一种用于炭基催化法烟气脱硫脱硝装置的粉尘集中处理系统
和方法
技术领域
背景技术
[0002] 以炭基催化剂为
吸附剂及催化剂的烟气联合脱硫脱烟气污染物控制技术，可以实现脱硫、脱硝、脱汞、脱重金属、除尘一体化，消除白烟。该技术基本不消耗
水，节省大量水资源，脱硫副产品是高浓度SO2，便于资源化利用，属于深度
净化技术，是一项优势十分明显的新一代烟气污染物控制技术，在电
力、
钢铁、
冶炼、垃圾焚烧等多个领域具有很大的应用前景。
[0003] 炭基催化法烟气脱硫脱硝技术原理为：烟气在炭基催化剂的吸附及催化作用下，烟气中的SO2和O2及H2O发生反应生成H2SO4，H2SO4吸附在炭基催化剂微孔以及表面，同时利用炭基催化剂的催化性能，烟气中NOx与稀释
氨气发生催化还原反应生成N2，实现了烟气的脱硫脱硝，吸附催化反应后的炭基催化剂进行再生后循环利用。
[0004] 如图1所示，炭基催化法脱硫脱硝工艺中，
增压风机将原烟气送入脱硫脱硝塔中，完成净化后从烟囱排出。注入稀释氨气，用于实现烟气净化过程的脱硝反应，将烟气中的NOx转化为N2。从脱硫脱硝塔中排出的吸附饱和的炭基催化剂以及储存仓内补充的新鲜炭基催化剂，通过第一
输送机进入再生塔中，再生后排出。
振动筛将炭基催化剂粉末筛除，合格的炭基催化剂颗粒通过第二输送机进入脱硫脱硝塔，完成一个物料循环。
[0005] 炭基催化法烟气净化技术采用一种
煤质活性焦，初次装填或补充的新鲜活性焦粒度为 活性焦在初次填装循环十个周期之后，处于一个相对稳定的粒度组成，粒度分布见表1。在物料的循环过程中，由于磨损、跌落产生了细小颗粒粉尘，振动筛将粒径小于1.2mm的粉尘筛除，以保证吸附塔良好的透气性和吸附效率。筛除的粉尘主要成分为
碳，可以当作
燃料回收使用。
[0006] 表1
[0007]
[0008]
[0009] 在物料循环过程中，炭基催化剂中有大量粉尘，在输送机的落料点和卸料点存在扬尘，炭基催化法脱硫脱硝工艺中需要设置集中除尘系统，在输送机内形成微
负压，防止粉尘逃逸污染环境。在炭基催化剂装入储存仓和集中收集的活性焦粉末外排的过程中，有扬尘存在，也需要进行除尘处理。
[0010] 炭基催化剂低温
氧化而释放的热量如不能及时放散，炭基催化剂自身的
温度就会升高，从而
加速氧化，释放更多的热量，细粉末状的炭基催化剂可能会先发生自燃，进而引燃炭基催化剂颗粒造成剧烈燃烧。所以，碳基催化剂颗粒或粉末的储存既要满足工艺要求，也要采取措施防止常温下自燃。
发明内容
[0011] 本发明的目的在于克服
现有技术的不足，提供一种结构简单、占地较小、节约资源的粉尘集中处理系统和方法，以及有效收集炭基催化剂在脱硫脱硝装置循环过程产生的细小颗粒粉尘，保证吸附塔透气性和吸附效率。
[0012] 本发明上述目的通过如下技术方案实现：
[0013] 一种用于炭基催化法烟气脱硫脱硝装置的粉尘集中处理系统，其中炭基催化法烟气脱硫脱硝装置包括增压风机、用于将增压风机送入的原烟气进行净化的脱硫脱硝塔、炭基催化剂储存仓、再生塔、用于将储存仓内的新鲜吸附剂和从脱硫脱硝塔排出的吸附饱和的炭基催化剂送入再生塔的第一输送机、用于将从再生塔再生出来的吸附剂进行筛分的振动筛、用于将经振动筛筛分合格的催化剂送入脱硫脱硝塔的第二输送机，所述粉尘集中处理系统包括环境除尘系统、粉尘收集系统和粉尘外排系统；
[0014] 所述环境除尘系统包括除尘管道、设置在除尘管道末端的第一
通风口和第一手动
阀门、位于第一输送机与再生塔之间的第一抽风点、位于第二输送机与脱硫脱硝塔之间的第二抽风点、与除尘管道初始端依次相连的第一布袋
除尘器和用于将含尘气体经第一布袋除尘器净化后排入外界的
