CN203155051U

CN203155051U - 碳质吸附剂贮藏槽及废气处理装置

Info

Publication number: CN203155051U
Application number: CN 201320141989
Authority: CN
Inventors: 池上真一; 森本启太
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2023-03-26

Abstract

本实用新型提供一种碳质吸附剂贮藏槽（本贮藏槽）及废气处理装置。所述碳质吸附剂贮藏槽用于贮藏向废气处理装置供给的碳质吸附剂，其具有：主体，用于蓄积碳质吸附剂；投入口，设置于该主体的上部；和倾斜滑道，设置于所述主体内，作为从所述投入口投入的碳质吸附剂的移动路径。本实用新型的废气处理装置，其具备上述贮藏槽。由此，能够抑制碳质吸附剂的细粒化。

Description

碳质吸附剂贮藏槽及废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及碳质吸附剂贮藏槽及废气处理装置。

背景技术

来自使用化石燃料的设备（例如，火力发电设备及烧结设备）的废气，通过各种方法进行脱硫及脱硝处理后，从烟囱排出。实施该脱硫及脱硝处理的废气处理装置（干式脱硫脱硝装置）具有用于处理废气的吸附塔。在该吸附塔中，为了吸附废气中的有害物质而使用了碳质吸附剂。碳质吸附剂包括活性炭、活性焦炭、活性木炭以及活性褐煤等。

碳质吸附剂通常价格较高。为此，废气处理装置具有：用于利用碳质吸附剂除去废气中的ＳＯ_ｘ、ＮＯ_ｘ、戴奥辛和汞等有害物质的吸附塔；和用于对使用完的碳质吸附剂进行再生处理的再生塔。另外，废气处理装置具有用于输送向吸附塔或再生塔供给的碳质吸附剂和从吸附塔或再生塔排出的碳质吸附剂的输送系统（输送机械装置）。利用该输送系统，碳质吸附剂在吸附塔和再生塔之间循环。

在这样的循环中，碳质吸附剂渐渐损耗。因此，在废气处理装置中，废弃损耗了的碳质吸附剂，而补充新的碳质吸附剂。为了该补充，废气处理装置通常具备贮藏碳质吸附剂的贮藏槽。但是，以往，存在碳质吸附剂由于在贮藏槽内的落下及碰撞而破碎、细粒化的问题。

即，一般来说，贮藏槽至少有7ｍ的高度。因此，存在从贮藏槽的上部投入的碳质吸附剂与贮藏槽的内壁或者所贮藏的碳质吸附剂激烈碰撞的情况。在这种情况下，碳质吸附剂由于冲击而破碎、细粒化。

细粒化了的碳质吸附剂成为使吸附塔的压差损失上升的原因。因此，细粒化了的碳质吸附剂被废弃到系统外部。因此，细粒化了的碳质吸附剂的增加引起使用成本的增大。

实用新型内容

本实用新型的碳质吸附剂贮藏槽（本贮藏槽）用于贮藏向废气处理装置供给的碳质吸附剂，其特征在于，具有：

主体，用于蓄积碳质吸附剂；

投入口，设置于该主体的上部；和

倾斜滑道，设置于所述主体内，作为从所述投入口投入的碳质吸附剂的移动路径。

在本贮藏槽中，从投入口投入到主体的碳质吸附剂，经由倾斜滑道被向下方引导。即，在本贮藏槽中，投入的碳质吸附剂在倾斜滑道上以比自由下落慢的速度滑落并蓄积于主体。

由此，在本贮藏槽中，能够避免投入的碳质吸附剂与主体的内壁、或者所蓄积的碳质吸附剂激烈碰撞。因此，在本贮藏槽中，能够抑制碳质吸附剂的细粒化。

另外，所述倾斜滑道的倾斜角度也可以在碳质吸附剂的休止角以上。另外，该所述倾斜滑道的倾斜角度也可以在40～45°的范围。

另外，所述倾斜滑道的上部也可以敞口。进而，所述倾斜滑道也可以具有上部敞口的箱形状。

另外，所述倾斜滑道也可以具备用于在该倾斜滑道上蓄积碳质吸附剂的搁板衬垫。

另外，所述倾斜滑道的内表面也可以由耐磨损材料涂层。

另外，所述倾斜滑道也可以包括：以从所述主体的上部向所述主体的内壁倾斜的状态延伸的最上部的倾斜滑道；和以从其上部的倾斜滑道的下端向所述主体的内壁倾斜的状态延伸的其他倾斜滑道。在这种情况下，最下部的倾斜滑道也可以与所述主体的底部相接。

