CN219722464U - 一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，包括反应塔，反应塔自下向上依次分为沸腾区、流化反应区和扩散反应区三个部分；沸腾区内设有用于承载催化剂的沸腾板，沸腾板上贯穿有多个孔洞，其中部分或全部孔洞内均设置有废气通道结构，废气通道结构包括有气体通管，气体通管顶端设有盖帽。本实用新型提供的沸腾板上具有废气通道结构，当废气通过该结构时能使得沸腾板上的催化剂处于沸腾状态，而且该废气通道结构能够延长废气从沸腾板上通过的时间，从而延长废气与催化剂接触的时间，可以有效提高烟气与催化剂之间的接触效果。

Description

一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置

技术领域

本实用新型涉及一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置。

背景技术

工业治理NOx和SO2主要采用脱硝和脱硫分段集成工艺，这种工艺由于需要分别建设脱硝和脱硫设备，占地面积较大，可能会限制其在一些场景下的应用。其中工业治理SO2主要采用脱硫塔工艺，因为脱硫塔本身尺寸较大，需要足够的空间来容纳喷射层、填料层以及烟气和吸收剂的接触和反应区，会进一步的增加占地面积。

因此，目前有部分治理方案采用脱硫脱硝同时进行的工艺，虽然该工艺所需设备占地面积小，但是施行该工艺的设备在进行脱硫脱硝时因自身高度限制，使得催化剂与废气之间接触时间较少，存在催化剂与废气之间无法得到较为充分接触的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是为了提供一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，有效提高烟气与催化剂之间的接触效果。

本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，包括反应塔，所述反应塔自下向上依次分为沸腾区、流化反应区和扩散反应区三个部分； 所述沸腾区内设有用于承载催化剂的沸腾板，所述沸腾板上贯穿有多个孔洞，其中部分或全部孔洞内均设置有废气通道结构，所述废气通道结构包括有气体通管，所述气体通管顶端设有盖帽，所述气体通管和盖帽之间具有一废气通道；所述流化反应区的底部设置有流化区入口板，所述流化区入口板具有一通道，从沸腾区升起的烟气和催化剂从该通道进入流化反应区； 所述扩散反应区底部为锥体结构，该锥体结构入口处设有分配板，所述分配板上贯穿有多个通孔。

优选的，所述气体通管呈中空且底端开口，气体通管顶端横向贯穿有气体出口，所述气体通管顶端设置有盖帽，所述盖帽的帽沿向下延伸，该延伸部分与气体通管之间留有空间，且所述盖帽帽沿底面低于气体出口的位置。

优选的，还依次包括旋风分离器、冷却组件和除尘组件以及引风机，所述旋风分离器设置于冷却组件和反应塔之间，用于进行气固分离，使得分离出来的催化剂固体通过管道进入反应塔的沸腾区内，所述除尘组件设置于冷却组件和引风机之间。

优选的，还包括有上料组件，所述上料组件包括有上料斗，所述上料斗下方设置有称重料斗，所述称重料斗与反应塔的沸腾区之间设置有催化剂输送管道。

优选的，所述沸腾区的内径值为高度值的1~3倍。

优选的，所述流化反应区的高度为沸腾区高度的1.5~2.5倍。

本实用新型的有益技术效果：本实用新型提供的沸腾板上具有废气通道结构，当废气通过该结构时能使得沸腾板上的催化剂处于沸腾状态，而且该废气通道结构能够延长废气从沸腾板上通过的时间，从而延长废气与催化剂接触的时间，可以有效提高烟气与催化剂之间的接触效果。

附图说明

图1为按照本实用新型的实施例的沸腾、流化装置示意图；

图2为按照本实用新型的实施例的反应塔立体示意图；

图3为按照本实用新型的实施例的废气通道结构立体示意图。

图中：1-反应塔，2-沸腾板，3-废气通道结构，301-气体通管，302-气体出口，303-盖帽，4-旋风分离器，401-管道，5-冷却组件，6-除尘组件，7-引风机，801-上料斗，802-称重料斗，9-分配板，10-流化反应区入口板。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1-图3所示，本实施例提供的处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，装置包括反应塔1、上料组件（向反应塔1内输送催化剂）、旋风分离器4（气固分离）、冷却组件5和除尘组件6（烟气冷却和净化）以及引风机7（排出达标的尾气）；

反应塔1自下向上依次分为沸腾区、流化反应区和扩散反应区三个部分；

沸腾区内设有呈圆盘状结构的沸腾板2，沸腾板2底面向上贯穿有多个孔洞（圆孔），每个孔洞内均设置有废气通道结构3，废气通道结构3包括有气体通管301；

气体通管301呈中空且底端开口，气体通管301顶端外表面横向贯穿有气体出口302，气体通管301顶端固定有盖帽303，盖帽303的帽沿向下延伸，该延伸部分与气体通管301之间留有空间，且盖帽301帽沿底侧表面低于气体出口302的位置，确保从气体出口302内出来的废气刚开始能被阻挡片刻；

气体通管301穿插于孔洞内，且气体通管301的外壁与孔洞内壁贴合，沸腾板2在使用时废气（烟气）从该板孔洞内的气体通管301通过，并从气体通管301上的气体出口302向外流动，在废气从气体出口302出去时会首先碰到盖帽301的帽沿（帽沿与气体通管301之间具有催化剂，会先接触催化剂），受到盖帽301的阻碍后会来回碰撞（增加了废气的路径距离），直至从盖帽301底部向外流出，最后向上流动，在上述过程中废气在较长时间内去反复接触催化剂，能够与催化剂充分接触并反应，有效提高了催化剂的使用效率和废气的净化效率；

