CN117282228B - 具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔和低温烟气吸附系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气吸附净化技术领域并具体公开一种具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔及低温烟气吸附系统，所述具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，包括塔体和导流部件，塔体内具有吸附床，导流部件包括多个导板，多个导板彼此间隔设置在塔体内以将吸附床的至少部分区段分隔为用于导引烟气和吸附剂的多个导流通道，烟气和吸附剂在导流通道内相向流动。本发明公开的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔能够对烟气在吸附塔中的流向进行控制，提高烟气与吸附剂的接触效果。

Description

具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔和低温烟气吸附系统

技术领域

本发明涉及烟气吸附净化技术领域，具体涉及一种具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔及低温烟气吸附系统。

背景技术

吸附净化是脱除燃煤烟气中污染物的常用净化方式，其中在吸附净化过程中，烟气经过吸附塔的烟气进口进入塔体内，烟气穿过吸附塔中的吸附床，并由吸附床中的吸附剂对烟气中的污染物进行吸附，烟气流过吸附床后得到净化后由烟气出口排出。传统上，烟气吸附净化通常为高温吸附，即锅炉排出的烟气通过冷却塔冷却到大体200℃，然后进入吸附塔进行高温吸附净化。高温吸附存在吸附剂消耗大，吸附效果差，吸附后的净烟气中氮氧化物含量高，无法实现近零排放的问题。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

为了克服高温吸附的问题，相关技术提出了烟气低温吸附技术，即将烟气冷却为诸如室温以下的低温烟气，再通过吸附将烟气中的污染物组分脱除。低温吸附中，吸附剂的吸附能力在低温环境下成倍数提升，与常规的高温烟气吸附相比极大提升了吸附净化率，可以实现烟气的近零排放。但是，发明人通过研究认识到，与常规的高温吸附相比，在低温吸附过程中，低温烟气的扩散速率低，低温烟气在吸附塔内的流动不受控制，烟气在经过吸附床时，烟气难以与吸附剂均匀接触，导致吸附床中的部分区域通过的烟气量明显较高，导致烟气净化程度不一致，影响烟气吸附效果，而且，导致吸附剂吸附污染物量不同，吸附剂吸附饱和度差异过大，造成吸附剂用量大，浪费了吸附剂的吸附能力，增加了成本。

相关技术中，为了使烟气分布均匀，通常在吸附塔的烟气进口处设置布气管。但是，发明人发现，由于吸附床是由一定厚度的吸附剂堆积而成，由于烟气进入吸附床后无法控制烟气在吸附床内的流向，仍然存在吸附床中的不同区域通过的烟气量差别较大，从而导致烟气净化程度不一致，不同区域吸附剂的吸附饱和程度存在差别，影响了烟气吸附效果和吸附剂的利用率。尤其是对于低温吸附而言，由于烟气扩散慢，上述问题更加明显。

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，本发明提出一种具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，能够对烟气在吸附塔中的流向进行导引，提高了烟气与吸附剂的均匀接触效果，烟气的净化程度均匀，吸附剂吸附饱和度一致性提高。

本发明还提出一种低温烟气吸附系统。

本发明的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，包括：

塔体，所述塔体内具有吸附床，所述塔体具有投料口、排料口、烟气进口和烟气出口，吸附剂经所述投料口输入到所述塔体内且在所述塔体内堆积以形成所述吸附床，室温以下的低温烟气经所述烟气进口输入所述塔体内且通过与所述吸附床内的吸附剂接触以被吸附净化为净烟气由所述烟气出口排出；

导流部件，所述导流部件包括多个导板，多个所述导板彼此间隔设置在所述塔体内以将所述吸附床的至少部分区段分隔为用于导引所述烟气和吸附剂的多个导流通道，所述烟气和吸附剂在所述导流通道内相向流动。

本发明的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，通过多个导板将吸附床进行分割，形成多个相对独立的导流通道，便于烟气和吸附剂在导流通道内相向流动，使烟气的流动方向得到控制，有助于提高同一水平面上烟气分布的均匀性，不同区域的吸附剂净化的烟气量更加趋于一致，吸附剂的吸附饱和度更加趋于一致，提高烟气的净化吸附效果，提高吸附剂的利用率，降低了成本。尤其是对于低温吸附而言，效果更加显著。