另外，本实用新型的废气处理装置的特征在于，具备本贮藏槽。

附图说明

图1是表示本实用新型的一实施方式的废气处理装置的概略构成的说明图。

图2是表示废气处理装置中的碳质吸附剂贮槽部的构成的说明图。

图3是碳质吸附剂贮槽部所具备的倾斜滑道的纵截面图。

图4是表示本实用新型的另一实施方式的废气处理装置的概略构成的说明图。

具体实施方式

以下，对本实用新型的一实施方式的废气处理装置（本装置）进行说明。

图1是表示本装置的概略构成的说明图。如该图所示，本装置具备：副产品回收设备5、脱附气体洗涤设备7、ＮＨ₃供给器9、碳质吸附剂贮槽部（碳质吸附剂贮藏槽）11、吸附塔13、再生塔15、筛分机17、粉尘处理设备19、碳质吸附剂补充用传送带（输送部）21、碳质吸附剂供给用传送带（输送部）23、及碳质吸附剂回收用传送带（输送部）25。

碳质吸附剂贮槽部11是用于贮藏本装置中所使用的碳质吸附剂并且根据需要向其外部进行排出的槽。此外，对该碳质吸附剂贮槽部11的结构，后面将详细地进行说明。

吸附塔13利用碳质吸附剂对通过自身的废气进行处理（净化）。即，在吸附塔13中，碳质吸附剂从其上层部向下层部流动。另外，吸附塔13内的碳质吸附剂吸附废气中的硫氧化物（ＳＯ_Ｘ）并且将氮氧化物（ＮＯ_Ｘ）还原成Ｎ₂。由此，从废气中除去有害物质。然后，废气从吸附塔13排出并流向未图示的烟囱。

ＮＨ₃供给器9向吸附塔13供给氨（ＮＨ₃）。由此，被导入到吸附塔13的废气中混入氨（ＮＨ₃）。因此，在吸附塔13中，废气中的氮氧化物（ＮＯ_Ｘ）被利用ＮＨ₃而分解为氮（Ｎ₂）。

另外，废气中的二氧化硫（ＳＯ_Ｘ）在碳质吸附剂的细孔内进行化学反应。由此，生成硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄），并吸附于碳质吸附剂中。而且，该硫酸利用ＮＨ₃而成为酸性硫酸铵或者硫酸铵，并吸附于碳质吸附剂中。

此外，本装置的吸附塔13是横流式的移动层。即，在吸附塔13中，碳质吸附剂从上部供给并从底部排出。另外，废气沿几乎与碳质吸附剂的流动方向垂直的方向在吸附塔13内流动。吸附塔13利用从上部供给的碳质吸附剂以及ＮＨ₃来除去废气中含有的硫氧化物及氮氧化物。吸附塔13将使用完的碳质吸附剂（吸附了ＳＯ_Ｘ等的碳质吸附剂）从其底部排出。

再生塔15对使用完的碳质吸附剂进行再生（活化）处理。即，再生塔15将使用完的碳质吸附剂加热到400℃以上而进行再生，以使得可再使用。之后，碳质吸附剂被冷却到150℃以下。再生塔15将冷却后的碳质吸附剂（再生碳质吸附剂）和其他杂质从其底部排出。该其他杂质包括捕捉到的粉尘（燃料以及铁矿石中的烟尘）以及碳质吸附剂的细粒和粉（以下，称作碳质吸附剂粉）。