离心风机，以及设置在第一布袋除尘器下方用于将收集的粉尘排入粉尘外排系统的第一卸灰阀，除尘管道初始端设有第二手动阀门，其中第一抽风点和第二抽风点分别通过支管与除尘管道相连；
[0015] 所述粉尘收集系统包括粉尘收集管道、设置在粉尘收集管道末端的第二通风口、位于振动筛下方的筛分仓、与粉尘收集管道初始端依次相连的用于剔除含尘气体中较大炭基催化剂颗粒的重力除尘器、第二布袋除尘器和用于将含尘气体经第二布袋除尘器净化后排入外界的罗茨风机，以及分别设置在重力除尘器和第二布袋除尘器下方的第二卸灰阀和第三卸灰阀，其中筛分仓通过支管与粉尘收集管道相连；粉末收集系统采用罗茨风机产生的负压输送，相比较压缩空气的
正压气力输送系统，结构简单、设备仪表少，降低投资；
[0016] 所述粉尘外排系统依次包括粉末仓、伸缩溜槽和与伸缩溜槽密闭对接的槽
罐车，粉末仓与伸缩溜槽通过管道相连，管道上设有第四卸灰阀，其中粉末仓位于第一、第二、第三卸灰阀的下方，可以将收集到的粉尘直接下落到粉末仓内，取消输送设备，简化系统，结构紧凑，可实现节约占地、降低投资。
[0017] 进一步地，在第一手动阀门和第二手动阀门之间的除尘管道上设置有a～g 七个除尘点，并在各除尘点的除尘支管上设置测速口和手动阀门，除尘点配置结构简单，可有效平衡各点风量，风机的选择更加科学合理。其中除尘点a接入第一抽风点，创造第一输送机进入再生塔溜槽内的微负压工况，实现炭基催化剂畅通给料；除尘点b接入第二输送机的落料点，创造
箱体内的微负压工况，将落料时产生的扬尘控制在密闭的箱体内，防止粉尘逃逸污染环境；除尘点c接入储存仓进入第一输送机的落料点，创造箱体内的微负压工况，将落料时产生的扬尘控制在密闭的箱体内，防止粉尘逃逸污染环境；除尘点d接入炭基催化剂装入储存仓的卸料点，创造局部的微负压工况，将卸料时产生的扬尘控制在密封罩中，防止粉尘逃逸污染环境；除尘点e接入由脱硝脱硫塔进入第一输送机的落料点，创造箱体内的微负压工况，将落料时产生的扬尘控制在密闭的箱体内，防止粉尘逃逸污染环境；除尘点f接入第二抽风点，创造第二输送机进入脱硫脱硝塔溜槽内的微负压工况，实现炭基催化剂畅通给料；除尘点g接入第四卸灰阀和伸缩溜槽之间的管道，创造局部的微负压工况，将卸料时产生的扬尘控制在伸缩溜槽内，防止粉尘逃逸污染环境。
[0018] 进一步地，各除尘点的流速为18-22m/s。
[0019] 优选地，各除尘点的流速为20m/s。
[0020] 进一步地，在第二通风口和重力除尘器之间的粉尘收集管道上设置有粉尘外排点A～C，其中外排点A与筛分仓相连，利用系统负压将筛分仓内的炭基催化剂粉末输送到粉末仓；外排点B与第二输送机相连，利用系统负压将第二输送机跌落的炭基催化剂颗粒和粉末输送到粉末仓；外排点C与第一输送机相连，利用系统负压将第一输送机跌落的炭基催化剂颗粒和粉末输送到粉末仓。
[0021] 进一步地，所述粉尘收集系统中，设置有多个用于收集散落在烟气脱硫脱硝装置外部环境中炭基催化剂颗粒的支路，支路的初始端接入粉尘收集管道，初始端设有第三手动阀门，支路的末端设置在烟气脱硫脱硝装置的外部。该支路方便收集散落在环境中的炭基催化剂，减轻劳动强度。
[0022] 进一步地，所述粉末仓的下部为圆锥体状，圆锥体内
侧壁设置有多个用于引入外部气体吹扫侧壁防止粉末仓堵塞的防堵装置。可定期或需要时向粉末仓内鼓入压缩空气，松散结
块，实现顺畅下料。
[0023] 进一步地，压缩空气流量为0.6-1.2Nm3/min，压力为0.2-0.3MPa。
[0024] 优选地，压缩空气流量为0.9Nm3/min。
[0025] 进一步地，所述防堵装置沿圆锥体部分的斜高方向，从中点开始均匀布置四排，间距为斜高的1/8，每排沿圆周方向均布4只。
