反应器及其干法脱酸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干法脱酸反应器及其干法脱酸方法，反应塔体包括供脱酸粉料呈流化状态的气动力流化床，气动力流化床底部开设有烟气入口，烟气入口连通有烟气入口管，烟气入口管与烟气入口之间连通有用于加快烟气流通的喷射通道，喷射通道连通有朝其内侧送入流化沙的流化沙管，流化沙管单位时间送入的流化沙其自身重力小于其受到的烟气流动力，那么可以保证在流化沙进入喷射通道后，在烟气带动下使得流化沙能够经过气体流化床的底部朝上喷射，使得流化沙颗粒能够充分与脱酸粉料颗粒充分摩擦，进而使得脱酸粉料颗粒表面已经与酸性气体反应过的部分去除，提高了对酸性气体处理的效率，且降低了脱酸粉料的使用量，节约了成本。

Description

一种干法脱酸反应器及其干法脱酸方法

技术领域

本发明涉及干法脱酸技术领域，特别是涉及一种干法脱酸反应器及其干法脱酸方法。

背景技术

现有技术中烟气脱酸干法系统，脱酸粉料也称为脱酸干粉，一般为消石灰或者小苏打喷入到烟道中，具体的为在烟道处设置气动力流化床，使得脱酸粉料形成流化状态，与酸性气体反应，例如二氧化硫、氯化氢等，完成烟气净化。同时由于反应时间短，且化学反应发生在干粉颗粒表面，内部有很大比例未完成反应，再利用除尘器进行收集。专利文件CN103292320A公开了循环流化床锅炉和使用循环流化床锅炉的流化方法，该循环流化床锅炉包括炉膛、设置在该炉膛的底部的第一布风板和排渣管,其中,所述循环流化床锅炉还包括用于使灰渣形成为流化状态的排渣床区域,该排渣床区域设置在所述炉膛的下部的外侧并且与所述炉膛连通，所述排渣管设置在所述排渣床区域的底部，其目的是使得灰渣充分燃烧，但是并不能保证烟气脱酸效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种干法脱酸反应器及其干法脱酸方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过流化沙提前进入喷射通道，与烟气一同高速流动，进而使得流化沙颗粒与脱酸粉料颗粒进行冲击，增加对脱酸粉料颗粒磨削作用，保证脱酸粉料对烟气脱酸效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种干法脱酸反应器，包括沿烟气流通方向依次连通的烟气入口管和反应塔体，所述反应塔体包括供脱酸粉料呈流化状态的气动力流化床，所述气动力流化床底部开设有烟气入口，所述烟气入口连通有烟气入口管，所述烟气入口管与所述烟气入口之间连通有用于加快烟气流通的喷射通道，所述喷射通道的流通截面小于所述烟气入口管的流通截面，所述喷射通道连通有朝其内侧送入流化沙的流化沙管，所述流化沙管单位时间送入的流化沙其自身重力小于其受到的烟气流动力。

优选的，所述流化沙管的出料口靠近所述烟气入口。

优选的，所述喷射通道沿径向分为若干互不连通的分流通道，各所述分流通道均配套有所述流化沙管，且各所述分流通道与对应所述流化沙管的出料口相连通。

优选的，所述气动力流化床的流通截面自下至上逐渐扩大。

优选的，所述气动力流化床包括与所述烟气入口相连通的回流段，所述回流段沿竖直方向延伸设置，所述回流段整体呈便于所述脱酸粉料沿其壁面回落的倒锥状结构，所述烟气入口连通在所述倒锥状结构的底部。