筛分机（振动筛）17从来自再生塔15的排出物中取出再生碳质吸附剂。即，筛分机17通过对来自再生塔15的排出物进行过筛，从来自再生塔15的排出物中除去捕捉粉尘和碳质吸附剂粉。而且，筛分机17将剩下的再生碳质吸附剂排出。此外，被除去的捕捉粉尘和碳质吸附剂粉被送到粉尘处理设备19。

在再生塔15中，通过加热碳质吸附剂，硫酸与作为碳质吸附剂的构成元素的碳（C）反应，而被分解为ＳＯ₂。而且，硫酸铵及酸性硫酸铵被分解成Ｎ₂。另外，在这个过程中，生成ＮＨ₃。即，在再生塔15中，产生了包含ＳＯ₂、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＮＨ₃及Ｎ₂的脱附气体（包含硫氧化物的气体）。

该脱附气体被Ｎ₂气等惰性气体稀释。由此，脱附气体作为具有10～30％－ｄｒｙ的ＳＯ₂浓度的气体被从再生塔15排出。

脱附气体洗涤设备7对从再生塔15排出的脱附气体进行洗涤。由此，从脱附气体中除去ＮＨ₃及粉尘。ＮＨ₃被洗涤水吸收。洗涤后的脱附气体被导入到副产品回收设备5。副产品回收设备5例如是硫酸制造设备或石膏制造设备中的任一种。

碳质吸附剂补充用传送带21接住从碳质吸附剂储槽部11供给的碳质吸附剂，并输送到碳质吸附剂回收用传送带25。

碳质吸附剂回收用传送带（斗式传送带）25接住从吸附塔13排出的使用完的碳质吸附剂。碳质吸附剂回收用传送带25将该使用完的碳质吸附剂和从碳质吸附剂储槽部11供给的碳质吸附剂输送至再生塔15。

碳质吸附剂供给用传送带（斗式传送带）23接住由筛分机17筛分出的再生碳质吸附剂。碳质吸附剂供给用传送带23将该再生碳质吸附剂输送到吸附塔13。

在此，对碳质吸附剂的补充进行说明。如上述那样，碳质吸附剂利用碳质吸附剂供给用传送带23及碳质吸附剂回收用传送带25，在本装置内进行循环。在该循环中，碳质吸附剂由于物理原因（下落及碰撞）而破碎或磨损。另外，也有时碳质吸附剂由于化学原因而细粒化。由此，产生了碳质吸附剂粉。该碳质吸附剂粉是具有规定値以下的粒径的碳质吸附剂。碳质吸附剂粉，如上述那样，被筛分机17除去并被送往粉尘处理设备19（废弃）。

若被废弃的碳质吸附剂粉变多，吸附塔13的碳质吸附剂的水平降低了，则废气穿过吸附塔13。这妨碍有效地实现脱硫及脱硝。因此，在本装置中，碳质吸附剂贮槽部11通过碳质吸附剂补充用传送带21补充与所废弃的碳质吸附剂粉的量相应的新的碳质吸附剂。

图2是表示碳质吸附剂贮槽部11的构成的说明图。如该图所示，碳质吸附剂贮槽部11具备：贮槽部主体31、投入口33、接受皿35、多个倾斜滑道37、及供给口39。

贮槽部主体31贮藏碳质吸附剂。贮槽部主体31例如具有圆筒形状。其高度（图2的Ｌ），例如，在7ｍ～22ｍ的范围。

投入口33例如设置于贮槽部主体31的上部的大致中心位置。投入口33是用于向贮槽部主体31内投入碳质吸附剂的投入口。接受皿35接住投入到投入口33的碳质吸附剂。从接受皿35溢出的碳质吸附剂被导入到倾斜滑道37。

供给口39设置于贮槽部主体31的底部的大致中心位置。供给口39具有作为从贮槽部主体31定量地排出碳质吸附剂的辊式给料机的功能。

倾斜滑道37是贮槽部主体31（碳质吸附剂贮槽部11）中的碳质吸附剂的移动路径。如图2所示，贮槽部主体31具备大致直线状延伸的多个倾斜滑道37。

从贮槽部主体31的上部向底部呈锯齿状（以在贮槽部主体31的内壁折回的方式）并且串联地配置多个倾斜滑道37。

即，最上部的倾斜滑道37从接受皿35向贮槽部主体31的内壁以倾斜的状态延伸。其他倾斜滑道37从其上部的倾斜滑道37的下端通过贮槽部主体31的中心轴，向贮槽部主体31的内壁以倾斜的状态延伸。最下部的倾斜滑道37的下端与贮槽部主体31的底部相接。