废气在经过沸腾区的时候分别与沸腾板2和其上的废气通道结构3进行配合，起到了充分的“搅和”作用，使得在连续的反应过程中补充的新催化剂能够与沸腾区里现有的催化剂充分搅和，沸腾区的内径与高度比为1：1~3，在此区段内由于直径小烟气气流速度快，催化剂呈沸腾状态，烟气与较疏相催化剂接触发生初步反应；

在该沸腾区内主要是脱硫反应，同时也进行部分脱硝反应；

流化反应区，其入口处设置有流化区入口板10，该流化区入口板10具有一圆形通道，从沸腾区升起的烟气和催化剂从该通道进入流化反应区，流化反应区内的烟气和催化剂呈流化状态，气固混合相呈流化状态，流化反应区的高度为沸腾区的1.5~2.5倍，其内径也比沸腾区的内径要大，气固相经由于流速减缓反应时间得到延长，气固相混和较均匀，脱硫脱硝反应得以深化；

扩散反应区底部的锥体加长且锥角减小，加长的锥体和减小的锥角有助于延长废气在扩散反应区的流动路径，进一步提高气固相的接触时间，使催化剂得以充分利用，提高整体脱硫脱硝效果，在扩散反应区底部入口处采用弧形状分配板，分配板上沿圆弧面均匀开有通孔，可以使得废气在扩散反应区内更均匀地分布，有助于实现气固相在扩散反应区内的弥散充分接触与反应，提高催化剂的利用效率，该扩散反应区的内径比流化反应区的内径大；

上料组件包括有上料斗801，上料斗801下方设置有称重料斗802，称重料斗802与反应塔1的沸腾区之间设置有催化剂输送管道；

气流从反应塔1出去后进入旋风分离器4，旋风分离器4的作用一是回收没有完全反应的催化剂，重新送回反应塔1内重复利用；二是尽可能地减少净气中的含尘量，以减轻冷却组件5的负担；

旋风分离器4将反应完成后的气体与尚未失效的催化剂进行分离，分离后的催化剂从管道回送到沸腾区；

当气流经旋风分离器4后依次进入冷却组件5、除尘组件6，最后由引风机7排出达标的气体。

在本实施例中，本装置同时完成脱硫脱硝反应，可以代替现有工业脱硫、脱硝两部分相对独立的工艺，减少工艺设备的复杂性。

在本实施例中，由于脱硫脱硝催化剂中脱硫反应和脱硝反应存在时间和催化剂固体粒级上的差异，脱硫反应时间较短，反应用催化剂的粒级较粗，本装置采用沸腾板2，原始气体经催化剂经沸腾板2全部腾起的同时较粗粒级的催化剂大部分留在沸腾区，较小粒级的催化剂进入流化反应区，流化反应区的变径可使气固流动状态发生变化（流化反应区的直径相比沸腾区的直径有所变化），在同一反应器（塔）内形成多个不同颗粒深度场或流域；不同颗粒浓度场可为不同类型的反应提供最佳的反应环境，从而大大提高催化剂向深度和方向反应。

综上所述，在本实施例中，本实施例提供的沸腾板上具有废气通道结构，当废气通过该结构时能使得沸腾板上的催化剂处于沸腾状态，而且该废气通道结构能够延长废气从沸腾板上通过的时间，从而延长废气与催化剂接触的时间，可以有效提高烟气与催化剂之间的接触效果。

以上所述，仅为本实用新型进一步的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，其特征在于，包括反应塔（1），所述反应塔（1）自下向上依次分为沸腾区、流化反应区和扩散反应区三个部分； 所述沸腾区内设有用于承载催化剂的沸腾板（2），所述沸腾板（2）上贯穿有多个孔洞，其中部分或全部孔洞内均设置有废气通道结构（3），所述废气通道结构（3）包括有气体通管（301），所述气体通管（301）顶端设有盖帽（303），所述气体通管（301）和盖帽（303）之间具有一废气通道； 所述流化反应区的底部设置有流化区入口板（10），所述流化区入口板（10）具有一通道，从沸腾区升起的烟气和催化剂从该通道进入流化反应区； 所述扩散反应区底部为锥体结构，该锥体结构入口处设有分配板（9），所述分配板（9）上贯穿有多个通孔。

2.根据权利要求1所述的一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，其特征在于，所述气体通管（301）呈中空且底端开口，气体通管（301）顶端横向贯穿有气体出口（302），所述气体通管（301）顶端设置有盖帽（303），所述盖帽（303）的帽沿向下延伸，该延伸部分与气体通管（301）之间留有空间，且所述盖帽（303）帽沿底面低于气体出口（302）的位置。

3.根据权利要求1所述的一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，其特征在于，还依次包括旋风分离器（4）、冷却组件（5）和除尘组件（6）以及引风机（7），所述旋风分离器（4）设置于冷却组件（5）和反应塔（1）之间，用于进行气固分离，使得分离出来的催化剂固体通过管道进入反应塔（1）的沸腾区内，所述除尘组件（6）设置于冷却组件（5）和引风机（7）之间。

4.根据权利要求3所述的一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，其特征在于，还包括有上料组件，所述上料组件包括有上料斗（801），所述上料斗（801）下方设置有称重料斗（802），所述称重料斗（802）与反应塔（1）的沸腾区之间设置有催化剂输送管道。

5.根据权利要求1所述的一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，其特征在于，所述沸腾区的内径值为高度值的1~3倍。

6.根据权利要求5所述的一种处理燃煤烟气的沸腾、流化装置，其特征在于，所述流化反应区的高度为沸腾区高度的1.5~2.5倍。