优选的，所述倒锥状结构的底部开设有若干排料口，各所述排料口贴靠在所述倒锥状结构内壁上，并环绕在所述烟气入口周围。

优选的，所述排料口连通有将所述流化沙回收至所述流化沙管的回收机构，所述流化沙管内设有将流化沙从所述回收机构送入所述出料口处的送料绞龙。

优选的，所述倒锥状结构的顶部设有供所述脱酸粉料和所述流化沙回落的缓冲段，所述缓冲段的流通截面不小于所述倒锥状结构顶部的流通截面。

优选的，所述缓冲段的顶部开设有烟气出口，所述烟气出口连通有竖直设置的烟气出口管。

还提供一种干法脱酸方法，包括如下步骤：

通入脱酸粉料：导通烟气入口管、喷射通道、反应塔体和烟气出口管，将脱酸粉料通入反应塔体内部，所述脱酸粉料在烟气流通的作用下，在所述反应塔体内部形成流化状态；

通入流化沙：导通流化沙管和所述喷射通道，将所述流化沙管内的流化沙通入所述喷射通道中，所述流化沙在烟气的带动下进入所述反应塔体内部；

研磨脱酸粉料：所述脱酸粉料在烟气的带动下逐渐上升，到达所述反应塔体的缓冲段后，所述脱酸粉料受其自身重力和流速的影响沿所述反应塔体的内周壁逐渐回落，直至靠近烟气入口，所述流化沙在所述喷射通道内烟气的带动下朝回落的所述脱酸粉料射流，流化的所述流化沙冲击所述脱酸粉料，流化沙的颗粒对脱酸粉料的颗粒形成摩擦；

排出流化沙：所述流化沙聚集在所述反应塔体底部至所需量后，导通回收机构和排料口，将所述流化沙回收至所述流化沙管内。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

第一，反应塔体包括供脱酸粉料呈流化状态的气动力流化床，在脱酸粉料形成流化状态后，烟气能够与流化状的脱酸粉料充分接触，使得烟气中的酸性气体充分反应，降低烟气中酸性气体的浓度，气动力流化床底部开设有烟气入口，烟气入口连通有烟气入口管，烟气入口管与烟气入口之间连通有用于加快烟气流通的喷射通道，喷射通道的流通截面小于烟气入口管的流通截面，进一步加快烟气的流动速度，喷射通道连通有朝其内侧送入流化沙的流化沙管，流化沙管单位时间送入的流化沙其自身重力小于其受到的烟气流动力，那么可以保证在流化沙进入喷射通道后，在烟气带动下使得流化沙能够经过气体流化床的底部朝上喷射，由于脱酸粉末在气体流化床内达到最高位置后，沿气体流化床四周下落至烟气入口处，使得流化沙颗粒能够充分与脱酸粉料颗粒充分摩擦，进而使得脱酸粉料颗粒表面已经与酸性气体反应过的部分去除，暴露出脱酸粉料颗粒中心位置部分继续与酸性气体反应，提高了对酸性气体处理的效率，且降低了脱酸粉料的使用量，节约了成本。

第二，流化沙管的出料口靠近烟气入口，使得流化沙进入喷射通道后能够快速进入气动力流化床中，减少流化沙在喷射通道中停留时间，进而减少流化沙颗粒与喷射通道内壁的碰撞和摩擦等，保证流化沙在进入气动力流化床后能够充分对脱酸粉料颗粒进行摩擦。

第三，喷射通道沿径向分为若干互不连通的分流通道，各分流通道均配套有流化沙管，且各分流通道与对应流化沙管的出料口相连通，通过将喷射通道分成若干分流通道，使得总体量的流化沙分别通过各个分流通道进入气动力流化床内，也就是说将总体量的流化沙进行均分，不仅能够避免流化沙聚集加入喷射通道中，弱化烟气对流化沙的带动效果，而且能够保证流化沙的分散效果，以扩大流化沙与脱酸粉料的接触面，提高了对脱酸粉料的摩擦效果。

第四，气动力流化床的流通截面自下至上逐渐扩大，以能够保证烟气上升的同时，流动速度逐渐降低，进而保证了脱酸粉料和流化沙在达到相应高度位置后，能够回落至气动力流化床的底部，即聚集在烟气入口处。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