[0026] 进一步地，所述粉末仓的侧壁设有四挡料位，每档料位设有料位
开关和报警装置，分别为HH第一料位开关、H第二料位开关、L第三料位开关、LL第四料位开关。当料位达到H时，发出警报，提示需要外运炭基催化剂粉末；当料位达到HH时，停止向仓内给料，联
锁第一卸灰阀、第二卸灰阀、第三卸灰阀停机，并联锁环境除尘系统、粉尘收集系统停机；当料位达到L时，发出警报，提示停止外排炭基催化剂粉末；当料位达到LL时，联锁第四卸灰阀、伸缩溜槽停机，不能外排炭基催化剂粉尘。
[0027] 进一步地，所述粉末仓的下部圆锥体设置有
温度计。用于检测炭基催化剂粉末的温度，当温度达到100℃时报警，从防堵装置中间的通气孔通入氮气保护气体，防止着火。
[0028] 进一步地，所述粉末仓的顶部设置有与第二卸灰阀相连的第一灰口、与第三卸灰阀相连的第二灰口、与第一卸灰阀相连的第三灰口、连通管。连通管与外界连通保证进料顺畅。
[0029] 进一步地，所述粉末仓的顶部还设置有第一
人孔门，侧壁设有第二人孔门，可进入粉末仓内进行检查和维修作业。
[0030] 进一步地，第一通风口和第二通风口的入口处分别设有过滤网。第一通风口和第二通风口与外界连通平衡管内压力，过滤网可防止杂物进入系统堵塞管道。
[0031] 一种采用上述任一系统的粉尘集中处理方法，所述环境除尘系统运行前，第一手动阀门开启至预设开度，运行时调整至合适的开度，第二手动阀门处于常开状态，在整个系统长时间停机时关闭，除尘管道内的粉尘通过第一布袋除尘器排入粉末仓；所述粉尘收集系统采用罗茨风机产生的负压输送，将粉尘收集管道内的粉尘通过重力除尘器和第二布袋除尘器排入粉末仓；所述粉尘外排系统将粉末仓收集的粉尘通过第四卸灰阀外排，伸缩溜槽从原始的收缩状态伸展，与槽罐车对接，实现密闭卸料。环境除尘系统和粉尘收集系统均为相对密闭的系统，收集的炭基催化剂颗粒或粉末不会受到污染，可直接有效利用，无需去除杂质。
[0032] 有益效果：
[0033] 本发明提供的粉尘集中处理系统和方法能有效收集炭基催化剂在脱硫脱硝装置循环过程产生的细小颗粒粉尘，保证吸附塔透气性和吸附效率，结构简单、占地较小、节约资源。
附图说明
[0034] 图1为炭基催化法脱硫脱硝装置结构图；
[0035] 图2为本发明粉尘集中处理系统结构图；
[0036] 图3为粉末仓结构图；
[0037] 图4为防堵装置排布图及I部放大图；
[0038] 其中，101为第一通风口，102为第一手动阀门，103为第一抽风点，104 为第二抽风点，105为第二手动阀门，106为离心风机，107为第一布袋除尘器， 108为第一卸灰阀，201为筛分仓，202为第二通风口，203为第三手动阀门，204 为罗茨风机，205为第二布袋除尘器，206为重力除尘器，207为第二卸灰阀， 208为第三卸灰阀，301为粉末仓，302为第四卸灰阀，
303为伸缩溜槽，304为槽罐车，401为第一进灰口，402为第二进灰口，403为第一人孔门，404为连通管，405为第三进灰口，406为防堵装置，407为第一料位开关，408为第二料位开关，
409为第二人孔门，410为第三料位开关，411为第四料位开关，412为温度计。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图具体介绍本发明实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。