可选地，所述多个导板分为多层导板单元，每层导板单元包括彼此间隔且并行设置的多个导板，多层所述导板单元在竖直方向上彼此间隔布置。

本发明通过在竖直方向上间隔布置多层导板单元，可以根据气流在吸附床中的流向，针对性的对气流分布不均匀的区域进行调节，减少导板的用量，降低成本。

可选地，在所述塔体的纵剖面内，所述导板与竖直方向之间的夹角为0°-40°，和/或，不同导板单元中的导板布置方向彼此平行或在塔体的同一水平截面内的投影相交。

本发明的导板可以竖直布置，也可以与竖直方向呈一定夹角布置，当导板与竖直方向呈夹角布置时，可以使气流和吸附剂在相邻两导板之间沿斜向流动，用于对吸附床内的气流流向进行调整。通过对不同导板单元层中的导板的排布方向进行设置，可以对不同区段的吸附床沿相同的方向或者不同方向进行分割，使吸附剂和烟气在流动过程中能够进行再分配，提高烟气分布的均匀性和吸附净化效果。

可选地，所述多个导板分为第一组导板单元和第二组导板单元，所述第一组导板单元包括沿第一方向彼此间隔且并行设置的多个第一导板，所述第二组导板单元包括沿第二方向彼此间隔且并行设置的多个第二导板，所述第一方向和所述第二方向均与竖直方向正交，所述第一方向和所述第二方向之间的夹角为60°-90°，所述第一导板与所述第二导板彼此相交以便使所述塔体的横截面内所述导流部件为框架状。

本发明通过导板能够将吸附床分割为呈阵列布置的多个导流通道，使烟气和吸附剂在导流通道内进行有效的接触，保障进入导流通道中的烟气能够沿接近竖直的方向流动，对烟气的流向能够得到更好的控制，以提高烟气的吸附净化效果。

可选地，所述具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔还包括混合组件，所述混合组件包括：

隔层部件，所述隔层部件设在所述塔体内以在所述吸附床内形成烟气混合空间，所述隔层部件具有吸附剂流道和多个烟气过孔，所述吸附剂流道用于供所述吸附剂从所述烟气混合空间上方穿过所述烟气混合空间流至所述烟气混合空间的下方，其中从所述烟气混合空间下方进入所述烟气混合空间内的烟气经所述烟气过孔直接流到所述烟气混合空间上方的吸附床内和/或经所述烟气过孔进入所述吸附剂流道内以通过所述吸附剂流道流到所述烟气混合空间上方的吸附床内；和

扰流部件，所述扰流部件与所述烟气混合空间连通，用于扰动所述烟气混合空间内的烟气以使所述烟气混合空间内的烟气混合均匀。

本发明通过在吸附床中形成烟气混合空间，使进入烟气混合空间内的烟气在扰流部件的作用下进行混合，进一步提高了同一水平面上的烟气分布的均匀性，吸附剂的吸附饱和度一致性提高，进一步提高烟气吸附净化效果和吸附剂的吸附能力和容量的利用率。尤其是对于低温吸附而言，效果更加显著。

可选地，所述烟气过孔的孔径小于所述吸附剂的粒径以阻止所述吸附剂经所述烟气过孔进入所述烟气混合空间；和/或

所述隔层部件包括隔板和多个落料管，所述落料管的上端与所述隔板相连，所述落料管的内腔形成所述吸附剂流道，多个所述落料管彼此间隔布置以形成所述烟气混合空间，所述烟气过孔设在所述隔板上和/或所述落料管的侧壁上以使所述烟气混合空间内的烟气通过所述烟气过孔流到所述隔板上方的吸附床中；和/或

所述隔层部件包括多个落料管，所述落料管为倒锥形落料斗，所述落料管的内腔形成所述吸附剂流道，所述落料管的上端的外周沿彼此相接以阻止所述烟气混合空间内的烟气通过所述落料管的上端的外周沿之间流到所述烟气混合空间上方的吸附床内，所述落料管的下端彼此间隔开以形成所述烟气混合空间，所述烟气过孔设在所述落料管的侧壁上以使所述烟气混合空间内的烟气通过所述烟气过孔流入所述落料管内且通过所述落料管的内腔流到所述隔板上方的吸附床中。

本发明通过对烟气过孔的孔径的控制，可以阻止吸附剂从烟气过孔进入烟气混合空间内，使吸附剂仅能够通过吸附剂流道流动，使得吸附床中能够形成相对稳定的烟气混合空间，以实现对烟气的阶段性混合。

本发明通过设置落料管使吸附剂通过落料管的内腔向下流动，通过设置隔板以阻止吸附剂从落料管的外侧向下流动，从而能够在隔板和落料管下方之间形成位于隔板上方的吸附剂料层和落料管下方的吸附剂料层之间的烟气混合空间，烟气过孔可以设在隔板上和/或落料管的侧壁上，隔板上的烟气过孔可以使烟气直接进入烟气混合空间上方的吸附剂料层中，落料管的侧壁上的烟气过孔可以使烟气先进入落料管内，进而上升至隔板上方的吸附剂料层中。

