CN206240303U - 一种逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置 - Google Patents

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董坤
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Abstract

本实用新型涉及一种逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置。下部一级吸附段为脱硫段，烟气与活性焦的接触方式为逆流，依次向上设有出料斗、进气烟道、气体分布器、一级活性焦床层；上部二级吸附段为脱硝段，烟气与活性焦的接触方式为错流，其下部设有活性焦分布器、喷氨构件、烟气隔板，上部设有二级进气通道、二级活性焦床层、二级出气通道、出气烟道。在一级吸附段对烟气进行一次脱硫处理，烟气中绝大部分SO2被吸收；二级吸附段对经过一次脱硫的烟气进行脱硝和二次脱硫，二级入口段喷氨有效提高脱硝效率。气体分布器的设计提高了气流分布的均匀性。本实用新型具有系统压降小，活性焦循环量小，再生能耗和运行成本低的优点。

Description

一种逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置
技术领域：
本实用新型涉及一种为烟气进行脱硫脱硝的逆流、错流式串联的一体化活性焦干法气体净化装置，尤其涉及对含有SO2、NOx、粉尘、汞、二噁英等污染物进行一次性脱除的一体化活性焦烟气净化装置。
背景技术：
我国工业废气排放标准越来越严格，对控制废气中SO2、NOx排放量的压力较大。目前烟气净化技术以湿法技术为主，不仅消耗大量水资源，还容易造成二次污染，且不能同时脱硫脱硝，与我国节能减排、绿色工业生产理念相悖。
活性焦烟气净化技术是一种可再生、可资源化的干法烟气净化技术，利用活性焦的吸附特性，高效脱除烟气中污染物中的粉尘、SO2、NOX、汞、二噁英等污染物，还能脱除湿法技术中难以脱除的SO3，避免了烟气中不同污染物净化装置的串联建设，同时还可以对超细粉尘(PM10)具有一定的净化作用。适用于净化燃煤烟气、燃油烟气、垃圾焚烧烟气、重油分解烟气和烧结烟气等。
吸附式脱硫(或脱硝)塔是活性焦干法烟气净化装置的核心设备。移动床由于气固良性接触面积大，净化效率高，处理量大等优点，是目前工业应用的主要技术方式。其中移动床脱硫脱硝技术按烟气与活性焦的接触方式分为并流、逆流和错流三种方式。并流式操作传质推动力小；错流式操作时传质推动力相对较大，但活性焦不能被充分利用，存在未与烟气充分接触就被排出的现象；而逆流式操作兼具传质推动力大和活性焦利用率高的特点。
为提升烟气污染物的脱除效率，同时提高活性焦利用率，可对吸附塔内部进行两级串联设置。
CN105536515A公开的一种两段式烟气脱硫脱硝系统及其处理方法，其脱硫反应器和脱硝反应器为两塔串联，脱硫反应器为逆流式，脱硝反应器为错流式。两塔平行放置，占地较大，设备投资高，塔内活性焦只与烟气发生一次吸附反应，活性焦利用率低，从而再生能耗和运行费用高。
因此，本领域的技术人员一直致力于开发一种能够克服上述缺陷，实现活性焦利用率高，传质动力大，且气流分布均匀、机械损失小、结构紧凑的一体化活性焦烟气净化装置。
发明内容：
本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种对冶金、发电、锅炉烟气中的粉尘、SO2、NOx、汞、二噁英等污染物进行一次性的脱除的一种逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置，净化装置100为两段式结构，下部一级吸附段40中烟气与活性焦的接触方式为为逆流，上部二级吸附段50中烟气与活性焦的接触方式为错流；一级吸附段(40)的底端设有出料斗60，依次向上设有进气烟道70、气体分布器42、一级活性焦床层41；二级吸附段50下部设有活性焦分布器54、喷氨构件30、烟气隔板55，上部设有二级进气通道51、二级活性焦床层52、二级出气通道53、出气烟道80、活性焦入口10。