其中，1-烟气出口管、2-气动力流化床、3-喷射通道、4-烟气入口管、5-流化沙管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种干法脱酸反应器及其干法脱酸方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过流化沙提前进入喷射通道，与烟气一同高速流动，进而使得流化沙颗粒与脱酸粉料颗粒进行冲击，增加对脱酸粉料颗粒磨削作用，保证脱酸粉料对烟气脱酸效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1，本实施例中提供一种干法脱酸反应器，包括沿烟气流通方向依次连通的烟气入口管4和反应塔体，反应塔体包括供脱酸粉料呈流化状态的气动力流化床2，在脱酸粉料形成流化状态后，烟气能够与流化状的脱酸粉料充分接触，使得烟气中的酸性气体充分反应，降低烟气中酸性气体的浓度，气动力流化床2底部开设有烟气入口，烟气入口连通有烟气入口管4，烟气入口管4与烟气入口之间连通有用于加快烟气流通的喷射通道3，喷射通道3的流通截面小于烟气入口管4的流通截面，进一步加快烟气的流动速度，喷射通道3连通有朝其内侧送入流化沙的流化沙管5，流化沙管5单位时间送入的流化沙其自身重力小于其受到的烟气流动力，那么可以保证在流化沙进入喷射通道3后，在烟气带动下使得流化沙能够经过气体流化床的底部朝上喷射，避免单位时间内加入的流化沙过多，受其自身重力影响，烟气流动不能够充分将流化沙带起流动，导致进入气动力流化床2内的流化沙量不足，导致对脱酸粉料颗粒的磨削效果变差，由于脱酸粉末在气体流化床内达到最高位置后，沿气体流化床四周下落至烟气入口处，使得流化沙颗粒能够充分与脱酸粉料颗粒充分摩擦，进而使得脱酸粉料颗粒表面已经与酸性气体反应过的部分去除，暴露出脱酸粉料颗粒中心位置部分继续与酸性气体反应，增强了脱酸粉料颗粒的性能，提高了对酸性气体处理的效率，且降低了脱酸粉料的使用量，节约了成本。优选的烟气入口管4配套有进气风机，使得烟气在烟气入口管4内的流动速度不小于20m/s，进而喷射通道3内烟气的流动速度能够高于20m/s，以保证流化沙能够充分被喷射通道3内的烟气带动，进一步的通过加快流化沙的流动速度，进一步使得流化沙与脱酸粉末之间的流动形成速度差，保证流化沙对脱酸粉末的磨削作用。

其中，流化沙管5的出料口靠近烟气入口，使得流化沙进入喷射通道3后能够快速进入气动力流化床2中，减少流化沙在喷射通道3中停留时间，进而减少流化沙颗粒与喷射通道3内壁的碰撞和摩擦等，保证流化沙在进入气动力流化床2后能够充分对脱酸粉料颗粒进行摩擦，优选的流化沙管5的出料口距离烟气入口为20厘米至50厘米，需要说明的是，流化沙管5的出料口距离烟气入口不能小于20厘米，避免流化沙的流动速度还未达到相应值就脱离喷射通道3。

进一步的，喷射通道3沿径向分为若干互不连通的分流通道，各分流通道均配套有流化沙管5，且各分流通道与对应流化沙管5的出料口相连通，通过将喷射通道3分成若干分流通道，使得总体量的流化沙分别通过各个分流通道进入气动力流化床2内，也就是说将总体量的流化沙进行均分，不仅能够避免流化沙聚集加入喷射通道3中，弱化烟气对流化沙的带动效果，而且能够保证流化沙的分散效果，以扩大流化沙与脱酸粉料的接触面，提高了对脱酸粉料的摩擦效果。