本发明中通过设置倒锥形落料斗，使落料管的上端外周沿彼此相接以阻止吸附剂从落料管的外侧流动，落料管的下端彼此间隔以形成烟气混合空间，烟气通过落料管的侧壁上的烟气过孔流入落料管内，进而上升至隔板上方的吸附剂料层中。

可选地，所述扰流部件包括：

与所述烟气混合空间连通的抽气管和送气管；

驱动器，所述驱动器设在所述抽气管和所述送气管之间，用于驱使所述烟气混合空间内的烟气从所述抽气管流出且从所述送气管流入所述烟气混合空间以强制扰动混合所述烟气混合空间内的烟气。

本发明通过设置驱动器以对烟气混合空间内的烟气进行强制混合，进一步提高烟气混合空间内的烟气的混合效果和分布均匀。

可选地，所述抽气管和/或所述送气管上设有冷却模块，所述冷却模块用于对流经所述抽气管和/或所述送气管的所述烟气进行冷却。

本发明通过设置冷却模块对抽气管和/或送气管中的烟气进行冷却，以提高吸附剂对烟气的净化效果。

可选地，所述具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔还包括布气组件，所述布气组件设在所述塔体内且位于所述吸附床下部，用于分散匀布经所述烟气进口进入所述塔体内的烟气。

本发明通过布气组件可以对烟气进口的烟气进行布气，使烟气均匀的分散于吸附床下方，并使进入吸附床内的烟气在同一水平面上相对均匀一致。

本发明的低温烟气吸附系统，包括：

冷却塔，所述冷却塔用于将烟气冷却为室温以下的低温烟气；

吸附塔，所述吸附塔为根据上述任一项所述的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，所述低温烟气从所述烟气进口进入所述吸附塔以与所述吸附塔内的吸附剂接触而被吸附净化为净烟气从所述烟气出口排出；

再生塔，所述再生塔与所述吸附塔连接，用于对从所述吸附塔排出的吸附饱和的吸附剂进行再生并将再生后的所述吸附剂送回所述吸附塔内。

本发明的低温烟气吸附系统能够将烟气进行冷却，烟气与吸附剂在低温环境下接触，提高了吸附剂对烟气中的污染物的吸附效果，可以实现近零排放，而且通过再生塔能够对吸附剂进行再生，使得吸附剂能够持续循环利用，提高了效率。

附图说明

图1是本发明实施例的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔的结构示意图。

图2是本发明另一实施例的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔的结构示意图。

图3是本发明又一实施例的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔的结构示意图。

图4是本发明实施例的导板的布置俯视结构示意图。

图5是本发明又一实施例的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔的结构示意图。

图6是本发明实施例的隔层部件的结构示意图。

图7是本发明另一实施例的隔层部件的结构示意图。

图8是本发明实施例中的吸附剂单元的结构示意图。

附图标记：

塔体100、投料口101、排料口102、烟气进口103、烟气出口104；

导板200；

隔层部件300、落料管301、烟气过孔302、烟气混合空间303、隔板304；

扰流部件400、抽气管401、送气管402、驱动器403、冷却模块404；

布气组件500；

吸附床600；

吸附剂701、透气外壳702。

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。

参考图1-图8描述本发明实施例的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，包括塔体100，塔体100内具有吸附床600，塔体100具有投料口101、排料口102、烟气进口103和烟气出口104，吸附剂经投料口101输入到塔体100内且在塔体100内堆积以形成吸附床600，室温以下的低温烟气经烟气进口103输入塔体100内且通过与吸附床600内的吸附剂接触以被吸附净化为净烟气由烟气出口104排出。

在塔体100内设有导流部件，导流部件包括多个导板200，多个导板200彼此间隔设置在塔体100内以将吸附床600的至少部分区段分隔为用于导引烟气和吸附剂的多个导流通道，烟气和吸附剂在导流通道内相向流动。

本发明实施例的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，通过在低温条件下对烟气进行低温吸附，提高了净化效果，可以实现近零排放。而且利用多个导板200将吸附床600进行分割，从而形成多个相对独立的导流通道，烟气和吸附剂在导流通道内相向流动，使烟气的流动方向得到控制，有助于提高同一水平面上烟气分布的均匀性，由此使不同区域的吸附剂处理的烟气量更加趋于一致，吸附剂的吸附饱和度也更加趋于一致，提高烟气的净化吸附效果，提高吸附剂的利用率。