气体分布器42为半敞开的夹套式结构，烟气通过半敞开的气体分布器气体通道421进入一级活性焦床层41，再经过二级进气通道51进入二级活性焦床层52，穿过床层后通过二级出气通道53再经出气烟道80排出。
从一级活性焦床层41出来的烟气与二级进气通道51是导通的，与二级出气通道53是隔离的；二级出气通道53与出气烟道80导通。
净化装置主体包括一级吸附段和二级吸附段。一级吸附段在二级吸附段的下方。一级吸附段包括一级活性焦床层和气体分布器，烟气与活性焦逆流接触。二级吸附段包括二级活性焦床层和活性焦分布器。
进气烟道从一级吸附段的气体分布器下方空间导通。出气烟道与二级出气烟道导通。
喷氨构件位于净化装置主体中部，在一级吸附段和二级吸附段之间。气体分布器为半敞开的夹套式结构，烟气通过半敞开的夹套间壁—气体分布器气体通道，进入一级活性焦床层。
有益效果：本实用新型采用上下两级反应结构。在一级吸附段内，利用新鲜的活性焦，对烟气进行一次脱硫处理，烟气与新鲜的活性焦逆流充分接触，烟气中绝大部分的SO2被吸收。二级吸附段内，利用新鲜的活性焦与经过一次脱硫的烟气错流接触，进行一次脱硝处理和二次脱硫处理。此时烟气含硫量很低，二级入口段喷氨可以有效利用新鲜活性焦的催化特性，提高系统脱硝效率。
本实用新型采用逆流和错流两种接触方式操作，一级吸附段的逆流接触操作使活性焦与烟气接触的整个过程被充分利用，因此活性焦利用率高，即净化单位体积烟气所需的催化剂用量少，可降低再生能耗和运行成本；二级吸附段中烟气所含污染物含量经一级净化后显著降低，因此选用错流接触操作不仅能保证脱硫脱硝效率，还能避免气体进行二次分布，减少了设备投资，也大幅度降低了系统压降；二级吸附段中未充分利用的活性焦在落入一级吸附段中可被充分利用。活性焦循环量小、流通均匀通畅；进气流分布均匀，压降小、运行稳定可靠。
附图说明：
图1为一种逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置结构图。
图2为图1的左视图
图3为图1中气体分布器42结构图。
100净化装置主体，10活性焦入口，30喷氨构件，40一级吸附段，50二级吸附段，60出料斗，70进气烟道，80出气烟道，41一级活性焦床层，42气体分布器，51二级进气通道，52二级活性焦床层，53二级出气通道，54活性焦分布器，55烟气隔板，421气体分布器气体通道，422气体分布器排料斗。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明
一种逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置，净化装置100为两段式结构，下部一级吸附段40中烟气与活性焦的接触方式为为逆流，上部二级吸附段50中烟气与活性焦的接触方式为错流；一级吸附段(40)的底端设有出料斗60，依次向上设有进气烟道70、气体分布器42、一级活性焦床层41；二级吸附段50下部设有活性焦分布器54、喷氨构件30、烟气隔板55，上部设有二级进气通道51、二级活性焦床层52、二级出气通道53、出气烟道80、活性焦入口10。
气体分布器42为半敞开的夹套式结构，烟气通过半敞开的气体分布器气体通道421进入一级活性焦床层41，再经过二级进气通道51进入二级活性焦床层52，穿过床层后通过二级出气通道53再经出气烟道80排出。
从一级活性焦床层41出来的烟气与二级进气通道51是导通的，与二级出气通道53是隔离的；二级出气通道53与出气烟道80导通。
净化装置主体包括一级吸附段和二级吸附段。一级吸附段在二级吸附段的下方。一级吸附段包括一级活性焦床层和气体分布器，烟气与活性焦逆流接触。二级吸附段包括二级活性焦床层和活性焦分布器。
进气烟道从一级吸附段的气体分布器下方空间导通。出气烟道与二级出气烟道导通。
喷氨构件位于净化装置主体中部，在一级吸附段和二级吸附段之间。气体分布器为半敞开的夹套式结构，烟气通过半敞开的夹套间壁—气体分布器气体通道，进入一级活性焦床层。
