[發(fā)明專利]高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011058615.1
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112158840B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 趙希強;王春燕;周萍;馬春元;王濤;張立強
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: C01B32/336
• 分類號: C01B32/336;C01B32/50;C01B17/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：包括：

第一反應器，其原料進口分別與碳材料源和高硫高氧煙氣源連接，用于提供氧氣與碳材料在低溫下生成CO的空間；

第一氣固分離器，其氣體進口與第一反應器的氣體出口連通；

第二反應器，進口與第一氣固分離器的氣體出口連通，用于提供二氧化硫還原生成硫磺的空間；

第二氣固分離器與第二反應器的氣體出口連通，其固體出口與硫磺回收裝置連接；

第三反應器，其進口分別與第一氣固分離器的固體出口、第二氣固分離器的氣體出口連通，提供碳材料活化的空間；

煙氣中的氧氣與碳材料在所述第一反應器內(nèi)進行反應，生成CO，碳材料實現(xiàn)初步活化，煙氣中的CO與SO₂在第二反應器內(nèi)進行反應，生成CO₂和硫單質(zhì)，來自第二反應器的乏氣和來自第一氣固分離器的初步活化的碳材料在所述第三反應器中，進行碳材料的再次活化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：在煙氣流通管線上設置引風機或送風機。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：第一反應器中，碳材料進料口位于高硫高氧煙氣進口的上方。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：碳材料源為碳材料儲倉，碳材料儲倉的出口處設置鎖氣給料機。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：第一反應器、第二反應器和第三反應器的底部均設置有燃燒器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：第一反應器、第二反應器和第三反應器的外部設置有保溫層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：第一氣固分離器、第二氣固分離器和第三氣固分離器為重力沉降器或慣性分離器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：第三氣固分離器的氣體出口連接有精除塵裝置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：精除塵裝置為金屬網(wǎng)過濾器或陶瓷過濾器。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的系統(tǒng)，其特征在于：第三氣固分離器的固體出口設置有硫磺回收裝置。

11.一種高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的方法，其特征在于：包括如下步驟：

碳材料和高硫高氧煙氣在第一反應器內(nèi)，在300-550℃下反應，煙氣中的氧氣與碳材料反應，生成CO，碳材料實現(xiàn)初步活化；

反應后的煙氣將初步活化后的碳材料攜帶至第一氣固分離器中進行氣固分離，分離后的氣體進入第二反應器中，在500-750℃下，煙氣中的CO與SO₂反應，生成CO₂和硫單質(zhì)；

來自第二反應器的乏氣和來自第一氣固分離器的初步活化的碳材料進入第三反應器中，在700-1000℃下，進行碳材料的再次活化。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的方法，其特征在于：碳材料的粒徑60μm-3mm。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的方法，其特征在于：碳材料為煤粉、生物質(zhì)半焦、活性碳或石油焦。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的方法，其特征在于：高硫高氧煙氣中的SO₂濃度為2%-30%。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高硫高氧冶煉煙氣調(diào)質(zhì)協(xié)同碳材料活化的方法，其特征在于：每升高硫高氧煙氣與0.5-2g碳材料混合反應。