CN213408705U - 一种卧式粉状活性焦解析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及活性焦脱硫资源化利用领域，特别涉及一种卧式粉状活性焦解析装置。包括外壳，外壳一侧设有进料口，另一侧设有出料口，外壳内设有换热管，换热管底部设有流化喷管，流化喷管连接流化喷嘴；外壳上远离流化喷管的一侧设有高温气体入口和高温气体出口，高温气体出口与出料口之间设有冷却水入口，外壳上远离冷却水入口的一侧设有冷却水出口，外壳内垂直于流化喷管的方向设有平行分布的隔板，外壳还设有脱附气体排出管。实现粉状活性焦的喷动流化，逐级换热，没有堵塞结块风险，相比立式解析装置运行更稳定可靠。

Description

一种卧式粉状活性焦解析装置

技术领域

本实用新型涉及活性焦脱硫资源化利用领域，特别涉及一种卧式粉状活性焦解析装置。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

我国是燃煤大国，大量的化石能源如煤、石油和天然气用于工业生产，工业主要三大污染物是SO₂、NOx和烟尘。活性焦烟气净化技术是一种工业化的干法烟气净化技术，脱硫效率超过98％，节水90％以上，而且可以实现粉尘、Hg、二噁英等多种污染物的联合脱除以及硫的资源化利用，不会产生“石膏雨”问题，也不会产生湿烟气的烟羽视觉污染，特别适用于我国北方富煤缺水地区的新建电厂、城市周边热电厂、冶炼厂、垃圾焚烧厂等，在我国有着非常广阔的市场前景。

采用活性焦作为吸附剂的活性焦脱硫工艺已实现大规模工程应用，在我国钢铁、焦化等烟气污染控制领域应用广泛。将吸附SO₂的活性焦加热到400～500℃，结合在粉状活性焦微孔中的硫酸脱附解析，产生的解析物为SO₂、N₂、CO₂、H₂O等，其主要成分为高浓度SO₂的气体。

解析装置是活性焦烟气脱硫工艺的核心设备，发明人发现由于吸附剂粒径变小，粉焦解析工艺也发生重大变化，颗粒活性焦解析所采用的管壳式换热结构不能满足粉焦解析工程需要，因此亟需开发新型粉焦高效解析塔，降低解析能耗，同时解决气体析出产生的压力波动问题，但是现有立式解析装置存在堵塞结块风险。

实用新型内容

为了解决现有技术中立式解析装置存在堵塞结块风险以及粉状活性焦粉末粒径小，处理困难的问题，本实用新型提出一种卧式粉状活性焦解析装置，包括外壳，外壳一侧设有进料口，另一侧设有出料口，外壳内设有换热管，换热管底部设有流化喷管，流化喷管连接流化喷嘴；外壳上远离流化喷管的一侧设有高温气体入口和高温气体出口，高温气体出口与出料口之间设有冷却水入口，外壳上远离冷却水入口的一侧设有冷却水出口，外壳内垂直于流化喷管的方向设有平行分布的隔板，外壳还设有脱附气体排出管。

本实用新型一个或多个实施例具有以下有益效果：

1)利用流化气体的喷动流化作用，实现粉状活性焦的流化换热，粉状活性焦受热均匀，解析彻底，解析效率高；

2)通过设计高温气体入口、出口以及换热管的连接关系及位置，利用高温气体同时实现粉状活性焦的预热、解析和气-气冷却过程，能源利用率高，尽可能降低粉状活性焦的解析成本；

3)卧式粉状活性焦解析装置，一端进入粉状活性焦，另一端输出粉状活性焦，中间设有换热管和流化喷嘴、隔板，可实现粉状活性焦的喷动流化，逐级换热，没有堵塞结块风险，相比立式解析装置运行更稳定可靠。

4)隔板从进料口到出料口高度逐级降低，高于流化喷嘴的设计既能将装置分成不同区域，同时不影响粉状活性焦从进料口到出料口的运动。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例1卧式粉状活性焦解析装置的正视图；

图2为本实用新型实施例1卧式粉状活性焦解析装置的俯视图；

其中：1、流化喷嘴；2、外壳；3、进料口；4、脱附气体排出管；5、预热段；6、解析段；7、隔板；8、气-气冷却段；9、水冷段；10、出料口；11、流化喷管；12、高温气体入口；13、高温气体出口；14、冷却水入口；15、管箱；16、冷却水出口；17、换热管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本实用新型中使用术语“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要理解的是，术语“上”、“水平”、“底”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

本实用新型中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

由于吸附剂粒径变小，粉焦解析工艺也发生重大变化，颗粒活性焦解析所采用的管壳式换热结构不能满足粉焦解析工程需要，现有立式解析装置存在堵塞结块风险。因此本实用新型提出一种卧式粉状活性焦解析装置，包括外壳，外壳一侧设有进料口，另一侧设有出料口，外壳内设有换热管，换热管底部设有流化喷管，流化喷管连接流化喷嘴；外壳上远离流化喷管的一侧设有高温气体入口和高温气体出口，高温气体出口与出料口之间设有冷却水入口，外壳上远离冷却水入口的一侧设有冷却水出口，外壳内垂直于流化喷管的方向设有平行分布的隔板，外壳还设有脱附气体排出管。

