技术领域
[0001] 本
发明涉及烟气
净化技术领域,尤其涉及一种活性炭脱硫脱硝再生系统。
背景技术
[0002] 活性炭脱硫脱硝作为一种工业烟气污染物协同净化技术,不仅可以实现联合脱除SO2、NOx和粉尘的功能,同时具有脱除效率高、占地面积小、投资和运行
费用低等优点。活性脱硫脱硝技术主要是通过活性炭对烟气中的SO2、NOx、粉尘等组分
吸附和催化
氧化、催化还原脱除。整个系统主要包括脱硫脱硝反应器、再生反应器和SO2气体回收加工装置。烟气经过吸附脱硫塔的活性炭床层时,在100℃~200℃的
温度条件下,烟气中的SO2与O2及
水蒸气在活性炭上发生
化学吸附,生成
硫酸或水合硫酸,贮存在活性炭的微孔内而被脱除,同时NOx在活性炭层被NH3还原脱除,活性炭也可对重
金属离子、类金属离子、粉尘、二噁英和卤化氢等污染物有完全或一定协同脱除的作用。吸附饱和的活性炭在重
力的作用下移出吸附塔,经过物料输送系统输送到脱附再生塔,经过预热段预热后,在加热段300℃~500℃的温度下解析,活性炭得到再生,浓SO2解析气被导出,活性炭经
过冷却段冷却后,输送到吸附反应塔上部完成一个循环。
[0003] 从现阶段的企业调研和文献来看,
碳消耗始终是活性炭联合脱硫脱硝技术必须面对的一个问题。碳消耗包括物理
挤压磨损和化学反应消耗,其中,物理挤压磨损占到全部碳消耗总量的60%~80%,化学碳消耗占到20%~40%,而再生过程中的化学碳消耗占到吸附和再生过程中全部化学碳消耗的90%以上。因此,减小活性炭在吸附、输送和再生过程中的物理磨损及化学反应消耗具有重要的经济意义。
[0004] 物理磨损产生于吸附-再生循环过程中,即活性炭与塔壁、活性炭颗粒之间的相互碰撞、摩擦和挤压。为减小物理磨损,应尽量避免活性炭在给料输送过程中的相互碰撞与摩擦。许多研究人员试图提出新的方法解决活性炭在再生过程中消耗的难题,
专利202654907U通过改进卸料器外形,保证了较小的摩擦;专利CN2366402Y提出了一种新颖的移动床概念,活性炭被包裹在输送带之中,构成“净化吸附带”,在动力装置作用下,吸附带可以在吸附区与再生区之间移动,避免了活性炭与塔壁、输送带之间的摩擦。这种移动床的不足在于:活性炭装填量有限,烟气与活性炭的
接触时间短,且在吸附带转动、弯曲过程中易对活性焦产生较大的挤压,活性炭存在较大的损耗。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种活性炭脱硫脱硝再生系统,以解决
现有技术中存在的活性炭在再生过程中由于物理磨损而导致活性炭损耗较大的问题。
[0006] 如上构思,本发明所采用的技术方案是:
[0007] 一种活性炭脱硫脱硝再生系统,包括:
[0008] 卧式塔体,包括加热保
温室和冷却室,所述加热保温室设置有保护气进口和进料口,所述冷却室设置有保护气出口和出料口;
[0009] 输送装置,设置于所述卧式塔体内,包括
输送机构和料斗,所述输送机构被配置为将由所述进料口进入到所述料斗内的活性炭输送至所述出料口。
[0010] 进一步地,所述料斗包括壳体,沿所述活性炭的输送方向,所述壳体的
底板的倾斜设置,且所述底板的延伸方向与所述活性炭的输送方向之间呈第一预设夹
角,所述第一预设夹角大于90°且小于180°。
[0011] 进一步地,所述底板上设置有多个细长孔或多个通孔。
[0012] 进一步地,所述卧式塔体的底部还设置有颗粒及粉末卸料口,所述颗粒及粉末卸料口设有两个,其中一个所述颗粒及粉末卸料口位于所述加热保温室,另一个所述颗粒及粉末卸料口位于所述冷却室。
[0013] 进一步地,所述卧式塔体内设置有沿竖直方向延伸的隔板,所述隔板将所述卧式塔体分隔形成所述加热保温室和所述冷却室,所述隔板上开设有供所述活性炭穿过的穿设孔。