[0040] 如图2和3所示的一种用于炭基催化法烟气脱硫脱硝装置的粉尘集中处理系统，其中炭基催化法烟气脱硫脱硝装置包括增压风机、用于将增压风机送入的原烟气进行净化的脱硫脱硝塔、炭基催化剂储存仓、再生塔、用于将储存仓内的新鲜吸附剂和从脱硫脱硝塔排出的吸附饱和的炭基催化剂送入再生塔的第一输送机、用于将从再生塔再生出来的吸附剂进行筛分的振动筛、用于将经振动筛筛分合格的催化剂送入脱硫脱硝塔的第二输送机，粉尘集中处理系统包括环境除尘系统、粉尘收集系统和粉尘外排系统。
[0041] 环境除尘系统包括除尘管道、设置在除尘管道末端的第一通风口101和第一手动阀门102、位于第一输送机与再生塔之间的第一抽风点103、位于第二输送机与脱硫脱硝塔之间的第二抽风点104、与除尘管道初始端依次相连的第一布袋除尘器107和用于将含尘气体经第一布袋除尘器107净化后排入外界的离心风机 106，以及设置在第一布袋除尘器107下方用于将收集的粉尘排入粉尘外排系统的第一卸灰阀108，除尘管道初始端设有第二手动阀门105，其中第一抽风点103 和第二抽风点104分别通过支管与除尘管道相连。第一通风口101与外界连通平衡管内压力，入口处设置过滤网，可防止杂物进入系统堵塞管道。
[0042] 在第一手动阀门102和第二手动阀门105之间的除尘管道上设置有a～g七个除尘点，并在各除尘点的除尘支管上设置测速口和手动阀门(如表2和图2所示)。除尘点配置结构简单，可有效平衡各点风量，风机的选择更加科学合理。其中除尘点a接入第一抽风点103，创造第一输送机进入再生塔溜槽内的微负压工况，实现炭基催化剂畅通给料；除尘点b接入第二输送机的落料点，创造箱体内的微负压工况，将落料时产生的扬尘控制在密闭的箱体内，防止粉尘逃逸污染环境；除尘点c接入储存仓进入第一输送机的落料点，创造箱体内的微负压工况，将落料时产生的扬尘控制在密闭的箱体内，防止粉尘逃逸污染环境；除尘点d接入炭基催化剂装入储存仓的卸料点，创造局部的微负压工况，将卸料时产生的扬尘控制在密封罩中，防止粉尘逃逸污染环境；除尘点e接入由脱硝脱硫塔进入第一输送机的落料点，创造箱体内的微负压工况，将落料时产生的扬尘控制在密闭的箱体内，防止粉尘逃逸污染环境；除尘点f接入第二抽风点104，创造第二输送机进入脱硫脱硝塔溜槽内的微负压工况，实现炭基催化剂畅通给料；除尘点g接入第四卸灰阀302和伸缩溜槽303之间的管道，创造局部的微负压工况，将卸料时产生的扬尘控制在伸缩溜槽303内，防止粉尘逃逸污染环境。
[0043] 表2
[0044]
[0045] 环境除尘系统运行前，第一手动阀门102预设开度50％，运行时视各除尘点的测试流速进行调整，最终固定在合适的开度。系统运行调试时，在各除尘点测速口检测风速，调整各除尘点手动阀门的开度直至达到预设数值并保持开度不变，各除尘点的流速为18-22m/s。第二手动阀门105是除尘管道的总阀门，处于常开状态，在整个系统长时间停机时关闭。
[0046] 粉尘收集系统包括粉尘收集管道、设置在粉尘收集管道末端的第二通风口 202、位于振动筛下方的筛分仓201、与粉尘收集管道初始端依次相连的用于剔除含尘气体中较大炭基催化剂颗粒的重力除尘器206、第二布袋除尘器205和用于将含尘气体经第二布袋除尘器205净化后排入外界的罗茨风机204，以及分别设置在重力除尘器206和第二布袋除尘器205下方的第二卸灰阀207和第三卸灰阀208，其中筛分仓201通过支管与粉尘收集管道相连。粉末收集系统采用罗茨风机204产生的负压输送，相比较压缩空气的正压气力输送系统，结构简单、设备仪表少，降低投资。第二通风口202与外界连通平衡管内压力，入口处设置过滤网，可防止杂物进入系统堵塞管道。
[0047] 在第二通风口202和重力除尘器206之间的粉尘收集管道上设置有粉尘外排点A～C，其中外排点A与筛分仓201相连，利用系统负压将筛分仓201内的炭基催化剂粉末输送到粉末仓301；外排点B与第二输送机相连，利用系统负压将第二输送机跌落的炭基催化剂颗粒和粉末输送到粉末仓301；外排点C与第一输送机相连，利用系统负压将第一输送机跌落的炭基催化剂颗粒和粉末输送到粉末仓301。