进一步地，本发明实施例中的低温为室温以下，优选地，低温为零摄氏度以下，更优选地，低温为-20℃～-10℃。发明人通过研究发现，烟气温度越低，对于吸附净化越有利，但是，烟气温度太低，导致冷却烟气的设备结构复杂，能耗增加，例如，要求冷却设备和吸附塔以及管路设置保温层，密封性要求高，从而导致成本增加，另外，过低的温度条件导致吸附塔内容易出现冷凝水，造成吸附剂粘结堵塞，影响吸附。因此，烟气温度冷却为-20℃～-10℃是有利的。

参见图2和图3，在一些实施例中，多个导板200分为多层导板单元，每层导板单元包括彼此间隔且并行设置的多个导板200，多层导板单元在竖直方向上彼此间隔布置。

具体地，本发明实施例在竖直方向上间隔布置多层导板单元，可以根据气流在吸附床600中的流向，针对性的对气流分布不均匀的区域进行调节，减少导板200的用量，降低成本。并行包括平行，当导板为平板时，并行即为平行，当导板为圆弧板、V型板等形状时，并行是指多个导板的相对应的区段相互平行、或者是指同一形状的导板沿一个方向进行阵列，优选地，导板单元中的多个导板沿与竖直方向垂直的方向彼此间隔且并行设置。

进一步地，在竖直方向上间隔设置的导板单元为两层、三层或者五层，根据导板单元在竖直方向上的高度和吸附床600在竖直方向上的高度，可以合理选择导板单元的层数。

多组导板单元在竖直方向上的高度之和不小于吸附床在竖直方向上的高度1/3、且不大于吸附床在竖直方向上的高度的3/4。当吸附床的厚度在1500mm以下时设置两组导板单元，当吸附床的厚度在1500mm以上时，吸附床在竖直方向上的高度每增加500mm-1000mm，则在吸附床内增加一组导板单元。

例如，烟气在吸附床600的上下两端的分布容易受烟气进口103和烟气出口104处的气流影响，那么在靠近吸附床600的顶部和底部设置均设置一层导板单元。当最上面的导板单元和最下面的导板单元之间的吸附床600厚度较大时，例如厚度在2000mm以上时，可以在吸附床600中增设一组导板单元，以进一步提高对气流的导流效果，促使烟气更均匀的分散在吸附床600内。

在一些实施例中，在塔体100的纵剖面内，导板200与竖直方向之间的夹角为0°-40°。

也就是说，本发明实施例的导板200竖直布置，即导板200与竖直方向之间的夹角为0°，或者导板200与竖直方向呈一定夹角布置，当导板200与竖直方向呈夹角布置时，可以使气流和吸附剂在相邻两导板200之间沿斜向流动，用于对吸附床600内的气流流向进行调整。

在塔体100的纵剖面内，导板200与竖直方向的夹角不大于40°，导板200与竖直方向的夹角可以为5°、15°、23°、36°或40°，当导板200与竖直方向的夹角大于40°时，会导致导板200过于平缓，影响吸附剂的流动，也会使吸附床600内的不同区域的吸附剂行程差异过大，不利于烟气和吸附剂的接触。

更优选地，在塔体100的纵剖面内，导板200与竖直方向的夹角为0°-30°。

可选地，由于烟气进口103和烟气出口104的布置位置的影响，当吸附床600内布置多层导板单元时，最下面的导板单元中的导板200朝向烟气进口103倾斜设置，最上面的导板单元中的导板200朝向烟气出口104倾斜设置，以改善烟气进口103和烟气出口104的气流对吸附床600中的烟气的流动方向的影响。

如图3所示，位于下方的导板单元中的导板向左侧倾斜，位于上方的导板单元中的导板向右侧倾斜，从而可以对吸附床内的烟气进行引导，使得烟气在吸附床内呈折线形流动，还能够使吸附剂呈折线形流动。也就是说，本发明不仅能够在吸附床的有限的高度范围内延长烟气的流动路径长度，而且也可以提高吸附剂的流动路径长度。此外，当吸附剂由上往下流动过程中，在经过导板单元时，吸附剂能够沿导板的倾斜方向进行流动，在不经过导板单元时，吸附剂能够沿竖直方向流动，从而能够使吸附剂在竖直方向和水平方向上均进行移动，可以实现吸附剂的混合，提高吸附剂对烟气的吸附净化效果。

在一些实施例中，不同导板单元中的导板200布置方向彼此平行或在塔体100的同一水平横截面内的投影相交。

也就是说，通过对不同导板单元中的导板200的排布方向进行设置，可以对不同区段的吸附床600沿相同的方向或者不同方向进行分割，使吸附剂和烟气在流动过程中能够进行再分配，提高烟气分布的均匀性和吸附净化效果。