[0014] 进一步地,所述料斗包括第一料斗和第二料斗,所述输送机构包括第一输送机构、第二输送机构和位于所述第一输送机构和所述第二输送机构之间的传输机构,所述第一输送机构设置于所述加热保温室内,所述第一输送机构上设置有所述第一料斗,第二输送机构设置于所述冷却室内,所述第二输送机构上设置有所述第二料斗,所述传输机构一端位于所述加热保温室内,另一端位于所述冷却室内;
[0015] 所述第一输送机构被配置为带动所述第一料斗将所述活性炭由所述进料口输送至所述传输机构,所述传输机构被配置为能够将所述第一料斗内的所述活性炭输送至所述第二料斗内,所述第二输送机构被配置为带动所述第二料斗将所述活性炭输送至所述出料口。
[0016] 进一步地,所述第一输送机构包括两个间隔设置的第一输送辊以及绕设于两个所述第一输送辊上的第一输送带,所述第一输送带上设置有所述料斗。
[0017] 进一步地,所述第二输送机构包括两个间隔设置的第二输送辊以及绕设于两个所述第二输送辊上的第二输送带,所述第二输送带上设置有所述料斗。
[0018] 进一步地,所述传输机构包括第一溜槽,在竖直方向上,所述第一溜槽位于所述加热保温室内的一端的高度高于位于所述冷却室内的一端的高度。
[0019] 进一步地,所述第一输送带的延伸方向与所述第二输送带的延伸方向之间呈第二预设角,所述第二预设夹角大于0°小于180°。
[0020] 本发明的有益效果为:
[0021] 本发明提出的活性炭脱硫脱硝再生系统,通过设置卧式塔体及料斗,相比于现有技术,能够减少塔底活性炭的挤压,并且活性炭不与卧式塔体的塔壁直接摩擦碰撞,从而能够降低活性炭的物理损失。此外,通过设置卧式塔体,能减小了吸附塔塔底与进料口之间的距离,从而能够降低活性炭由吸附塔塔底输送到进料口的
能量消耗,提高效率并降低成本。
附图说明
[0022] 图1是本发明提供的活性炭脱硫脱硝再生系统的结构示意图;
[0023] 图2是本发明提供的第一料斗的结构示意图;
[0024] 图3是图2中A处的局部放大图。
[0025] 图中:
[0026] 1、卧式塔体;101、进料口;102、出料口;103、保护气进口;104、保护气出口;105、颗粒及粉末卸料口;11、加热保温室;12、冷却室;13、隔板;131、穿设孔;14、挡料板;
[0027] 2、第一输送机构;21、第一输送辊;22、第一输送带;23、第一料斗;231、侧板;232、
挡板;233、底板;2331、细长孔;
[0028] 3、第二输送机构;31、第二输送辊;32、第二输送带;33、第二料斗;
[0029] 4、传输机构;5、进料机构;6、加热保温机构;7、冷却机构。
具体实施方式
[0030] 为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体
实施例仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
[0031] 在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0033] 在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
[0034] 如图1和图2所示,本实施例提供了一种活性炭脱硫脱硝再生系统,该活性炭脱硫脱硝再生系统包括卧式塔体1和输送装置。其中,卧式塔体1包括加热保温室11和冷却室12,加热保温室11设置有保护气进口103和进料口101,冷却室12设置有保护气出口104和出料口102,具体地在本实施例中,进料口101位于卧式塔体1具有加热保温室11一端的顶部,保护气进口103与进料口101位于同一端,但是保护气进口103位于卧式塔体1底部,出料口102位于卧式塔体1具有冷却室12的一端的底部,保护气出口104与出料口102位于同一端,但是出料口102位于卧式塔体1底部。输送装置设置于卧式塔体1内,包括输送机构和设置于输送机构上的料斗,输送机构被配置为将由进料口101进入到料斗内的活性炭输送至出料口102。