作为本发明优选的实施方式，气动力流化床2的流通截面自下至上逐渐扩大，以能够保证烟气上升的同时，流动速度逐渐降低，进而保证了脱酸粉料和流化沙在达到相应高度位置后，受其自身重力影响，能够回落至气动力流化床2的底部，即聚集在烟气入口处，具体的在回落的过程中，由于气动力流化床2的底部开设烟气入口，使得脱酸粉料和流化沙能够沿烟气入口外周侧进行回落，优选的，气动力流化床2整体结构下窄上宽，上部最宽处流通截面高于下部窄处流通截面的2倍以上，以能够充分保证脱酸粉料和流化沙在到达相应高度后，流速降低进而进行回落。

进一步的，气动力流化床2包括与烟气入口相连通的回流段，回流段沿竖直方向延伸设置，回流段整体呈便于脱酸粉料沿其壁面回落的倒锥状结构，烟气入口连通在倒锥状结构的底部，倒锥状结构使得流化沙在回落过程中更平顺，避免在倒锥状结构的内壁上形成堆积，不能够对流化沙进行有效回收。

进一步的，倒锥状结构的底部开设有若干排料口，各排料口贴靠在倒锥状结构内壁上，并环绕在烟气入口周围，需要说明的是，由于脱酸粉料颗粒质量较小，那么在气动力流化床2中在烟气的带动下，能够持续进行充分流动，流化沙颗粒质量较大，使得流化沙在到达相应高度后沿四周回落，烟气不再对其充分带动，那么使得流化沙能够沿倒锥状结构内壁或者靠近内部的位置处进行回落，并堆积在倒锥状结构内壁的底部，由于排料口贴靠在倒锥状结构内壁，流化沙能够通过排料口直接排出。

优选的，排料口连通有将流化沙回收至流化沙管5的回收机构，流化沙管5内设有将流化沙从回收机构送入出料口处的送料绞龙，使得流化沙能够循环利用，降低使用成本，优选的回收机构包括回收箱体，回收箱体位于排料口下方，以与排料口形成高度上的差距，使得流化沙能够靠其自重落入回收箱体中，进而通过送料绞龙将聚集在回收箱体中的流化沙送入流化沙管5中。

作为本发明优选的实施方式，倒锥状结构的顶部设有供脱酸粉料和流化沙回落的缓冲段，缓冲段的流通截面不小于倒锥状结构顶部的流通截面，通过设置缓冲段，使得动量较大的流化沙颗粒和脱酸粉料颗粒能够继续朝上流动，随后再在自身重力的影响下回落，避免动量较大的流化沙颗粒和脱酸粉料颗粒直接冲击到气动力流化床2的顶壁上，减少流化沙颗粒和脱酸粉料颗粒与气动力流化床2顶壁的碰撞和摩擦，造成流化沙颗粒和脱酸粉料颗粒的损失。

作为本发明优选的实施方式，缓冲段的顶部开设有烟气出口，烟气出口连通有竖直设置的烟气出口管1，通过将烟气出口管1竖直设置，进一步防止动量较大的流化沙颗粒和脱酸粉料颗粒通过缓冲段，并冲击在烟气出口管1内壁上后，附着在烟气出口管1内壁上，且避免设置弯曲状的烟气出口管1，造成流化沙颗粒和脱酸粉料颗粒在烟气出口管1处的堆积。

进一步的，还提供一种干法脱酸方法，包括如下步骤：

通入脱酸粉料：导通烟气入口管4、喷射通道3、反应塔体和烟气出口管1，将脱酸粉料通入反应塔体内部，脱酸粉料在烟气流通的作用下，在反应塔体内部形成流化状态；

通入流化沙：导通流化沙管5和喷射通道3，将流化沙管5内的流化沙通入喷射通道3中，流化沙在烟气的带动下进入反应塔体内部；

研磨脱酸粉料：脱酸粉料在烟气的带动下逐渐上升，到达反应塔体的缓冲段后，脱酸粉料受其自身重力和流速的影响沿反应塔体的内周壁逐渐回落，直至靠近烟气入口，流化沙在喷射通道3内烟气的带动下朝回落的脱酸粉料射流，流化的流化沙冲击脱酸粉料，流化沙的颗粒对脱酸粉料的颗粒形成摩擦；

