CN205965421U - 一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，该装置包括用于喷射汞吸附剂的喷射机构，其具有筒壁开有通孔的套筒(5)，套筒一端与排放燃煤烟气的烟道相通，输料管(15)，输料(15)管一端与所述套筒(5)筒壁上的通孔连通，另一端设置有气体动力机构，汞吸附剂注入机构，其与所述输料管(15)连通，以及活性组分前躯体注入机构，其与所述输料管(15)连通。本实用新型的一体化装置使得活性组分前驱体和吸附剂能高效反应生成活性组分，较大程度的提高了汞吸附能力和活性组分利用效率。

Description

一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置

技术领域

本实用新型属于燃煤烟气中汞控制技术领域，具体涉及一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置。

背景技术

汞是一种神经毒物，具有极强的累积性和不可逆性，对人类健康具有很大的威胁。燃煤电厂是最主要的人为汞污染源之一。随着环保要求的不断提高，探索高效、经济、环境友好型的汞控制技术具有重要意义。

现有技术中，通常采用脱汞装置并利用高效吸附材料脱除烟气中的汞，目前的主要研究集中在脱汞吸附材料和脱汞装置两个方面。对于脱汞吸附材料的研究主要集中在改变原材料、采用不同的活化方法、不同的改性剂和改性方法等，目前，通常采用化学溶液浸渍方法改性吸附剂，如采用含硫、含卤化物的化学溶液浸渍吸附剂。主要目的是改善吸附剂表面官能团，增加活性吸附位，以提高其化学吸附能力，改善脱汞性能。对于脱汞装置，则主要是通过改进或优化装置的结构、增加循环回收机构等进行烟气中汞的脱除。

例如中国专利文献201120257109.2公开了一种燃煤烟气吸附脱汞装置，其包括吸附剂贮仓、喷射器、分散器、袋式捕集器、饱和仓、再生塔和空气压缩机，该装置通过在原有的烟气除尘、脱硫(脱硝)系统中增加脱汞和吸附剂回收循环系统，从而减小吸附剂的消耗，降低烟气脱汞成本。

但是，这种脱汞装置也存在一定缺陷，在脱汞过程中，其吸附剂在烟气中停留时间仅有短短数秒，随后即被除尘装置捕获，其吸附远未达到饱和，吸附剂外层的活性组分是参与反应的主体，这会导致吸附剂内层活性组分利用率极低。另外，电厂负荷、入炉煤质、燃烧工况多变，导致烟气中汞浓度波动较大，而采用化学溶液浸渍方法制备的吸附剂其活性组分的含量通常是一定的，无法适应汞浓度的频繁波动，导致吸附剂的大量浪费,脱汞成本大大增加。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，使得活性组分前驱体和吸附剂能高效反应生成活性组分，较大程度的提高了汞吸附能力和活性组分利用效率。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供一种可同时在线活化和喷射脱汞吸附剂的装置，其特征在于，该装置包括用于喷射汞吸附剂的喷射机构，其具有筒壁开有通孔的套筒，该套筒一端与排放燃煤烟气的烟道相通，用于将活化后的汞吸附剂喷射至该烟道中；

输料管，用于接收外部注入的汞吸附剂及活性组分前驱体，以在其中进行在线活化，该输料管一端与所述套筒筒壁上的通孔连通，另一端设置有气体动力机构，用于将其中的吸附剂及活性组分通过该气体动力机构的作用输送到所述套筒中；

汞吸附剂注入机构，其与所述输料管连通，用于将汞吸附剂注入到所述输料管中；以及

活性组分前躯体注入机构，其与所述输料管连通，用于将活性组分前驱体注入到所述输料管中。

通过上述方案，活性组分前驱体注入机构将活性组分前驱体注入输料管中，汞吸附剂通过汞吸附剂注入机构注入输料管中，使得活性组分前驱体与汞吸附剂在输料管中高效反应生成活性组分，通过所述气体动力机构的作用将其输送到所述套筒中，并通过喷射机构将活化后的汞吸附剂喷射至该烟道中，较大程度的提高了汞吸附能力和活性组分利用效率。

作为本实用新型的进一步优选，所述活性组分前躯体注入机构包括第一调节阀门，用于控制活性组分前驱体注入机构与输料管的通断，从而控制注入输料管中的活性组分前驱体的注入量和注入速率。