[0035] 可以理解的是,进入到卧式塔体1内的活性炭为由吸附塔内排出的在
烟气脱硫脱硝过程中已经吸附饱和的活性炭,活性炭由进料口101进入到料斗内,并由输送机构向出料口102输送,此时料斗位于加热保温室11内,因此活性炭被加热到预设温度并保温,活性炭表面吸附的
硫酸盐被快速解析释放,直至完全解析出SO2。随后活性炭被输送到冷却室12内,活性炭被冷却,随后由出料口102排出。在本实施例中,预设温度为400℃~500℃。
[0036] 具体地,如图1所示,卧式塔体1内设置有沿竖直方向延伸的隔板13,隔板13将卧式塔体1内部分隔成两个腔室,其中一个腔室为加热保温室11,另一个腔室为冷却室12,隔板13上设置有供活性炭穿过的穿设孔131。通过设置隔板13,能够将加热保温室11和冷却室12分隔开,尽可能的避免加热保温室11内的热量进入到冷却室12内,减少
能源的损失。
[0037] 为了实现对活性炭的加热保温,加热保温室11内设置有加热保温机构6,加热保温机构6包括位于料斗上方的加
热管。沿料斗的运动方向,位于加热保温室11前半段的加热管的温度相对较高,能够实现对活性炭的快速加热,而位于加热保温室11后半段的加热管的温度相对较低,能够实现对活性炭的保温,从而有利于减少能源的消耗。加热管可以为电加热管或者燃烧燃气、燃油等的加热管,本实施例对加热管的结构和工作方式不限制,只要能实现对活性炭的加热保温即可。
[0038] 为了实现对活性炭的冷却,冷却室12内设置有冷却机构7,冷却机构7包括多根冷却管,冷却管内充设有能够循环流动的
冷却液,冷却液可以为水或者冷媒。当然在其他实施例中,冷却机构7还可以为
冷凝器等结构。
[0039] 当然,本实施例对卧式塔体1的结构不限于此,卧式塔体1还可以包括第一塔体和第二塔体,其中第一塔体内设置有上述加热保温机构6,第二塔体内设置有上述冷却机构7,且第一塔体靠近第二塔体的一端具有缩径管,第二塔体靠近第一塔体的一端也具有缩径管,两个缩径管相连通,输送机构带动料斗通过两个缩径管在第一塔体和第二塔体之间往复移动。
[0040] 上述料斗包括第一料斗23和第二料斗33,输送机构包括第一输送机构2、第二输送机构3和传输机构4,其中第一输送机构2位于加热保温室11内,且第一输送机构2上设置有第一料斗23。第二输送机构3位于冷却室12内,且第二输送机构3上设置有第二料斗33,传输机构4一端位于加热保温室11内,另一端位于冷却室12内。第一输送机构2能够第一料斗23将由进料口101输送至传输机构4,传输机构4能够将第一料斗23内的活性炭输送至第二料斗33内,第二输送机构3能够带动第二料斗33将活性炭输送至出料口102,可以理解的是,由进料口101进入到卧式塔体1的活性炭依次经第一输送机构2、传输机构4和第二输送机构3被输送至出料口102。
[0041] 具体地,如图1所示,第一输送机构2包括两个间隔设置的第一输送辊21以及绕设于两个第一输送辊21上的第一输送带22,第一输送带22上设置有第一料斗23,在本实施例中,第一输送带22上间隔设置有多个第一料斗23。第一输送带22在两个第一输送辊21的带动下转动,从而第一输送带22上的第一料斗23也随第一输送带22转动。第一料斗23从进料口101处接收活性炭,并将活性炭输送到传输机构4上。第二输送机构3包括两个间隔设置的第二输送辊31以及绕设于两个第二输送辊31上的第二输送带32,第二输送带32上间隔设置有第二料斗33,在本实施例中,第二输送带32上同样设置有多个第二料斗33。第二输送带32在两个第二输送辊31的带动下转动,从而带动其上的多个第二料斗33转动,将从传输机构4接收的活性炭输送至出料口102。