利用流化气体的喷动流化作用，实现粉状活性焦的流化换热，粉状活性焦受热均匀，解析彻底，解析效率高。

卧式粉状活性焦解析装置，一端进入粉状活性焦，另一端输出粉状活性焦，中间设有换热管和流化喷嘴、隔板可实现粉状活性焦的喷动流化，逐级换热，没有堵塞结块风险，相比立式解析装置运行更稳定可靠。

在本实用新型一个或多个实施例中，换热管分为预热段、解析段、气-气冷却段、水冷却段，换热管外部为粉状活性焦，换热管内部设有换热介质。

在本实用新型一个或多个实施例中，换热管靠近进料口的部分为预热段，高温气体入口与换热管连接构成解析段，高温气体出口与换热管连接构成气-气冷却段，冷却水入口依次与换热管、冷却水出口连通构成水冷段。

在本实用新型一个或多个实施例中，解析段、预热段、气-气冷却段换热管内循环介质均为高温气体。

气体比热容小，易升温，解析段、预热段、气-气冷却段主要保证高温环境，换热量较小，因此采用高温气体做为解析段、预热段、气-气冷却段换热介质；水冷段粉状活性焦需要降至常温，换热量大，循环冷却水比热容大，换热效率高，采用水冷方式可节省设备投资。

在本实用新型一个或多个实施例中，高温气体入口依次与解析段、预热段、气-气冷却段、高温气体出口连接。

高温气体入口位于解析段，高温气体进入解析段加热粉状活性焦至400～500℃，产生SO₂为主的解析气。

进一步地，所述解析段出来的高温气体进入预热段，高温气体进入预热段预热粉状活性焦至180～200℃，并将其中的水分蒸发，高温气体温度降低。

再进一步地，所述预热段出来的高温气体进入气-气冷却段，降温后的高温气体与解析后的粉状活性焦换热，将粉状活性焦初步降温，吸热后的高温气体进入流化气体加热器再热，生成高温气体，以此实现高温气体的循环利用。

通过设计高温气体入口、高温气体出口以及换热管的连接关系及位置，利用高温气体同时实现粉状活性焦的预热、解析和气-气冷却过程，能源利用率高，尽可能降低粉状活性焦的解析成本。

在本实用新型的又一实施例中，壳体设有脱附气体排出管，卧式粉状活性焦解析装置还设有流化气体加热器，所述有脱附气体排出管与流化气体加热器相连，自脱附气体排出管排出的活性焦解析气进入流化气体加热器，解析气通过流化气体加热器预热流化气，自流化气体加热器出来的解析气进入脱附气体收集器。

脱附形成的高温解析气，可以用于高温气体的再加热，通过设计高温气体入口、高温气体出口以及换热管的连接关系、位置，以及脱附气体排出管、流化气体加热器部件，实现高温-低温气体的换热，充分利用热量，节约能源。

所述水冷段，冷却水进入水冷段将粉状活性焦降温至常温，实现粉状活性焦的最终冷却，冷却水自冷却水出口排出。

所述脱附气体排出管用于收集粉状活性焦解析气，解析气与流化气换热后进入脱附气体收集器，进行进一步无害化处理。

在本实用新型一个或多个实施例中，进料口与壳体、流化喷嘴连通。活性焦自进料口进入，与壳体底部流化喷管的流化气接触并被气流夹带而上呈喷泉状。

在本实用新型一个或多个实施例中，隔板从进料口到出料口高度逐级降低，高于流化喷嘴。

隔板从进料口到出料口高度逐级降低，高于流化喷嘴的设计既能将装置分成不同区域，同时不影响粉状活性焦从进料口到出料口的运动。

进一步地，流化喷嘴被隔板分为不同区段，在各区段内流化喷嘴阶梯布置，靠近进料口的流化喷嘴位置高于靠近出料口的流化喷嘴位置，粉状活性焦被流化气喷动流化并在换热管表面逐级换热，完成换热后的粉状活性焦自出料口排出。

更进一步地，所述卧式粉状活性焦解析的装置外侧设有保温层，由于系统内部温度较高，加上保温层可以避免额外的热量损失。

在本实用新型一个或多个实施例中，脱附气体排出管与流化气体加热器相连，流化气体加热器另一端连接流化喷管。以此实现解析气和高温气体的换热，充分利用热量。

在本实用新型一个或多个实施例中，隔板数量至少为3个，隔板沿着进料口到出料口方向，竖直固定于壳体底部，与流化喷管垂直放置，3个隔板可以将装置分为4个区域，分别对应预热段、解析段、气-气冷却段和水冷段。