例如，如图2所示，两层导板单元中的多片导板均沿左右方向间隔布置。

又例如，两层相邻的导板单元中，位于下侧的导板单元中的多片导板200沿左右方向间隔布置，位于上侧的导板单元中的多片导板200沿前后方向间隔布置，也即相邻两组导板单元中的导板的布置方向呈90°夹角，相邻两组导板单元中导板的布置方向还可以为30°、44°、56°等。

再例如，如图3所示，两层导板单元中的多片导板均沿左右方向间隔布置，但是最下方的导板单元中的导板与竖直方向呈30度夹角向左倾斜，最上方的导板单元中的导板与竖直方向呈30度夹角向右倾斜，进一步地，相邻两层导板单元在竖直方向上的距离为50mm-400mm。

在一些实施例中，多个导板200分为第一组导板单元和第二组导板单元，第一组导板单元包括沿第一方向彼此间隔且并行设置的多个第一导板，第二组导板单元包括沿第二方向彼此间隔且并行设置的多个第二导板，第一方向和第二方向均与竖直方向正交，第一方向和第二方向之间的夹角为60°-90°，第一导板与第二导板在同一水平截面上相交以便使塔体100的横截面内的导流部件为框架状。

具体地，本发明实施例中，通过导板200将吸附床600分割为呈阵列布置的多个导流通道，使烟气和吸附剂在导流通道内更加有效的接触，保障进入导流通道中的烟气能够沿接近竖直的方向流动，对烟气的流向能够得到更好的控制，以提高烟气的吸附净化效果。

如图4所示，示出了俯视视角下的第一组导板单元和第二组导板单元的布置示意图，第一导板和第二导板均与竖直方向平行，第一导板和第二导板呈90°夹角布置。

进一步地，本发明实施例中，通过对第一方向和第二方向的夹角进行限定和约束，可以使形成的导流通道的横截面呈矩形或者菱形，当导流通道的横截面呈菱形时，如果导流通道的端角的夹角过小，会导致吸附剂在导流通道的端角处流动不畅，吸附剂和烟气均会在导流通道的端角处形成流动死区，不利于烟气的吸附净化，因此第一方向和第二方向之间的夹角不应小于60°，其夹角的取值可以为60°、65°、73°、79°、84°或90°，当夹角取值为90°时，导流通道的横截面为矩形。

如图5所示，在一些实施例中，具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔还包括混合组件，混合组件设在两组导板单元之间，用于对烟气进行混合后再分配以提高烟气在吸附床600中分布的均匀性，混合组件包括隔层部件300和扰流部件400，隔层部件300设在塔体100内以在吸附床600内形成烟气混合空间303。

隔层部件300具有吸附剂流道和多个烟气过孔302，吸附剂流道用于供吸附剂从烟气混合空间303上方穿过烟气混合空间303流至烟气混合空间303的下方，其中从烟气混合空间303下方进入烟气混合空间303内的烟气经烟气过孔302直接流到烟气混合空间303上方的吸附床600内和/或经烟气过孔302进入吸附剂流道内以通过吸附剂流道流到烟气混合空间303上方的吸附床600内。

为了进一步提高烟气混合空间303内烟气的流动性，使烟气能够在有限的行程中实现更加充分混合，本发明实施例还设置有扰流部件400，扰流部件400与烟气混合空间303连通，用于扰动烟气混合空间303内的烟气以使烟气混合空间303内的烟气混合更加均匀，烟气在进入烟气混合空间303后，不仅可以依靠自身进行扩散，而且可以依靠扰流部件400的作用强制混合。

本发明实施例中，通过在吸附床600中形成烟气混合空间303，使进入烟气混合空间303内的烟气在扰流部件400的作用下进行混合，以提高同一水平面上的烟气分布的均匀性，吸附剂吸附饱和度更加一致，提高烟气吸附净化效果和吸附剂的利用率。

在一些实施例中，烟气过孔302的孔径小于吸附剂的粒径以阻止吸附剂经烟气过孔302进入烟气混合空间303。

本发明实施例通过对烟气过孔302的孔径的控制，可以阻止吸附剂从烟气过孔302进入烟气混合空间303内，使吸附剂仅能够通过吸附剂流道流动，使得吸附床600中能够形成相对稳定的烟气混合空间303，以实现对烟气的阶段性混合。