倾斜滑道37具有上部开口的、コ字状的截面（横截面）。即，倾斜滑道37是敞口型的移动路径。碳质吸附剂在倾斜滑道37的内部（被底面及两侧面包围的部分）移动。

图3是倾斜滑道37的纵截面图。如该图所示，倾斜滑道37以倾斜角度θ倾斜。在本装置中，倾斜滑道37的倾斜角度θ被设定为比碳质吸附剂的休止角大的角度。

另外，在倾斜滑道37的底面43设置有多个搁板衬垫41。该搁板衬垫41用于在倾斜滑道37上蓄积碳质吸附剂。

以下，对碳质吸附剂贮槽部11中的碳质吸附剂的流动进行说明。从投入口33投入的碳质吸附剂通过接受皿35被导入到倾斜滑道37。当在倾斜滑道37的搁板衬垫41未蓄积有碳质吸附剂的情况下，新导入的碳质吸附剂蓄积于搁板衬垫41。

当在倾斜滑道37的搁板衬垫41蓄积有碳质吸附剂的情况下，新导入的碳质吸附剂在蓄积于搁板衬垫41的碳质吸附剂之上向下方滑落。若碳质吸附剂到达了1个倾斜滑道37的下端，则向其下部的、另一倾斜滑道37落下。而且，同样地，在蓄积于搁板衬垫41的碳质吸附剂之上向下方滑落。

这样，碳质吸附剂经由多个倾斜滑道37，向贮槽部主体31的底部下降，并蓄积于贮槽部主体31。另外，在该过程中，下方的倾斜滑道37逐渐被蓄积于贮槽部主体31的碳质吸附剂埋没。到达倾斜滑道37的埋没于碳质吸附剂的部分的碳质吸附剂，从倾斜滑道37敞口的上部溢出（overflow）并蓄积于贮槽部主体31内。

如以上所述，在本装置的碳质吸附剂贮槽部11中，从投入口33投入的碳质吸附剂经由倾斜滑道37而向下方引导。即，在碳质吸附剂贮槽部11中，所投入的碳质吸附剂在倾斜滑道37上以比自由下落慢的速度滑落，并蓄积于贮槽部主体31。

由此，在碳质吸附剂贮槽部11中，能够避免投入的碳质吸附剂与贮槽部主体31的内壁或者所蓄积的碳质吸附剂激烈碰撞。因此，在碳质吸附剂贮槽部11中，能够抑制碳质吸附剂的细粒化。

另外，倾斜滑道37具有搁板衬垫41。而且，碳质吸附剂在蓄积于搁板衬垫41内的碳质吸附剂之上滑落。由此，在本装置中，防止了由于碳质吸附剂与倾斜滑道37的内表面接触引起的碳质吸附剂的磨损。

另外，碳质吸附剂贮槽部11在贮槽部主体31的上部（投入口33的下部）具备接受皿（碳质吸附剂临时接受皿）35。而且，从接受皿35溢出的碳质吸附剂被导入到倾斜滑道37。即，从投入口33投入的碳质吸附剂与接受皿35上的碳质吸附剂碰撞，之后，流向倾斜滑道37。因此，能够避免投入的碳质吸附剂与碳质吸附剂贮槽部11的构成部件直接接触。其结果，能够抑制碳质吸附剂的损耗。

另外，在本实施方式中，将倾斜滑道37的倾斜角度设定为比碳质吸附剂的休止角大的角度。因此，能够抑制在倾斜滑道37上碳质吸附剂的滞留。

此外，倾斜滑道37的倾斜角度也可以比休止角小。即使在这种情况下，碳质吸附剂也在倾斜滑道37上以较慢的速度滑落并逐渐蓄积于贮槽部主体31。因此，能够抑制碳质吸附剂的细粒化。

