一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置的製作方法
2023-10-04 01:05:54
專利名稱：一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種煙氣脫硫裝置，特別是關於一種連續運行的煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置。
背景技術：
燃煤鍋爐排放出的煙氣中含有大量二氧化硫(SO2)氣體，其是造成大氣環境汙染的主要汙染源之一，我國目前還是一個燃煤大國，鍋爐煙氣的脫硫治理，是減少汙染保護環境的一項重要內容。現有的煙氣脫硫裝置中，多採用吸收劑吸收煙氣中的SO2，吸收劑一般包括鈣基吸收劑和活性炭基吸收劑，鈣基吸收劑包括石灰或石灰石等，活性炭基吸收劑，包括活性炭、活性焦、活性炭纖維、活性半焦等。傳統裝置中的吸收劑材料，在吸附SO2後不能在脫硫裝置中再生，更不能在脫硫裝置中循環使用，因此要頻繁不斷地添加和更換新吸附劑，否則不能達到較好的脫硫效果。活性炭基吸收劑的再生一般採用過熱蒸汽加熱的方法，該方法需要一套龐大的過熱蒸汽裝置，相對投資較大，因此目前僅在含硫量較大的大型電站鍋爐系統中採用這種吸收劑再生方式，而一般中小型燃煤鍋爐系統僅使用較為廉價的溼式鈣基吸收劑脫硫的方式。
然而，隨著社會和人們對環境保護要求的提高，特別是對水源資源消耗及汙染情況的關注，採用乾式脫硫方式並對吸附劑進行再生循環使用的問題，已不可避免地擺在人們面前。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種適合於中小型燃煤鍋爐系統使用的，能夠連續運行的煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置。
為實現上述目的，本發明採取以下技術方案一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於，它包括脫硫塔，連接在所述脫硫塔底部的吸附劑再生爐，通過出料管連接所述再生爐的提升機，以及通過管路連接所述脫硫塔和提升機的旋轉分離器；所述脫硫塔包括殼體，設置在所述殼體頂部的吸附劑進口和淨化氣出口，所述殼體下部側壁設置一伸入所述殼體內的廢煙氣進管，所述廢煙氣進管上方間隔疊設一組上小下大的正錐環，最頂部的所述正錐環頂部封閉，截面呈三角形；在所述正錐環外面，間隔疊設一組上大下小的倒錐環，最底部的所述倒錐環反向疊摞，與所述殼體底部形成一相對封閉的空間，所述正、倒錐環之間灌注有顆粒狀的吸附劑；所述再生爐包括一具有雙層夾套的筒體，所述筒體頂部進口連接所述脫硫塔底部的吸附劑出口，所述再生爐的上部外壁連接一振動器，所述筒體底部穿設一熱煙氣管，所述熱煙氣管頂部通過設置在側壁上的管路連通所述雙層夾套，所述雙層夾套下部側壁上設置一熱煙氣出口，所述熱煙氣管與所述雙層夾套之間設置有螺旋狀輸料肋片，所述筒體底部的吸附劑出口連接所述出料管，所述出料管上設置一排酸管。
所述振動器為脈衝式振動器。
所述脫硫塔與所述再生爐之間採用彈性連接，且所述連接處圍設有波紋狀圍擋。
所述旋轉分離器為滾筒式篩分機。
所述提升機為管道提升機。
所述吸附劑為活性炭、活性焦、活性炭纖維，活性半焦中的一種。
本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明由於在脫硫塔內的廢煙氣管上方間隔疊設了一組上小下大的正錐環，在正錐環外面間隔疊設了一組上大下小的倒錐環，並在正、倒錐環之間灌注了顆粒狀的吸附劑，因此經除塵處理後的鍋爐廢煙氣進入脫硫塔後，可以均勻地通過正、倒錐環之間的吸附劑進行脫硫吸附後，再從殼體頂部的淨化氣出口排出，從而實現了對鍋爐系統煙氣的吸附劑脫硫處理。2、本發明由於在再生爐中設置了具有雙層夾套的筒體和與雙層夾套連通的熱煙氣進管，並在雙層夾套和熱煙氣進管之間設置了螺旋狀輸料肋片，因此當吸附劑進入再生爐後，可以在爐體外面設置的振動器作用下，邊沿著輸料肋片向下流動，邊被雙層夾套和熱煙氣進管的熱煙氣加熱脫附，當吸附劑從出料管流出進入提升機時，已經脫附的SO2可以從再生爐底部的排酸管中排出，實現對吸附劑的再生。3、本發明由於將脫硫塔與再生爐連接設置成一體，並通過提升機和旋轉分離器，使整個系統可以循環連續運轉，因此本發明裝置可以同時具有煙氣脫硫和吸附劑再生的功能，使吸附劑總是保持不斷再生更新的強力吸附狀態，從而對煙氣的脫硫效果特別顯著。4、本發明由於對煙氣脫硫實行的是幹法脫硫，因此不但不會大量消耗水資源，而且不會因產生廢水而造成環境的汙染；同時由於本發明吸附劑再生採用從鍋爐系統自身引入熱煙氣加熱，因此可以充分利用熱能，節約能源。本發明集幹法脫硫和吸附劑再生於一身，它可以廣泛用於各種中小型燃煤鍋爐系統的煙氣脫硫處理中。