可选地，如图8所示，本发明实施例中的吸附剂701可以为颗粒状或粉状吸附剂，也可以为粉末或颗粒吸附剂制成的吸附剂体，例如粉末或颗粒吸附剂701通过粘结剂形成的球形体或圆柱体等。当然，吸附剂体外面可以进一步形成保护壳，例如覆在吸附剂体外面的透气膜，以提高吸附剂体的强度。吸附剂可以填充在透气外壳702内以形成吸附剂单元，其中，透气外壳具有透气孔，烟气可以透过透气孔进入透气外壳702内，烟气可以通过相邻吸附剂之间的间隙和/或吸附剂自身的孔，由此不但可以减少吸附剂之间的直接碰撞、摩擦磨损，粉尘的产生。透气外壳可以呈球状、圆柱状等旋转体状，其中吸附单元的直径为10mm-100mm，吸附剂的直径为1mm-10mm。

因此，当本发明实施例中的吸附床600由吸附剂颗粒或吸附剂体堆积而成时，烟气过孔302的孔径小于吸附剂颗粒的粒径，当吸附床600由吸附剂单元堆积而成时，则烟气过孔302的孔径小于吸附剂单元的粒径。

如图5和6所示，在一些实施例中，隔层部件300包括隔板304和多个落料管301，落料管301的上端与隔板304相连，落料管301的内腔形成吸附剂流道，多个落料管301彼此间隔布置以形成烟气混合空间303。

烟气过孔302设在隔板304上和/或落料管301的侧壁上以使烟气混合空间303内的烟气通过烟气过孔302流到隔板304上方的吸附床600中。

本发明实施例通过设置落料管301使吸附剂通过落料管301的内腔向下流动，通过设置隔板304以阻止吸附剂从落料管301的外侧向下流动，从而能够在隔板304和多个落料管301之间形成位于隔板304上方的吸附剂料层和落料管下方的吸附剂料层之间的烟气混合空间303，烟气过孔302可以设在隔板304上和/或落料管301的侧壁上，隔板304上的烟气过孔302可以使烟气直接进入烟气混合空间303上方的吸附剂料层中，落料管301的侧壁上的烟气过孔302可以使烟气先进入落料管301内，进而上升至隔板304上方的吸附剂料层中。

可选地，落料管301的横截面为圆形、椭圆形或者菱形，优选采用椭圆形或者菱形，以便于烟气穿过落料管301侧壁上的烟气过孔302并均匀分布于落料管301内腔的吸附剂中，降低落料管301内腔中的烟气浓度与烟气混合空间303中的烟气浓度的差值，从而能够进一步地提升烟气混合空间303上方的吸附床600中的烟气分布的均匀性。

如图5和图7所示，在一些实施例中，隔层部件300包括多个落料管301，落料管301为倒锥形落料斗，落料管301的内腔形成吸附剂流道，落料管301的上端的外周沿彼此相接以阻止烟气混合空间303内的烟气通过落料管301的上端的外周沿之间流到烟气混合空间303上方的吸附床600内，落料管301的下端彼此间隔开以形成烟气混合空间303，烟气过孔302设在落料管301的侧壁上以使烟气混合空间303内的烟气通过烟气过孔302流入落料管301内且通过落料管301的内腔流到隔板304上方的吸附床600中。

本发明实施例中，通过设置倒锥形落料斗，使落料管301的上端外周沿彼此相接以阻止吸附剂从落料管301的外侧流动，落料管301的下端彼此间隔以形成烟气混合空间303，烟气通过落料管301的侧壁上的烟气过孔302流入落料管301内，进而上升至隔板304上方的吸附剂料层中。

在一些实施例中，扰流部件400包括驱动器403、以及与烟气混合空间303连通的抽气管401和送气管402，驱动器403设在抽气管401和送气管402之间，用于驱使烟气混合空间303内的烟气从抽气管401流出且从送气管402流入烟气混合空间303以强制扰动混合烟气混合空间303内的烟气。本发明实施例通过设置驱动器403以对烟气混合空间303内的烟气进行强制混合，进一步使烟气混合空间303内的烟气分布更加均匀。

可选地，驱动器403为风机，风机可以布置于吸附塔外侧的侧壁上，抽气管401和送气管402设在烟气混合空间303的不同位置，例如，将抽气管401设在烟气浓度相对较高的区域，将送气管402设在烟气浓度相对较低的区域，以调节平衡烟气混合空间303中的不同区域的烟气浓度，又或者通过布置多个送气管402，多个送气管402的气流能够驱使烟气混合空间303中的烟气呈螺旋流动，以加快烟气混合空间303内的烟气混合速度，抽气管401可以设在螺旋中心位置、也可以设在气流死角的区域。

如图5所示，在一些实施例中，抽气管401和/或送气管402上设有冷却模块404，冷却模块404用于对流经抽气管401和/或送气管402的烟气进行冷却，以进一步提高吸附剂对烟气的净化效果。