本实用新型的烟气净化原理如下：
1、待净化的烟气由进气烟道导入本实用新型的一种逆流式、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置进行净化。所述烟气首先进入一级吸附段(脱硫区)，在气体分布器的作用下，均匀地进入一级活性焦床层，由下至上穿过一级活性焦床层。该过程为一次脱硫净化处理，同时利用活性焦颗粒的吸附和过滤作用，脱除重金属和粉尘。
2、经过一次脱硫净化处理的烟气完全通过一级活性焦床层后，与设在装置中间部位的喷氨构件喷出的氨气混合，通过两侧的二级进气通道分别进入两侧的二级活性焦床层，由两边向中间穿过二级活性焦床层。该过程为一次脱硝净化处理，同时进行二次脱硫净化。
3、新鲜(再生)的活性焦从活性焦入口首先进入二级吸附段，在向下移动过程中与混合了氨气的烟气错流接触，对气体进行一次脱硝处理和二次脱硫处理。活性焦从一级吸附段移动至二级吸附段后，在下移过程中与逆流而上的烟气再次进行接触，对气体进行一次脱硫处理，最后失活的活性焦落入出料斗内，卸出进行再生后，循环使用。
如图1所示，本实用新型一种逆流式一体化活性焦烟气净化装置，包括净化装置主体100，以及设置在主体上的进气烟道70，出气烟道80，喷氨构件30和出料斗60。净化装置主体100包括一级吸附段40、二级吸附段50。进气烟道70设置在净化装置主体100的下部。出气烟道80设置在净化装置主体100的上部。
一级吸附段40包括一级活性焦床层41和气体分布器42。进气烟道70与气体分布器42下部空间导通。
如图1、图3所示，待处理烟气由进气烟道70进入，在气体分布器42的作用下，烟气首先进入气体分布器气体通道421，经过气体分布器排料斗422后，均匀地进入一级活性焦床层41。
如图1所示，二级吸附段50包括二级进气通道51、二级活性焦床层52、二级出气通道53、活性焦分布器54和烟气隔板55。出气烟道80与二级出气通道53导通。
喷氨构件30设置于净化装置主体100中部，在一级吸附段40和二级吸附段50之间。
如图1、图3所示，通过了一级吸附段40的烟气与喷氨构件30喷出的氨气混合，再通过二级进气通道51穿过二级活性焦床层52，再通过二级出气通道53由出气烟道80排出。
如图1所示，新鲜(再生)的活性焦从活性焦入口10进入二级活性焦床层52，缓慢下降至活性焦分布器54，该结构将活性焦均匀分布至一级活性焦床层41上方，活性焦在一级活性焦床层41内与烟气充分接触后排入下料斗60。卸出进行再生后，循环使用。

Claims (3)

1.一种逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置，其特征在于：净化装置(100)为两段式结构，下部一级吸附段(40)中烟气与活性焦的接触方式为逆流，上部二级吸附段(50)中烟气与活性焦的接触方式为错流；一级吸附段(40)的底端设有出料斗(60)，依次向上设有进气烟道(70)、气体分布器(42)、一级活性焦床层(41)；二级吸附段(50)下部设有活性焦分布器(54)、喷氨构件(30)、烟气隔板(55)，上部设有二级进气通道(51)、二级活性焦床层(52)、二级出气通道(53)、出气烟道(80)、活性焦入口(10)。
2.按照权利要求1所述的逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置，其特征在于：气体分布器(42)为半敞开的夹套式结构，烟气通过半敞开的气体分布器气体通道(421)进入一级活性焦床层(41)，再经过二级进气通道(51)进入二级活性焦床层(52)，穿过床层后通过二级出气通道(53)再经出气烟道(80)排出。
3.按照权利要求1所述的逆流、错流式串联的一体化活性焦烟气净化装置，其特征在于：从一级活性焦床层(41)出来的烟气与二级进气通道(51)是导通的，与二级出气通道(53)是隔离的；二级出气通道(53)与出气烟道(80)导通。
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