圖1是本發明煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置的結構示意2是本發明脫硫塔和再生爐連接局部示意圖具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。
如圖1所示，本發明包括一脫硫塔1，一連接在脫硫塔1底部的吸收劑再生爐2，一連接在再生爐2上的脈衝式振動器(圖中未示出)，一通過出料管3連接再生爐2的提升機4、一連接在提升機4頂部出口的旋轉分離機5，旋轉分離器5通過進料管6連接脫硫塔2頂部。
上述實施例中，脫硫塔1包括一圓柱形殼體11，殼體11頂部設置一連接進料管6的吸收劑進口12，殼體11頂部側壁設置一與煙囪相連接的淨化氣出口13，殼體11下部側壁設置一彎曲向上伸入殼體11內部的廢煙氣進管14，在殼體11內的廢煙氣進管14上方間隔向上疊摞了一組上小下大的正錐環15結構，最頂部的正錐環15』頂部封閉，截面呈三角形；在正錐環15外面間隔向上疊摞了一組上大下小的倒錐環16，最底部的倒錐環16』反向疊摞，與殼體11底部形成一相對封閉的空間；最頂部的倒錐環16」可以呈錐形，但最好是呈與最頂部正錐環15』配合的環柱形。各正、倒錐環15、16之間通過支撐筋連接，並通過支撐筋與殼體11連接。在正錐環15和倒錐環16之間形成的空間內灌注有顆粒狀的吸附劑7。吸附劑7可以採用活性炭、活性焦、活性炭纖維，活性半焦等，比如本實施例中顯示的是一種天然礦物活性半焦。在殼體1的底部設置一連接再生爐2的吸附劑出口17。
上述實施例中，再生爐2包括一圓柱形具有雙層夾套21的筒體22，筒體22頂部的吸附劑進口與脫硫塔1的吸附劑出口17密封連接，筒體22內從底部穿設一熱煙氣管23，熱煙氣管23的進口連接鍋爐系統自身產生的熱煙氣，具體的連接位置根據吸附劑脫附所需要的溫度而定。熱煙氣管23的外壁上設置有螺旋狀輸料肋片24，輸料肋片24也可以設置在雙層夾套21內壁上。熱煙氣管23的頂端密封，頂部側壁上設置有幾個出氣孔25，出氣孔25通過連接管連通雙層夾套21，雙層夾套21的下部側壁上設置一熱煙氣出口26。筒體22底部設置一連接出料管3的出口27，在出料管3上設置一開口向上的排酸管28。
上述實施例中，脈衝式振動器為市場上購買的現成產品，其可以按安裝要求連接在再生爐2上部的外壁上，利用其不斷敲打筒體22，使再生爐2中的吸附劑7不斷順著輸料肋片24下行。為了使脈衝式振動器對再生爐2的敲打振動不影響脫硫塔1的穩定性，應將脫硫塔1安裝在一固定支架上，而將再生爐2通過彈性墊或彈簧(如圖2所示)等與脫硫塔1底部彈性連接，在脫硫塔1和再生爐2的連接處可以設置波紋狀圍擋，以保持二者之間的密封連接。
上述實施例中，提升機4可以採用各種現有的提升機構，比如本實施例顯示的是一種管道提升機，其可以將再生的吸附劑7提升送入本發明的旋轉分離器5中。旋轉分離器5也可以採用現有技術，比如本實施例採用了滾筒式篩分機。通過篩分機篩分的粒度合格的吸附劑7從進料管6進入脫硫塔1；吸附劑粒度太細，不能使用的吸附劑7從排料管9中排出。
上述實施例中，由於吸附劑7在旋轉分離器5中篩分出的粉末和吸附劑7在系統運行過程中的一些損失，需要對系統中使用的吸附劑7進行補充，因此，在提升機4的料倉41上連接一補料鬥42，以便適時補充吸附劑7。
本發明裝置的工作過程如下首先，通過補料鬥42向提升機4的料倉41輸入吸附劑7，提升機4將吸附劑輸送至旋轉分離器5，旋轉分離器5將篩分合格的吸附劑7送入脫硫塔1頂部的吸附劑進口11，吸附劑7順著正、倒錐環15、16之間的間隙向下流動，直到基本灌滿脫硫塔1。
然後，將鍋爐系統排出的廢煙氣經布袋式除塵器進行煙氣除塵後，從廢煙氣進管14進入本發明脫硫塔1，煙氣沿多個正錐環15一直向上運動，由於頂部正錐環15』的阻擋，煙氣會向下回流，並分別沿每個相鄰的兩正錐環15之間的間隙溢出；由於正、倒錐環15、16之間的間隙內充滿了吸附劑7，因此當煙氣通過時，吸附劑7會對其實現脫硫處理，經脫硫處理後的淨化煙氣會從殼體11頂部的淨化氣出口13順煙囪流向大氣。