[0042] 传输机构4包括第一溜槽,第一溜槽穿过隔板13上的穿设孔131,一端位于加热保温室11内,用于接收第一输送带22上的第一料斗23内的活性炭,另一端位于冷却室12内,用于将活性炭装入第二输送带32上的第二料斗33内。具体地,在竖直方向上,第一溜槽位于加热保温室11内的一端的高度高于位于冷却室12内的一端的高度,因此活性炭能够依靠自身的重力沿第一溜槽滑动。可以理解的是,在竖直方向上,只需保证第一输送带22的上半部分位于第二输送带32的上半部分的上方即可。
[0043] 当然,当卧式塔体1包括第一塔体和第二塔体时,输送装置可以仅包括两个分别设置于第一塔体内和第二塔体内的输送辊以及绕设于两个输送辊上的输送带,输送带上设置有多个料斗,此时能够简化输送装置的结构。
[0044] 此外,在本实施例中,为了减少进料口101和出料口102之间的距离,第一输送带22的延伸方向与第二输送带32的延伸方向之间呈第二预设夹角,第二预设夹角大于0°小于180°。吸附塔的下料口排出的活性炭是通过斗提设备输送至卧式塔体1的进料口101,通过上述设置方式,能够减少进料口101和出料口102之间的距离,从而可直接通过斗提设备将由出料口102排出的活性炭直接输送到吸附塔内,尽可能减少活性炭在吸附塔的上料口和卧式塔体1的出料口102之间的输送环节,提高效率并降低成本。
[0045] 如图2和图3所示,在本实施中,第一料斗23和第二料斗33的结构相同,以第一料斗23的为例进行说明,第一料斗23包括壳体,壳体包括底板233、连接于底板233相对两侧的侧板231及连接于两个侧板231之间的挡板232,挡板232连接于底板233。沿活性炭的输送方向,底板233倾斜设置,且底板233的延伸方向与活性炭的输送方向之间呈第一预设夹角,第一预设夹角大于90°小于180°。通过将底板233倾斜设置,从而使得挡板232、底板233和两个侧板231之间形成能够容纳活性炭的腔体,活性炭能够斜铺在底板233上,有利于快速加热,并且能够减少活性炭的挤压磨损。此外,在本实施例中,在竖直方向上,挡板232的高度小于侧板231的高度,因此能够有利于第一料斗23在输送带的带动下发生倾斜时,腔体内的活性炭能够被轻易的甩出,避免活性炭在腔体内积存而造成损耗。
[0046] 另外,底板233上设置有多个细长孔2331,在本实施例中,多个细长孔2331沿活性炭的输送方向并排设置,细长孔2331在活性炭输送方向上的宽度根据实际需要进行设置。当然,在其他实施例中,细长孔2331的布置方式可根据实际需要进行设置。通过设置细长孔
2331,能够使得第一料斗23起到
振动筛的作用,活性炭中的细小颗粒以及粉末能够从细长孔2331内掉落到输送带下方,从而实现在活性炭再生过程中除去细小的颗粒以及粉末。当然,在其他实施例中,底板233上也可设置有多个通孔,通孔的直径或者尺寸可根据实际需要进行设置。
[0047] 在本实施例中,卧式塔体1的顶部开设有进料口101,进料口101位于加热保温室11远离冷却室12的一端,且进料口101位于第一输送机构2的上方,保护气进口103与进料口101位于同一端,但是保护气进口103位于卧式塔体1底部。卧式塔体1的底部开设有出料口
102,出料口102位于冷却室12远离加热保温室11的一端,且出料口102位于第二输送机构3的下方,保护气出口104与出料口102位于同一端,但是出料口102位于卧式塔体1底部。为了便于将落在卧式塔体1内的活性炭的细小颗粒及粉末排出去,卧式塔体1的底部还开设有颗粒及粉末卸料口105。颗粒及粉末卸料口105设有两个,其中一个位于加热保温室11,且靠近隔板13,另一个位于冷却室12,且靠近出料口102。此外,为了避免细小颗粒及粉末由出料口
102排出,位于冷却室12中的颗粒及粉末卸料口105在靠近出料口102的一侧设置有挡料板
