[發明專利]一種高溫脫除煙氣中酸性氣體的裝置及其方法

無效

• 申請號: 201210592292.3
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103055661A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 曹俊;金保昇;鐘文琪;黃亞繼;仲兆平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D53/08
• 分類號: B01D53/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明是一種在高溫條件下深度脫除垃圾或煤燃燒過程中產生的酸性氣體的方法和裝置，屬于高溫煙氣凈化處理技術領域。

背景技術

隨著城市化進程的加快和物質消費的日趨現代化，化石燃燒如煤、石油的大量燃燒，以及城市生活垃圾的生產量急劇增加，焚燒法在垃圾處理中的大量應用，有害氣體的釋放越來越受到人們的重視。特別是焚燒煙氣中酸性氣體（主要為SO₂、HCl、H₂S、NOx、CO₂等），如果得不到有效凈化處理，必將對環境產生嚴重污染。

煙氣中的酸性氣體對設備的危害很大。煙氣中的酸性氣體如SO₂、HCl、H₂S、NOx、CO₂均為強酸性，會造成爐膛受熱面的高溫腐蝕損毀和尾部受熱面的低溫腐蝕，會導致蒸汽參數的提高，引起受熱交換器表面的腐蝕，會嚴重縮短設備的使用壽命。特別是煙氣中的HCl氣體易與脫硫系統中的脫硫劑發生反應生成可揮發性的氯化物，使脫硫效果變差，并且阻塞管道系統。并且在降低煙氣溫度以對煙氣中的SO₂、HCl、H₂S、NOx、CO₂等酸性氣體進行凈化的時候，給電廠帶來較為嚴重的能量損失，相當于減少了13％-37％的凈發電量問題，因此，在中高溫的時候除去酸性氣體是尾氣處理的核心任務之一。

目前對高溫煙氣中酸性氣體的脫除尚未存在統一的裝置或者方法。當前，國際上許多研究者正紛紛尋求新的思路，研發深度高效在高溫下脫除煙氣中酸性氣體尤其是脫氯的新方法。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種減少能量損失、降低對管道的腐蝕以堵塞的高溫脫除煙氣中酸性氣體的裝置及其方法。

技術方案：本發明的高溫脫除煙氣中酸性氣體的裝置，包括煙氣管道、空氣預熱器、回收倉，以及設置在煙氣管道與空氣預熱器之間并依次連接的一級處理單元、二級處理單元和三級處理單元。一級處理單元、二級處理單元和三級處理單元均由從上至下依次連接的補料倉、加料斗、錯流移動床反應器、可調式星形卸料器，以及設置在錯流移動床反應器上的煙氣進口和煙氣出口構成，其中一級處理單元和二級處理單元中還設置有再生器，三級處理單元中還設置有干燥器。一級處理單元由一級補料倉、一級加料斗、一級錯流移動床反應器、一級可調式星形卸料器、一級煙氣進口、一級煙氣出口和一級再生器構成，一級煙氣進口與煙氣管道連接，一級可調式星形卸料器的出口分為兩路，一路與回收倉連接，另一路通過一級再生器后再與一級加料斗連接；二級處理單元由二級補料倉、二級加料斗、二級錯流移動床反應器、二級可調式星形卸料器、二級煙氣進口、二級煙氣出口和二級再生器構成，二級煙氣進口與一級煙氣出口連接，二可調式星形卸料器的出口分為兩路，一路與回收倉連接，另一路通過二級再生器后再與二級加料斗連接；三級處理單元由三級補料倉、三級加料斗、三級錯流移動床反應器、三級可調式星形卸料器、三級煙氣進口、三級煙氣出口和干燥器構成，三級煙氣進口與二級煙氣出口連接，三級可調式星形卸料器的出口分為兩路，一路與回收倉連接，另一路通過干燥器后再與三級加料斗連接。

本發明裝置中，一級錯流移動床反應器內填充有類水榴石吸附劑顆粒，二級錯流移動床反應器內填充有鋅鈦鹽吸附劑顆粒，三級錯流移動床反應器內填充有堿金屬及堿土金屬化合物吸附劑顆粒。

本發明裝置中，一級加料斗、二級加料斗和三級加料斗均為封閉式加料斗，以防止煙氣溢出。

本發明裝置中，一級錯流移動床反應器、二級錯流移動床反應器和三級錯流移動床反應器的的床層高度和床層寬度相同，床層深度依次增加：一級錯流移動床反應器床層深度為D，二級錯流移動床反應器和三級錯流移動床反應器的床層深度均為1.2D。

本發明利用上述裝置進行高溫脫除煙氣中酸性氣體的方法，具體流程為：高溫煙氣從煙氣管道排入煙氣進口后，依次進入一級處理單元、二級處理單元和三級處理單元中處理后，經空氣預熱器預熱后排出。在每個處理單元中，吸附劑顆粒由補給倉進入加料斗，由上而下流過錯流移動床反應器，并在其中與經煙氣進口水平流入的含酸性氣體的煙氣錯向接觸反應，吸附了酸性氣體的吸附劑在可調式星形卸料器的控制下流出，一路直接排入回收倉，一路經過再生器或干燥器處理后回流至加料斗循環使用。而經凈化的煙氣則經煙氣出口排出。