本发明实施例通过设置冷却模块404对抽气管401和/或送气管402中的烟气进行冷却，以进一步提高吸附剂对烟气的净化效果，由于吸附剂能够在低温环境下吸附性能会成倍增加，在对烟气进行降温后，能顾使烟气的净化吸附效果大大提高。

进一步地，通过冷却模块404可以将经过抽气管401和/或送气管402的烟气冷却至室温以下，优选地，将经过抽气管401和/或送气管402的烟气冷却至零度以下，更优地，将经过抽气管401和/或送气管402的烟气冷却至-20℃～-10℃。

可选地，冷却模块404为换热器，例如冷却模块404采用翅片管换热器或板式换热器。

在一些实施例中，具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔还包括布气组件500，布气组件500设在塔体100内且位于吸附床600下部，用于分散匀布经烟气进口103进入塔体100内的烟气，使进入吸附床600内的烟气在同一水平面上均匀性一致，进一步提高吸附效果和吸附剂吸附饱和度一致。

布气组件500可以为布气管，例如，设置多道相互连通且同心的环形布气管，在布气管上开设布气孔，布气管与烟气进口103连通，进入布气管中的烟气被均匀分散在塔体100内，使同一横截面上的烟气分布相对均匀。

如图5所示，在一些实施例中，塔体内设置多个混合组件，多个混合组件沿竖向间隔布置在吸附床内，位于最下面的混合组件作为布气组件500，通过对该烟气混合空间303内的烟气进行强制扰动，以保障布气组件500中的烟气混合空间303内的烟气在同一水平面上分布均匀。

采用混合组件作为布气组件500时，布气组件500下方的吸附剂堆积厚度为50mm-150mm，具体地，吸附剂堆积厚度为50mm、65mm、79mm、111mm、138mm或150mm。

当布气组件500中的隔层部件300下方的吸附剂堆积厚度小于50mm时，烟气进口103的烟气气流流向容易对该烟气混合空间303的烟气造成扰动，不容易实现烟气在该烟气混合空间303内充分混合。

当布气组件500的隔层部件300下方的吸附剂堆积厚度大于150mm时，则容易导致该隔层部件300下方的吸附剂堆积厚度过厚，会导致气流分布不均匀的吸附剂层占比过多，在保障烟气得到充分吸附净化的前提下，会增加吸附床600的整体厚度，进而导致吸附塔的尺寸增加。

进一步地，在布气组件500中布置冷却模块404，用于冷却布气组件500中的抽气管401和/或送气管402中的烟气温度，优选地将烟气温度冷却至-20℃～-10℃，此时，如果吸附床600内有两组混合组件时，可以将作为布气组件500使用的混合组件中抽气管401和/或送气管402的烟气温度冷却至-10℃～-5℃，将另一个混合组件中的抽气管401和/或送气管402的烟气温度冷却至-20℃～-10℃。

如上所述，发明人通过研究发现，烟气温度越低，对于吸附净化越有利，但是，烟气温度太低，导致冷却烟气的设备结构复杂，能耗增加，例如，要求冷却设备和吸附塔以及管路设置保温层，密封性要求高，从而导致成本增加，另外，过低的温度条件导致吸附塔内容易出现冷凝水，造成吸附剂粘结堵塞，影响吸附。因此，烟气温度冷却为-20℃～-10℃是有利的。

本发明实施例的低温烟气吸附系统，包括冷却塔、吸附塔和再生塔，冷却塔用于将烟气冷却为室温以下的低温烟气，吸附塔为根据上述实施例中的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，低温烟气从烟气进口103进入吸附塔以与吸附塔内的吸附剂接触而被吸附净化为净烟气从烟气出口104排出，再生塔与吸附塔连接，用于对从吸附塔排出的吸附饱和的吸附剂进行再生并将再生后的吸附剂送回吸附塔内。

本发明实施例的低温烟气吸附系统，烟气与吸附剂在低温环境下接触，以提高吸附剂对烟气中的污染物的吸附效果，而且，烟气与吸附剂解除均匀，吸附效果好，吸附剂吸附饱和度均匀，提高了吸附剂的利用率，通过再生塔能够对吸附剂进行再生，使得吸附剂能够持续循环利用，提高了效率。

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。

尽管已经示出和描述了上述实施例，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，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，其特征在于，包括：

塔体，所述塔体内具有吸附床，所述塔体具有投料口、排料口、烟气进口和烟气出口，吸附剂经所述投料口输入到所述塔体内且在所述塔体内堆积以形成所述吸附床，室温以下的低温烟气经所述烟气进口输入所述塔体内且通过与所述吸附床内的吸附剂接触以被吸附净化为净烟气由所述烟气出口排出；