但是，在这种情况下，有可能产生倾斜滑道37中的、碳质吸附剂的滞留。而且，设置于贮槽部主体31内的倾斜滑道37的数量变多。因此，碳质吸附剂贮槽部11的成本上升。而且，作用于倾斜滑道37的水平力变大。因此，需要使倾斜滑道37的结构较坚固。因此，优选，倾斜滑道37的倾斜角度比碳质吸附剂的休止角大。另外，也可以根据本装置所使用的碳质吸附剂的形状及尺寸改变倾斜滑道37的倾斜角度。

至于碳质吸附剂的休止角，一般地，碳质吸附剂具有4～10ｍｍ的直径及4～15ｍｍ的长度的大致圆柱形状。因此，碳质吸附剂的休止角为25～35°的范围。因此，优选，倾斜滑道37的倾斜角度为35°以上，更优选为40°以上。

另外，若倾斜滑道37的倾斜角度超过了45°，则碳质吸附剂有可能由于弹跳或下落，而破碎、细粒化。因此，优选，倾斜滑道37的倾斜角度不超过45°。因此，优选，倾斜滑道37的倾斜角度在40°～45°的范围。

另外，在图1的构成中，碳质吸附剂补充用传送带21接住从碳质吸附剂贮槽部11供给的碳质吸附剂，并向碳质吸附剂回收用传送带25输送。但是，本装置也可以具有图4所示那样的构成。

在图4所示的构成中，碳质吸附剂补充用传送带21接住从碳质吸附剂贮槽部11供给的未使用的碳质吸附剂，并向碳质吸附剂供给用传送带23输送。由碳质吸附剂供给用传送带23将该碳质吸附剂向吸附塔13供给。因此，不存在未使用的碳质吸附剂由于再生塔15而接受再生处理的情况。因此，能够提高再生塔15的再生处理的效率。

另外，在本实施方式中，设为贮槽部主体31的高度Ｌ在7ｍ～22ｍ的范围。有关该贮槽部主体31的高度，简单地进行说明。本装置中的碳质吸附剂的1天的补充量根据装置的规模及运转条件不同而变化，但是大概为2～10ｔ。另外，优选，从外部向碳质吸附剂贮槽部11输送碳质吸附剂的次数尽量少。

因此，优选，贮槽部主体31能够贮藏的碳质吸附剂的质量，例如，在100ｔ～200ｔ的范围。另一方面，若将碳质吸附剂的体积密度设为约0．7ｔｏｎ／ｍ³，则为了贮藏上述质量的碳质吸附剂，贮槽部主体31的容量为143ｍ³～286ｍ³的范围。另外，贮槽部主体31的高度为7ｍ～22ｍ的范围。

另外，倾斜滑道37的内表面及／或搁板衬垫41也可以利用陶瓷等耐磨损材料涂层。由此，防止了碳质吸附剂与倾斜滑道37或者搁板衬垫41接触引起的碳质吸附剂的磨损。

另外，倾斜滑道37也可以不具有搁板衬垫41。在该构成中，碳质吸附剂在倾斜滑道37的内表面滑行。即使在该构成中，碳质吸附剂在倾斜滑道37上以比自由下落慢的速度滑落，并蓄积于贮槽部主体31。因此，能够避免投入的碳质吸附剂与贮槽部主体31的内壁或者所蓄积的碳质吸附剂激烈碰撞。

另外，在不具备搁板衬垫41的情况下，特别优选，倾斜滑道37的内表面利用陶瓷等耐磨损材料涂层。由此，防止了碳质吸附剂与倾斜滑道37接触引起的碳质吸附剂的磨损。

另外，在本实施方式中，倾斜滑道37具有上部开口的コ字状的截面。但是，不限于此，倾斜滑道37也可以具有上部开口的半圆状的截面。即，优选，倾斜滑道37具有上部敞口的形状。