14。当然位于加热保温室11的颗粒及粉末卸料口105在靠近隔板13的一侧也设置有挡料板
14,能够避免在隔板13和颗粒及粉末卸料口105之间的区域内积存细小颗粒及粉末。
[0048] 为了便于细小颗粒及粉末顺利排出,卧式塔体1的底部倾斜设置。具体地,在竖直方向上,由卧式塔体1设置有进料口101的一端到卧式塔体1设置有出料口102的一端,卧式塔体1底部的高度逐渐降低。通过上述设置方式,能够使得细小颗粒及粉末在堆积到一定程度后,在重力作用下向下滑动而由颗粒及粉末卸料口105排出。当然在其他实施例中,也可在卧式塔体1内设置推料机构。具体地,推料机构包括驱动件和推料板,驱动件能够推动推料板运动,推料板与卧式塔体1的内壁抵接。推料机构设置有两个,其中一个推料机构设置于加热保温室11远离冷却室12的一端,另一个推料机构设置于冷却室12靠近加热保温室11的一端。
[0049] 如图1所示,该活性炭脱硫脱硝再生系统还包括进料机构5,进料机构5设置于加热保温室11内,进料机构5包括第二溜槽,第二溜槽的一端位于进料口101下方,另一端位于第一输送带21上方。可以理解的是,第二溜槽位于进料口101下方的一端的高度高于位于第一输送带22上方的一端的高度,因此由进料口101进入的活性炭能够沿第二溜槽进入到第一输送带22上的第一料斗23内。
[0050] 以下将对该活性炭脱硫脱硝再生系统的工作过程进行详细的描述。
[0051] 脱硫脱硝吸附饱和的活性炭由卧式塔体1的进料口101经第二溜槽进入到第一输送带22上的第一料斗23内,活性炭铺展在底板233上,随着第一料斗23向前运动;活性炭首先进入加热阶段,活性炭被加热管加热到预设温度,预设温度为400℃~500℃;随着温度的升高,活性炭表面被吸附的硫酸盐被快速解析释放;随着第一料斗23的运动,初步解析的活性炭进入保温阶段,此过程中活性炭被进一步解析直至完全解析出SO2;解析完全的活性炭由第一输送带22上的第一料斗23经第一溜槽进入第二输送带32上的第二料斗33内,经冷却管冷却后的活性炭由出料口102排出。在此过程中,通过保护气进口103向卧式塔体1内通入保护气,在本实施例中,保护气为氮气,氮气经由保护气进口103进入卧式塔体1内,由保护气出口104排出卧式塔体1。此外,在加热保温室11以及冷却室12中,由料斗上的细长孔2331掉落到输送带下方的活性炭小颗粒分别通过对应的颗粒及粉末卸料口105排出。
[0052] 综上,本实施例提供的活性炭脱硫脱硝再生系统,通过设置卧式塔体1及料斗,相比于现有技术,能够减少活性炭的挤压,并且活性炭不与卧式塔体1塔壁直接摩擦碰撞,从而能够降低活性炭的物理损失。此外,通过设置卧式塔体1,减小吸附塔塔底与进料口101之间的距离,从而能够降低活性炭由吸附塔塔底输送到进料口101的能量损耗,提高效率并降低成本。
[0053] 此外,通过在卧式塔体1内设置隔板13,能够减少加热保温室11中的热量进入冷却室12,从而减少能源的损失;通过在料斗的底板233上设置细长孔2331以及将挡板232设置为低于侧板231,能够在活性炭再生过程中去除活性炭中的细小颗粒级粉末,同时使活性炭能够更好的从料斗的腔体内被甩出,避免活性炭因倾倒不干净而造成损耗。通过将第一输送带22的延伸方向与第二输送带32的延伸方向之间设置呈第二预设夹角,且第二预设夹角大于0°小于180°,具体地,第二预设夹角根据吸附塔和斗提设备位置变化来进行选择,能够尽可能减少活性炭在吸附塔和卧式塔体1之间的输送环节,提高效率并降低成本。
[0054] 以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性,本发明不受上述实施方式限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。