排出流化沙：流化沙聚集在反应塔体底部至所需量后，导通回收机构和排料口，将流化沙回收至流化沙管5内。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种干法脱酸反应器，其特征在于，包括沿烟气流通方向依次连通的烟气入口管和反应塔体，所述反应塔体包括供脱酸粉料呈流化状态的气动力流化床，所述气动力流化床底部开设有烟气入口，所述烟气入口连通有烟气入口管，所述烟气入口管与所述烟气入口之间连通有用于加快烟气流通的喷射通道，所述喷射通道的流通截面小于所述烟气入口管的流通截面，所述喷射通道连通有朝其内侧送入流化沙的流化沙管，所述流化沙管单位时间送入的流化沙其自身重力小于其受到的烟气流动力。

2.根据权利要求1所述的干法脱酸反应器，其特征在于，所述流化沙管的出料口靠近所述烟气入口。

3.根据权利要求2所述的干法脱酸反应器，其特征在于，所述喷射通道沿径向分为若干互不连通的分流通道，各所述分流通道均配套有所述流化沙管，且各所述分流通道与对应所述流化沙管的出料口相连通。

4.根据权利要求2或3所述的干法脱酸反应器，其特征在于，所述气动力流化床的流通截面自下至上逐渐扩大。

5.根据权利要求4所述的干法脱酸反应器，其特征在于，所述气动力流化床包括与所述烟气入口相连通的回流段，所述回流段沿竖直方向延伸设置，所述回流段整体呈便于所述脱酸粉料沿其壁面回落的倒锥状结构，所述烟气入口连通在所述倒锥状结构的底部。

6.根据权利要求5所述的干法脱酸反应器，其特征在于，所述倒锥状结构的底部开设有若干排料口，各所述排料口贴靠在所述倒锥状结构内壁上，并环绕在所述烟气入口周围。

7.根据权利要求6所述的干法脱酸反应器，其特征在于，所述排料口连通有将所述流化沙回收至所述流化沙管的回收机构，所述流化沙管内设有将流化沙从所述回收机构送入所述出料口处的送料绞龙。

8.根据权利要求7所述的干法脱酸反应器，其特征在于，所述倒锥状结构的顶部设有供所述脱酸粉料和所述流化沙回落的缓冲段，所述缓冲段的流通截面不小于所述倒锥状结构顶部的流通截面。

9.根据权利要求8所述的干法脱酸反应器，其特征在于，所述缓冲段的顶部开设有烟气出口，所述烟气出口连通有竖直设置的烟气出口管。

10.一种应用如权利要求1至9任一项所述的干法脱酸反应器的干法脱酸方法，其特征在于，包括如下步骤：

通入脱酸粉料：导通烟气入口管、喷射通道、反应塔体和烟气出口管，将脱酸粉料通入反应塔体内部，所述脱酸粉料在烟气流通的作用下，在所述反应塔体内部形成流化状态；

通入流化沙：导通流化沙管和所述喷射通道，将所述流化沙管内的流化沙通入所述喷射通道中，所述流化沙在烟气的带动下进入所述反应塔体内部；

研磨脱酸粉料：所述脱酸粉料在烟气的带动下逐渐上升，到达所述反应塔体的缓冲段后，所述脱酸粉料受其自身重力和流速的影响沿所述反应塔体的内周壁逐渐回落，直至靠近烟气入口，所述流化沙在所述喷射通道内烟气的带动下朝回落的所述脱酸粉料射流，流化的所述流化沙冲击所述脱酸粉料，流化沙的颗粒对脱酸粉料的颗粒形成摩擦；

排出流化沙：所述流化沙聚集在所述反应塔体底部至所需量后，导通回收机构和排料口，将所述流化沙回收至所述流化沙管内。

Images