[發(fā)明專利]小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法

有效

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• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104190244A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 張開元;程俊峰;鐘毅;張書賓;梅歡;李群;高永軍;王晨;代素品
• 申請（專利權）人: 北京國電清新環(huán)保技術股份有限公司
• 主分類號: B01D53/83
• 分類號: B01D53/83;B01D53/50
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發(fā)明涉及能源環(huán)保技術領域，特別是指一種小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法。

背景技術

活性焦煙氣脫硫技術是一種物理吸附-化學吸附相結合的煙氣凈化技術。吸附后的活性焦經(jīng)再生，可獲得硫酸、液體SO₂或單質(zhì)硫等副產(chǎn)品，實現(xiàn)硫資源的回收。

活性焦煙氣脫硫技術因高效、節(jié)水、能夠回收硫資源等優(yōu)點，成為一種特別適合我國富煤少水地區(qū)的煙氣污染物控制技術。活性焦煙氣脫硫系統(tǒng)主要包含煙氣脫硫裝置、再生裝置、物料輸送裝置和副產(chǎn)物生產(chǎn)裝置。煙氣脫硫裝置是活性焦煙氣脫硫系統(tǒng)的重要組成部分，決定了脫硫系統(tǒng)的脫硫效率和可用率。

目前，活性焦煙氣脫硫裝置采用的主要形式有固定床、移動床和流化床三種形式，其中，目前應用最為普遍的是移動床脫硫裝置。

固定床脫硫裝置中活性炭固定在裝置內(nèi)，進入的煙氣在固定床內(nèi)發(fā)生吸附，當活性炭吸附飽和后開始切換設備進行吸附劑的再生；移動床脫硫裝置可實現(xiàn)連續(xù)運行，活性炭一般靠重力從上往下移動，煙氣橫向或自下往上流動，與活性炭錯流或逆流接觸；流化床脫硫裝置內(nèi)的吸附區(qū)，煙氣與活性炭層逆流接觸，達到吸附飽和的活性炭送至流化床的上端儲罐，并被送去再生區(qū)，再生后的活性炭再向下進入吸附區(qū)。固定床脫硫裝置在處理的煙氣量大時會遇到氣流分布不均、壓降大和再生切換頻繁等問題，且通常只能做到半連續(xù)運行；移動床脫硫裝置可連續(xù)運行，但是存在活性焦損耗較大等問題；流化床脫硫裝置則存在適應性差，對運行控制要求高等問題。

通常活性焦脫硫裝置采用的活性焦為成型活性焦，常用的直徑約為5～9mm，長度約為10～20mm。成型活性焦是通過將原料煤進行粘合、成型、碳化和活化過程后獲得，價格相對較高。同時，成型活性焦在運行過程中還存在磨損較大的問題。因此，這不可避免的造成了脫硫裝置的運行費用較高等問題。小顆粒活性焦在制造過程中無需采用粘合、成型工藝，可以將一定粒度的原料煤直接碳化活化制備活性焦，制造成本和成型活性焦相比可以降低80％以上。因此，如果活性焦脫硫裝置采用小顆粒活性焦替代成型活性焦作為吸收劑，可以大大降低運行費用。

目前來看，盡管小顆粒活性焦有較大的價格優(yōu)勢，但活性焦脫硫采用移動床反應器時，反應器阻力相對于活性焦而言將大大增加，且還可能導致移動床反應器無法連續(xù)穩(wěn)定運行。

為了解決采用移動床反應器采用小顆粒活性焦阻力大且可能無法連續(xù)穩(wěn)定運行，而采用成型活性焦價格較高的問題，需要研發(fā)新型小顆粒活性焦煙氣脫硫裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種小顆粒活性焦多級懸浮式煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法。

該煙氣脫硫裝置包括脫硫裝置直段，還包括原煙氣入口、導流板、方圓節(jié)、布氣板、溢流管、煙氣出口和活性焦稱重給料系統(tǒng)；

其中，原煙氣入口通過彎頭與方圓節(jié)連接，彎頭中設置導流板，使煙氣進入反應器直段后速度分布更為均勻；方圓節(jié)與脫硫裝置直段連接，脫硫裝置直段為圓形，其中設置多級懸浮床，懸浮床根據(jù)實際工程參數(shù)以及所需的脫硫效率設置3～8級；懸浮床底部為布氣板，煙氣通過布氣板將小顆粒活性焦托起至懸浮狀態(tài)形成小顆粒活性焦床層，布氣板上開孔便于小顆粒活性焦通過且形成懸浮狀態(tài)，布氣板的開孔率以及開孔直徑根據(jù)實際工程參數(shù)及活性焦顆粒直徑等參數(shù)確定，孔徑大小范圍為2～10mm，開孔率范圍為3％～20％，孔的布置方式采用正三角形或正方形布置；溢流管頂端在布氣板之上，底部深入下一級懸浮床的小顆粒活性焦床層內(nèi)，保證溢流管內(nèi)小顆粒活性焦的向下輸送，溢流管的直徑根據(jù)吸收劑顆粒大小確定，為30～80mm，溢流管的高度根據(jù)小顆粒活性焦的停留時間調(diào)節(jié)，從而使原煙氣和活性焦之間形成充分的接觸和足夠的停留時間，進而保證活性焦的硫容得到最大利用，溢流管采用內(nèi)溢流管或外溢流管；脫硫裝置直段上方接煙氣出口，活性焦稱重給料系統(tǒng)位于脫硫裝置直段的頂部。

該裝置適用直徑為1-8mm的小顆粒活性焦。

該脫硫裝置的煙氣脫硫方法為：使用該裝置脫硫時，含SO₂的原煙氣通過原煙氣入口進入脫硫裝置，并自下而上穿過多級懸浮床，在多級懸浮床內(nèi)與各級小顆粒活性焦床層內(nèi)的活性焦接觸，通過活性焦的物理吸附和化學吸附作用脫除原煙氣中的SO₂；脫硫后煙氣通過煙氣出口送至除塵器除塵后由煙囪排放；新鮮的和再生的小顆粒活性焦由反應器頂部的活性焦稱重給料系統(tǒng)加入，小顆粒活性焦通過溢流管自上而下逐級向下層懸浮床運動，吸附飽和之后的活性焦送至活性焦再生塔進行再生后回收利用。

本發(fā)明的上述技術方案的有益效果如下：