通过上述方案，活性组分前躯体注入机构通过设置的第一调节阀门可对注入喷射机构中的富含活性组分的前驱体的注入量和注入速率进行调整和控制，从而可以调节活性组分前驱体的浓度以及与吸附剂的接触时间，调控活性组分在吸附剂上的负载量和负载厚度，提高吸附剂活性组分利用率；同时避免活性组分浪费。

作为本实用新型的进一步优选，所述吸附剂注入机构包括第二调节阀门，用于调节输料管的开度，从而控制吸附的注入量以及注入速率。

通过上述方案，喷射机构可通过设置的第二调节阀门调节输料管的开度，控制吸附剂的喷射量及喷射速率，从而适应汞浓度的频繁变化。

作为本实用新型的进一步优选，所述喷射机构还包括电机、螺杆和翅片，所述螺杆套设在套筒内，螺杆的一端与电机连接，用于驱动所述螺杆在套筒中相对移动，以将注入套筒中的吸附剂和活性剂喷入烟道中，所述翅片固定在螺杆外周并分布于螺杆与套筒筒体内壁之间的空间内。

作为本实用新型的进一步优选，所述吸附剂注入机构包括吸附剂储料仓、两端分别与该吸附剂储料仓和所述输料管连通的吸附剂进料管，所述第二调节阀门设置在该吸附剂进料管上，所述吸附剂储料仓中设置有搅拌器，用于对吸附剂储料仓中的吸附剂进行搅拌，以通过所述吸附剂进料管注入输料管中。

作为本实用新型的进一步优选，所述活性组分前躯体注入机构包括活性组分前驱体储存器、活性组分进料管和加热器,该活性组分进料管一端与所述活性组分前驱体储存器连通，另一端与所述输料管连通，所述活性组分前驱体储存器存储的活性组分前驱体通过该活性组分进料管注入所述输料管中，所述第一调节阀门设置在该活性组分进料管上，所述加热器设置在活性组分进料管上，用于在所述活性组分前驱体注入输料管之前将其加热到合适的温度。

作为本实用新型的进一步优选，所述气体动力机构包括压缩空气存储器、压缩空气进气管和第三调节阀门，该压缩空气进气管一端与所述压缩空气存储器连通，另一端与所述输料管连通，所述压缩空气存储器中的压缩空气通过该压缩空气进气管注入所述输料管中，所述第三调节阀门设置在压缩空气进气管上，用于调节压缩空气的注入量和注入速率。

作为本实用新型的进一步优选，所述套筒上的通孔数量为一个或多个，相应地，所述输料管的数量为一个或多个，所述输料管上的汞吸附剂注入机构和活性组分前躯体注入机构数量为一个或多个，汞吸附剂注入机构和活性组分前躯体注入机构数量相同或不同。

作为本实用新型的进一步优选，所述套筒上的通孔分布在套筒的一侧，或者对称分布在两侧，或者不对称分布在不同方向的侧面，相应地，所述输料管分布在套筒的一侧，或者对称分布在两侧，或者不对称分布在不同方向的侧面。

作为本实用新型的进一步优选，所述一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置还包括汞浓度在线监测仪，其用于实时监测烟道中的汞浓度数据。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，活性组分前驱体注入机构将活性组分前驱体注入输料管中，汞吸附剂通过汞吸附剂注入机构注入输料管中，使得活性组分前驱体与汞吸附剂在输料管中高效反应生成活性组分，通过所述气体动力机构的作用将其输送到所述套筒中，并通过喷射机构将活化后的汞吸附剂喷射至该烟道中，较大程度的提高了汞吸附能力和活性组分利用效率。

(2)本实用新型中，活性组分前躯体注入机构通过设置的第一调节阀门可对注入喷射机构中的富含活性组分的前驱体的注入量和注入速率等进行调整和控制，从而可以调节活性组分前驱体的浓度以及与吸附剂的接触时间，调控活性组分在吸附剂上的负载量和负载厚度，提高吸附剂活性组分利用率；同时避免活性组分浪费。

(3)本实用新型中，喷射机构可通过设置的第二调节阀门调节输料管的开度，控制吸附剂的喷射量及喷射速率，从而适应汞浓度的频繁变化。

附图说明

图1为本实用新型的吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为本实用新型实施例的吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括用于喷射汞吸附剂的喷射机构、输料管15、汞吸附剂注入机构、活性组分前躯体注入机构以及气体动力机构。