在本实用新型一个或多个实施例中，脱附气体排出管与解析段相连。解析段产生的脱附气体直接进入脱附气体排出管用于预热高温气体。

实施例1

如图1和2所示，一种卧式粉状活性焦解析装置，包括外壳2，外壳2一侧设有进料口3，另一侧设有出料口10，外壳2内设有换热管17，换热管17底部设有流化喷管11，流化喷管11连接流化喷嘴1；外壳2上远离流化喷管11的一侧设有高温气体入口12和高温气体出口13，高温气体出口13与出料口10之间设有冷却水入口14，外壳2上远离冷却水入口14的一侧设有冷却水出口16，外壳2内垂直于流化喷管1的方向设有平行分布的隔板7，外壳2还设有脱附气体排出管4。

外壳2上部设有脱附气体排出管4，所述外壳2底部设有流化喷嘴1及流化喷管11，所述外壳2内部设多组换热管17。

所述隔板7固定于壳体2底部，隔板7将换热管17与外壳2间隔为预热段5、解析段6、气-气冷却段8、水冷段9。所述流化喷管11与流化喷嘴1连通，所述流化喷嘴与壳体2连通。

所述高温气体入口12依次与换热管17、管箱15、高温气体出口13连通，所述高温气体入口12与一段换热管17连接形成解析段6，所述高温气体出口13与一段换热管17连接形成气-气冷却段8。

所述冷却水入口14依次与换热管17、冷却水出口16连通形成水冷段9。

所述进料口3与壳体2、流化喷嘴1连通，所述流化喷嘴1被隔板7分为不同区段，在各区段内流化喷嘴1阶梯布置，靠近进料口3的流化喷嘴1位置高于靠近出料口10的流化喷嘴1位置，粉状活性焦被流化气喷动流化并在换热管17表面逐级换热，完成换热后的粉状活性焦自出料口10排出。

管箱15用于连接或安置不同的通道。

高温气体流向为：高温气体自高温气体入口12进入，进行解析过程，解析段6出来的高温气体进入预热段5，高温气体进入预热段5预热粉状活性焦至180～200℃，并将其中的水分蒸发，高温气体温度降低。

所述预热段5出来的高温气体进入气-气冷却段8，降温后的高温气体与解析后的粉状活性焦换热，将粉状活性焦初步降温，吸热后的高温气体进入加热器再热。

所述冷却水进口14进入的冷却水通过水冷段9将粉状活性焦降温至常温，实现粉状活性焦的最终冷却，冷却水自冷却水出口16排出。

所述脱附气体排出管4用于收集粉状活性焦解析气，解析气自脱附气体排出管4进入流化气体加热器，所述有脱附气体排出管4与流化气体加热器相连，自脱附气体排出管4排出的活性焦解析气进入流化气体加热器，解析气通过流化气体加热器预热流化气，自流化气体加热器出来的解析气进入脱附气体收集器，被预热的流化气经进一步加热，进入高温气体入口，以此循环进行。

本实施例卧式粉状活性焦解析的装置外侧设有保温层，由于系统内部温度较高，加上保温层可以避免额外的热量损失。

粉状活性焦运动过程为：装置通过隔板7依次将换热管17和壳体2分成预热段5、解析段6、气-气冷却段8、水冷段9，粉状活性焦自进料口3进入，依次经过预热段5、解析段6、气-气冷却段8和水冷段9。在预热段5被高温气体预热至180～200℃，并将其中的水分蒸发；预热后的粉状活性焦进入解析段6被加热到400～500℃进行解析，产生SO₂为主的解析气自脱附气体排出管4排出收集；完成解析后的粉状活性焦进入气-气冷却段8，被预热段5出来的高温气体初步冷却；初步冷却后的粉状活性焦进入水冷段9完成终冷，并经出料口10排出收集。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，包括外壳，外壳一侧设有进料口，另一侧设有出料口，外壳内设有换热管，换热管底部设有流化喷管，流化喷管连接流化喷嘴；外壳上远离流化喷管的一侧设有高温气体入口和高温气体出口，高温气体出口与出料口之间设有冷却水入口，外壳上远离冷却水入口的一侧设有冷却水出口，外壳内垂直于流化喷管的方向设有平行分布的隔板，外壳还设有脱附气体排出管。

2.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，换热管分为预热段、解析段、气-气冷却段、水冷却段，换热管外部为粉状活性焦，换热管内部设有换热介质。

3.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，换热管靠近进料口的部分为预热段，高温气体入口与换热管连接构成解析段，高温气体出口与换热管连接构成气-气冷却段，冷却水入口依次与换热管、冷却水出口连通构成水冷段。

4.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，解析段、预热段、气-气冷却段换热管内循环介质均为高温气体。

5.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，高温气体入口依次与解析段、预热段、气-气冷却段、高温气体出口连接。

6.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，进料口与壳体、流化喷嘴连通。

7.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，隔板从进料口到出料口高度逐级降低，高于流化喷嘴。

8.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，脱附气体排出管与流化气体加热器相连，流化气体加热器另一端连接流化喷管。

9.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，隔板数量至少为3个。

10.根据权利要求1所述的卧式粉状活性焦解析装置，其特征在于，脱附气体排出管与解析段相连。

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