此外，在倾斜滑道37是密闭型的配管（例如方配管）的情况下，有可能碳质吸附剂在倾斜滑道37内形成桥。在这种情况下，倾斜滑道37有可能堵塞。如果倾斜滑道37是开口型，则即使在向倾斜滑道37导入大量的碳质吸附剂的情况下，碳质吸附剂也能够从倾斜滑道37的敞口部溢出。由此，能够避免倾斜滑道37堵塞。

另外，在本实施方式中，最下部的倾斜滑道37的下端与贮槽部主体31的底部相接。但是，不限于此，最下部的倾斜滑道37的下端也可以不到达贮槽部主体31的底部。另外，设置于贮槽部主体31内的倾斜滑道37也可以只是1根。

在这些构成中，在蓄积于贮槽部主体31的碳质吸附剂较少的情况下，碳质吸附剂从最下部的倾斜滑道37自由下落到贮槽部主体31的底部（或者所蓄积的碳质吸附剂）。但是，即使是该构成，与碳质吸附剂从碳质吸附剂贮槽部11的投入口33向贮槽部主体31的底部自由下落的构成相比，自由下落的距离也较短。因此，能够抑制碳质吸附剂的细粒化。

另外，在本实施方式中，碳质吸附剂贮槽部11具备多个倾斜滑道37。而且，这些倾斜滑道37从贮槽部主体31的上部向底部以锯齿状（在贮槽部主体31的内壁折回的方式）并且串联配置。

但是，倾斜滑道37只要是从贮槽部主体31的上部向下部延伸，并且碳质吸附剂在其内部能够滑行的构成即可。例如，倾斜滑道37也可以是从贮槽部主体31的上部向下部延伸的螺旋形状的滑道。该螺旋形状的滑道可以是1根滑道，也可以是将多个滑道串联连接而成的滑道。

另外，在本实施方式中，对用于补充碳质吸附剂的碳质吸附剂贮槽部11进行了说明。此外，本实用新型也能够应用于在吸附塔或者再生塔维修时用于暂时保管碳质吸附剂的贮藏槽（贮槽）。在这种情况下，贮藏槽通常设计为，能够贮藏一塔的吸附塔内的全部碳质吸附剂。因此，该贮藏槽的容量例如为500～1000ｍ³的范围。而且，本实用新型也能够适当地应用于用于贮藏碳质吸附剂以外的粉粒体的贮藏槽。

Claims

1.一种碳质吸附剂贮藏槽，用于贮藏向废气处理装置供给的碳质吸附剂，其特征在于，包括：

主体，用于蓄积碳质吸附剂；

投入口，设置于该主体的上部；和

2.根据权利要求1所述的碳质吸附剂贮藏槽，其特征在于，

所述倾斜滑道的倾斜角度在碳质吸附剂的休止角以上。

3.根据权利要求1所述的碳质吸附剂贮藏槽，其特征在于，

所述倾斜滑道的倾斜角度在40～45°的范围。

4.根据权利要求1所述的碳质吸附剂贮藏槽，其特征在于，

所述倾斜滑道的上部敞口。

5.根据权利要求4所述的碳质吸附剂贮藏槽，其特征在于，

所述倾斜滑道具有上部敞口的箱形状。

6.根据权利要求1所述的碳质吸附剂贮藏槽，其特征在于，

所述倾斜滑道具备用于在该倾斜滑道上蓄积碳质吸附剂的搁板衬垫。

7.根据权利要求1所述的碳质吸附剂贮藏槽，其特征在于，

所述倾斜滑道的内表面由耐磨损材料涂层。

8.根据权利要求1所述的碳质吸附剂贮藏槽，其特征在于，

所述倾斜滑道包括：

最上部的倾斜滑道，以从所述主体的上部向所述主体的内壁倾斜的状态延伸；和

其他倾斜滑道，以从其上部的倾斜滑道的下端向所述主体的内壁倾斜的状态延伸。

9.根据权利要求8所述的碳质吸附剂贮藏槽，其特征在于，

最下部的倾斜滑道与所述主体的底部相接。

10.一种废气处理装置，其特征在于，

具备权利要求1～9中任一项所述的碳质吸附剂贮藏槽。