如图1，喷射机构包括电机1、螺杆2、轴承3和套筒5。其中，螺杆2套设在套筒5内，优选为同轴套设，螺杆2的一端与电机1连接，用于驱动所述螺杆2在套筒5中相对移动，以将注入套筒5中的吸附剂和活性剂喷入烟道中，

优选地，喷射机构还包括翅片4，所述翅片4固定在螺杆2外周并分布于螺杆2与套筒5筒体内壁之间的空间内，用于提高吸附剂的分散度，从而提高吸附剂的利用率。

套筒5的侧壁上开有至少一个通孔，也可以是两个或多个通孔，各通孔分布在套筒5的一侧，或者对称分布在两侧，或者不对称分布在不同方向的侧面。

如图1，输料管15一端与所述套筒(5)筒壁上的通孔连通，另一端设置有气体动力机构，用于接收外部注入的汞吸附剂及活性组分前驱体，以在其中进行在线活化。

输料管15的数量为一个或多个，输料管15分布在套筒5的一侧，或者对称分布在两侧，或者不对称分布在不同方向的侧面，输料管15的侧壁开有通孔，通孔的数量为一个或多个。

如图1，活性组分前躯体注入机构包括第一调节阀门7、活性组分前驱体储存器8以及活性组分进料管。其中，活性组分进料管一端与所述活性组分前驱体储存器8连通，另一端与所述输料管15连通，活性组分前驱体储存器8存储的活性组分前驱体通过该活性组分进料管注入输料管15中，第一调节阀门7设置在该活性组分进料管上，用于控制活性组分前驱体注入机构与输料管(15)的通断，从而控制注入输料管(15)中的活性组分前驱体的注入量、浓度以及注入时间，

活性组分前躯体注入机构的数量为至少为一个，也可以为两个或者多个，其与输料管15侧壁上的通孔连通，用于将活性组分前驱体注入输料管15中。

优选地，活性组分前躯体注入机构还包括加热器9，其设置在活性组分进料管上，用于在所述活性组分前驱体注入输料管15之前将其加热到合适的温度，使活性组分前驱体和吸附剂能高效反应生成活性组分。

如图1，汞吸附剂注入机构包括第二调节阀门10、汞吸附剂储料仓11和搅拌器12。其中，第二调节阀门10设置在吸附剂进料管上，用于调节输料管15的开度，从而控制吸附的注入量以及注入速率，吸附剂储料仓11中设置有搅拌器12，用于对吸附剂储料仓中的吸附剂进行搅拌，以通过所述吸附剂进料管注入输料管15中。

汞吸附剂注入机构的数量至少为一个，也可以为两个或者多个，其与输料管15侧壁上的通孔连通，用于将汞吸附剂注入输料管15中。

如图1，气体动力机构包括压缩空气存储器13、压缩空气进气管和第三调节阀门14。其中，压缩空气进气管一端与所述压缩空气存储器13连通，另一端与所述输料管15连通，所述压缩空气存储器13中的压缩空气通过该压缩空气进气管注入所述输料管15中，第三调节阀门14设置在压缩空气进气管上，用于调节压缩空气的注入量和注入速率。

在一个实施例中，还包括汞浓度在线监测仪6，其用于实时监测烟道中的汞浓度数据，优选汞浓度在线监测仪6为多个，例如两个，分别设置在喷射装置和在线活化装置前后两侧。第一调节阀门7、第二调节阀门10和第三调节阀门14的开度可根据汞浓度在线监测仪6的反馈数据进行调节。

工作时，先开启汞浓度在线检测仪6，监测烟气中的汞浓度，根据汞浓度和反馈数据控制第二调节阀门的开度，调节活性组分前驱体的注入量和注入速率，并采用加热器9将活性组分前驱体储存器8中的活性组分前驱体加热到合适的温度，并进入输料管15中，

同时，根据汞浓度和反馈数据控制第一调节阀门7的开度，从而控制吸附剂的喷射量及喷射速率，吸附剂储料仓11中存储的吸附剂在搅拌器12的带动下进入输料管15中，

活性组分前驱体和吸附剂能高效反应生成活性组分，

根据汞浓度和反馈数据控制第三调节阀门13的开度，控制压缩空气的注入量和注入速率，将汞吸附剂及活性组分带入套筒5中，

电机1带动螺杆2和翅片4匀速转动，汞吸附剂在和活性组分在压缩空气的推动作用及重力作用下，由套筒注入燃煤烟道中，实现脱汞，通过翅片的转动，提高汞吸附剂和活性组分的分散度，避免汞吸附剂发生团聚，从而调控活性组分在吸附剂上的负载量和负载厚度，提高吸附剂活性组分利用率，同时避免活性组分浪费。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，其特征在于，该装置包括:

用于喷射汞吸附剂的喷射机构，其具有筒壁开有通孔的套筒(5)，该套筒一端与排放燃煤烟气的烟道相通，以用于将活化后的汞吸附剂喷射至该烟道中；

输料管(15)，用于接收外部注入的汞吸附剂及活性组分前驱体，以在其中进行在线活化，该输料管(15)一端与所述套筒(5)筒壁上的通孔连通，另一端设置有气体动力机构，用于将其中的吸附剂及活性组分通过该气体动力机构的作用输送到所述套筒(5)中；

汞吸附剂注入机构，其与所述输料管(15)连通，用于将汞吸附剂注入到所述输料管(15)中；以及

活性组分前躯体注入机构，其与所述输料管(15)连通，用于将活性组分前驱体注入到所述输料管(15)中。

2.根据权利要求1所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，其特征在于，所述活性组分前躯体注入机构包括第一调节阀门(7)，用于控制活性组分前驱体注入机构与输料管(15)的通断，从而控制注入输料管(15)中的活性组分前驱体的注入量和注入速率。

3.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，其特征在于，所述吸附剂注入机构包括第二调节阀门(10)，用于调节输料管(15)的开度，从而控制吸附的注入量和注入速率。

4.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体 化装置，其特征在于，所述喷射机构还包括电机(1)、螺杆(2)和翅片(4)，所述螺杆(2)套设在套筒(5)内，螺杆(2)的一端与电机(1)连接，用于驱动所述螺杆(2)在套筒(5)中相对移动，以将注入套筒(5)中的吸附剂和活性剂喷入烟道中，所述翅片(4)固定在螺杆(2)外周并分布于螺杆(2)与套筒(5)筒体内壁之间的空间内。

5.根据权利要求3所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，其特征在于，所述吸附剂注入机构包括吸附剂储料仓(11)、两端分别与该吸附剂储料仓(11)和所述输料管连通的吸附剂进料管，所述第二调节阀门(10)设置在该吸附剂进料管上，所述吸附剂储料仓(11)中设置有搅拌器(12)，用于对吸附剂储料仓中的吸附剂进行搅拌，以通过所述吸附剂进料管注入输料管(15)中。

6.根据权利要求2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，其特征在于，所述活性组分前躯体注入机构包括活性组分前驱体储存器(8)、活性组分进料管和加热器(9),该活性组分进料管一端与所述活性组分前驱体储存器(8)连通，另一端与所述输料管(15)连通，所述活性组分前驱体储存器(8)存储的活性组分前驱体通过该活性组分进料管注入所述输料管(15)中，所述第一调节阀门(7)设置在该活性组分进料管上，所述加热器(9)设置在活性组分进料管上，用于在所述活性组分前驱体注入输料管(15)之前将其加热到合适的温度。

7.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体 化装置，其特征在于，所述气体动力机构包括压缩空气存储器(13)、压缩空气进气管和第三调节阀门(14)，该压缩空气进气管一端与所述压缩空气存储器(13)连通，另一端与所述输料管(15)连通，所述压缩空气存储器(13)中的压缩空气通过该压缩空气进气管注入所述输料管(15)中，所述第三调节阀门(14)设置在压缩空气进气管上，用于调节压缩空气的注入量和注入时间。

8.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，其特征在于，所述套筒(5)上的通孔数量为一个或多个，相应地，所述输料管(15)的数量为一个或多个。

9.根据权利要求8所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，其特征在于，所述套筒(5)上的通孔分布在套筒(5)的一侧，或者对称分布在两侧，或者不对称分布在不同方向的侧面，相应地，所述输料管(15)分布在套筒(5)的一侧，或者对称分布在两侧，或者不对称分布在不同方向的侧面。

10.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，其特征在于，所述输料管(15)上的汞吸附剂注入机构和活性组分前躯体注入机构数量分别为一个或多个，汞吸附剂注入机构和活性组分前躯体注入机构数量相同或不同。