過一段時間後，便可以開啟設置在再生爐2外壁上的脈衝振動器，持續對再生爐2的筒體22進行敲打，使吸附了SO2的吸附劑7順著螺旋狀設置的輸料肋片24緩慢地向下流動。與此同時將溫度為600度左右的熱煙氣通過熱煙氣管23進氣口引入再生爐2，熱煙氣從熱煙氣管23底部流向頂部，並從頂部側壁的出氣孔25順管路流入雙層夾套21，再從熱煙氣出口26排出，排出的廢煙氣再回到鍋爐系統的其它處理或加熱裝置中。被加熱的熱煙氣管23和雙層夾套21同時從內、外對吸附劑7進行加熱。吸附劑7上吸附的SO2在加熱至300～500℃的條件下，逐漸從吸附劑7中脫附出來。當脫附處理後的吸附劑7從出料口27流經出料管3進入提升機4的同時，脫附出來的SO2從設置在出料管3上的排酸管28排出，排出的SO2可以被引入到其它裝置再利用。
權利要求
1.一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於，它包括脫硫塔，連接在所述脫硫塔底部的吸附劑再生爐，通過出料管連接所述再生爐的提升機，以及通過管路連接所述脫硫塔和提升機的旋轉分離器；所述脫硫塔包括殼體，設置在所述殼體頂部的吸附劑進口和淨化氣出口，所述殼體下部側壁設置一伸入所述殼體內的廢煙氣進管，所述廢煙氣進管上方間隔疊設一組上小下大的正錐環，最頂部的所述正錐環頂部封閉，截面呈三角形；在所述正錐環外面，間隔疊設一組上大下小的倒錐環，最底部的所述倒錐環反向疊摞，與所述殼體底部形成一相對封閉的空間，所述正、倒錐環之間灌注有顆粒狀的吸附劑；所述再生爐包括一具有雙層夾套的筒體，所述筒體頂部進口連接所述脫硫塔底部的吸附劑出口，所述再生爐的上部外壁連接一振動器，所述筒體底部穿設一熱煙氣管，所述熱煙氣管頂部通過設置在側壁上的管路連通所述雙層夾套，所述雙層夾套下部側壁上設置一熱煙氣出口，所述熱煙氣管與所述雙層夾套之間設置有螺旋狀輸料肋片，所述筒體底部的吸附劑出口連接所述出料管，所述出料管上設置一排酸管。
2.如權利要求1所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述振動器為脈衝式振動器。
3.如權利要求1所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述脫硫塔與所述再生爐之間採用彈性連接，且所述連接處圍設有波紋狀圍擋。
4.如權利要求2所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述脫硫塔與所述再生爐之間採用彈性連接，且所述連接處圍設有波紋狀圍擋。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述旋轉分離器為滾筒式篩分機。
6.如權利要求1或2或3或4所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述提升機為管道提升機。
7.如權利要求5所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述提升機為管道提升機。
8.如權利要求1或2或3或4或7所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述吸附劑為活性炭、活性焦、活性炭纖維，活性半焦中的一種。
9.如權利要求5所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述吸附劑為活性炭、活性焦、活性炭纖維，活性半焦中的一種。
10.如權利要求6所述的一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於所述吸附劑為活性炭、活性焦、活性炭纖維，活性半焦中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種煙氣脫硫及吸收劑再生耦合裝置，其特徵在於，它包括脫硫塔，連接所述脫硫塔的吸附劑再生爐，通過出料管連接所述再生爐的提升機，以及通過管路連接所述脫硫塔和提升機的旋轉分離器；所述脫硫塔內間隔疊設一組上小下大的正錐環，在所述正錐環外面間隔疊設一組上大下小的倒錐環，所述正、倒錐環之間灌注有顆粒狀的吸附劑；所述再生爐包括一具有雙層夾套的筒體，所述筒體底部穿設一熱煙氣管，所述熱煙氣管頂部與所述雙層夾套通過管路連通，且二者之間設置有螺旋狀輸料肋片，所述雙層夾套的下部側壁設置排氣口。本發明集幹法脫硫和吸附劑再生於一身，可以廣泛用於各種中小型燃煤鍋爐系統的煙氣脫硫處理中。
文檔編號B01D53/04GK1951539SQ20061008905
公開日2007年4月25日 申請日期2006年7月31日 優先權日2006年7月31日
發明者範瑋, 王乃計, 紀任山, 周建明, 何海軍, 冀飛, 麻林, 仝勝錄, 肖翠微, 苗鵬, 王昕 , 王曉雷, 高明山 申請人:煤炭科學研究總院