[0048] 在粉尘收集系统中，设置有多个用于收集散落在烟气脱硫脱硝装置外部环境中炭基催化剂颗粒的支路，支路的初始端接入粉尘收集管道，初始端设有第三手动阀门203，处于常闭状态，需要时打开，支路的末端设置在烟气脱硫脱硝装置的外部，图2中以D1、D2、D3共3处示意。该支路方便收集散落在环境中的炭基催化剂，减轻劳动强度。
[0049] 粉尘外排系统依次包括粉末仓301、伸缩溜槽303和与伸缩溜槽303密闭对接的槽罐车304，粉末仓301与伸缩溜槽303通过管道相连，管道上设有第四卸灰阀302，其中粉末仓301位于第一卸灰阀108、第二卸灰阀207和第三卸灰阀 208的下方，可以将收集到的粉尘直接下落到粉末仓301内，取消输送设备，简化系统，结构紧凑，可实现节约占地、降低投资。
[0050] 粉末仓301的下部为圆锥体状，圆锥体内侧壁设置有多个用于引入外部气体吹扫侧壁防止粉末仓301堵塞的防堵装置406，如图4所示沿圆锥体部分的斜高方向，从中点开始均匀布置四排，间距为斜高的1/8，每排沿圆周方向均布4只。防堵装置406中间有通气孔(如图4中I部放大图所示)，可定期或需要时向粉末仓301内鼓入压缩空气，松散结块，实现顺畅下料。压缩空气流量为 0.6-1.2Nm3/min，压力为0.2-0.3MPa。
[0051] 粉末仓301的侧壁设有四挡料位，每档料位设有料位开关和报警装置，分别为HH第一料位开关407、H第二料位开关408、L第三料位开关410、LL第四料位开关411。当料位达到H第二料位开关408时，发出警报，提示需要外运炭基催化剂粉末；当料位达到HH第一料位开关407时，停止向粉末仓301内给料，联锁第一卸灰阀108、第二卸灰阀207、第三卸灰阀208停机，并联锁环境除尘系统、粉尘收集系统停机；当料位达到L第三料位开关410时，发出警报，提示停止外排炭基催化剂粉末；当料位达到LL第四料位开关411时，联锁第四卸灰阀302、伸缩溜槽303停机，不能外排炭基催化剂粉尘。
[0052] 粉末仓301的下部圆锥体设置有温度计412，用于检测炭基催化剂粉末的温度，当温度达到100℃时报警，从防堵装置406中间的通气孔通入氮气保护气体，防止着火。粉末仓301的顶部设置有与第二卸灰阀207相连的第一灰口401、与第三卸灰阀208相连的第二灰口
402、与第一卸灰阀108相连的第三灰口405、连通管404。连通管404与外界连通保证进料顺畅。粉末仓301的顶部还设置有第一人孔门403，侧壁设有第二人孔门409，可进入粉末仓301内进行检查和维修作业。
[0053] 采用上述任一系统的粉尘集中处理方法，环境除尘系统运行前，第一手动阀门102开启至预设开度，运行时调整至合适的开度，第二手动阀门105处于常开状态，在整个系统长时间停机时关闭，除尘管道内的粉尘通过第一布袋除尘器 107排入粉末仓301；粉尘收集系统采用罗茨风机204产生的负压输送，将粉尘收集管道内的粉尘通过重力除尘器206和第二布袋除尘器205排入粉末仓301；所述粉尘外排系统将粉末仓301收集的粉尘通过第四卸灰阀302外排，伸缩溜槽 303从原始的收缩状态伸展，与槽罐车304对接，实现密闭卸料。环境除尘系统和粉尘收集系统均为相对密闭的系统，收集的炭基催化剂颗粒或粉尘不会受到污染，可直接有效利用，无需去除杂质。
[0054] 本发明提供的粉尘集中处理系统和方法能有效收集炭基催化剂在脱硫脱硝装置循环过程产生的细小颗粒粉尘，保证吸附塔透气性和吸附效率，结构简单、占地较小、节约资源。