导流部件，所述导流部件包括多个导板，多个所述导板彼此间隔设置在所述塔体内以将所述吸附床的至少部分区段分隔为用于导引所述烟气和吸附剂的多个导流通道，所述烟气和吸附剂在所述导流通道内相向流动；

混合组件，所述混合组件包括隔层部件和扰流部件；

所述隔层部件设在所述塔体内以在所述吸附床内形成烟气混合空间，所述隔层部件具有吸附剂流道和多个烟气过孔，所述吸附剂流道用于供所述吸附剂从所述烟气混合空间上方穿过所述烟气混合空间流至所述烟气混合空间的下方，其中，从所述烟气混合空间下方进入所述烟气混合空间内的烟气经所述烟气过孔直接流到所述烟气混合空间上方的吸附床内、和/或经所述烟气过孔进入所述吸附剂流道内以通过所述吸附剂流道流到所述烟气混合空间上方的吸附床内；

所述扰流部件与所述烟气混合空间连通，用于扰动所述烟气混合空间内的烟气以使所述烟气混合空间内的烟气混合均匀，

所述扰流部件包括：

与所述烟气混合空间连通的抽气管和送气管；

驱动器，所述驱动器设在所述抽气管和所述送气管之间，用于驱使所述烟气混合空间内的烟气从所述抽气管流出且从所述送气管流入所述烟气混合空间以强制扰动混合所述烟气混合空间内的烟气。

2.根据权利要求1所述的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，其特征在于，所述多个导板分为多层导板单元，每层导板单元包括彼此间隔且并行设置的多个导板，多层所述导板单元在竖直方向上彼此间隔布置。

3.根据权利要求2所述的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，其特征在于，在所述塔体的纵剖面内，所述导板与竖直方向之间的夹角为0°-40°，和/或

不同导板单元中的导板布置方向彼此平行或在塔体的同一水平截面内的投影相交。

4.根据权利要求1所述的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，其特征在于，所述多个导板分为第一组导板单元和第二组导板单元，所述第一组导板单元包括沿第一方向彼此间隔且并行设置的多个第一导板，所述第二组导板单元包括沿第二方向彼此间隔且并行设置的多个第二导板，所述第一方向和所述第二方向均与竖直方向正交，所述第一方向和所述第二方向之间的夹角为60°-90°，所述第一导板与所述第二导板彼此相交以便使所述塔体的横截面内所述导流部件为框架状。

5.根据权利要求4所述的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，其特征在于，所述烟气过孔的孔径小于所述吸附剂的粒径以阻止所述吸附剂经所述烟气过孔进入所述烟气混合空间；和/或

所述隔层部件包括隔板和多个落料管，所述落料管的上端与所述隔板相连，所述落料管的内腔形成所述吸附剂流道，多个所述落料管彼此间隔布置以形成所述烟气混合空间，所述烟气过孔设在所述隔板上和/或所述落料管的侧壁上以使所述烟气混合空间内的烟气通过所述烟气过孔流到所述隔板上方的吸附床中；和/或

所述隔层部件包括多个落料管，所述落料管为倒锥形落料斗，所述落料管的内腔形成所述吸附剂流道，所述落料管的上端的外周沿彼此相接以阻止所述烟气混合空间内的烟气通过所述落料管的上端的外周沿之间流到所述烟气混合空间上方的吸附床内，所述落料管的下端彼此间隔开以形成所述烟气混合空间，所述烟气过孔设在所述落料管的侧壁上以使所述烟气混合空间内的烟气通过所述烟气过孔流入所述落料管内且通过所述落料管的内腔流到所述隔板上方的吸附床中。

6.根据权利要求1所述的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，其特征在于，所述抽气管和/或所述送气管上设有冷却模块，所述冷却模块用于对流经所述抽气管和/或所述送气管的所述烟气进行冷却。

7.根据权利要求1所述的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，其特征在于，还包括布气组件，所述布气组件设在所述塔体内且位于所述吸附床下部，用于分散匀布经所述烟气进口进入所述塔体内的烟气。

8.一种低温烟气吸附系统，其特征在于，包括：

冷却塔，所述冷却塔用于将烟气冷却为室温以下的低温烟气；

吸附塔，所述吸附塔为根据权利要求1-7中任一项所述的具有烟气导流功能的低温烟气吸附塔，所述低温烟气从所述烟气进口进入所述吸附塔以与所述吸附塔内的吸附剂接触而被吸附净化为净烟气从所述烟气出口排出；

再生塔，所述再生塔与所述吸附塔连接，用于对从所述吸附塔排出的吸附饱和的吸附剂进行再生并将再生后的所述吸附剂送回所述吸附塔内。