催化脫硫用磁流化床的製作方法

2023-05-04 14:24:26

專利名稱：催化脫硫用磁流化床的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種脫除煙氣中硫分的脫硫裝置，尤其涉及一種催化脫硫用磁流化床。
二背景技術：
我國是以煤為主要能源的國家。大量燃煤排放的SOx，嚴重汙染了大氣環境，使酸雨區域日益擴大，土壤和水系大量酸化，破壞了生態環境，直接危害著人類的健康。迫切需要加快發展適合我國國情的、高效低耗的脫硫新技術，解決煤利用面臨的環境問題。但是，目前國外正在開發研究的溼法脫硫技術不僅費用高，不適合我國國情，而且所排放的含硫灰漿極易造成二次汙染；國內正在開發研究的噴霧脫硫和循環流化床脫硫技術，則存在停留時間較短和脫硫劑毛孔易堵等缺陷，難以提高脫硫效率。
三、技術內容本實用新型提供一種能夠提高煙氣脫硫效率的催化脫硫用磁流化床。
一種用於脫除煙氣硫分的催化脫硫用磁流化床，包括流化床1，流化床1由筒體11，空氣分布板12和床料13組成，空氣分布板12設在筒體11的下部，在位於空氣分布板12下方的筒體11上設有煙氣進口，在筒體11的上部設有煙氣出口和脫硫劑入口14，在脫硫劑入口14上設有用於噴灑脫硫劑的霧化噴槍3，床料13為磁性顆粒，筒體11由非磁性材料製成，在筒體11的外周璧上設有用以產生磁場的螺旋線圈2。
本實用新型中，將具有催化脫硫功能的磁性顆粒用作流化床底料，將脫硫劑霧化噴入床內，並利用被通電的螺旋線圈所產生的外加磁場控制床內的氣固兩相運動，當含硫煙氣流經這一用磁性顆粒作濾料的磁流化床時，噴入床內的脫硫劑霧滴將在磁性顆粒的催化作用和磁場影響下與煙氣中的SOx發生反應，使反應效率提高；未能參加反應的脫硫劑將被塗敷在磁性顆粒表面，與含硫煙氣繼續反應，延長脫硫劑的停留時間，增強脫硫劑與SOx的反應機率。所以催化脫硫用磁流化床從反應機率和反應效率兩個方面提高了脫硫效率。
與現有技術相比，本實用新型具有如下優點1.依靠磁場作用，提高脫硫效率。在磁流化床煙氣脫硫技術中，磁場對脫硫反應的影響有三個。首先，磁場能降低反應物的活化能，加速化學反應的進行；其次，對設在筒體四周的螺旋線圈通電，獲得外加磁場。由於脫硫反應與床內磁性顆粒的分布有關，通過外加磁場，可控制床內的氣固兩相運動，獲取最佳操作工況；第三，脫硫劑入口處的磁化線圈所產生的磁場還能提高脫硫劑的霧化質量。這些都將大大提高脫硫效率。
2.脫硫劑在磁性顆粒催化作用下與硫反應，增強反應效率。磁性顆粒能在脫硫劑與SOx反應中起催化作用，降低反應物的活化能，故床內磁性顆粒除了有利於用外加磁場控制床內氣固兩相流動外，還對脫硫反應起催化作用。
3.增強脫硫劑與煙氣的接觸，增進反應機率。在磁流化床煙氣脫硫技術中，煙氣中的SOx與脫硫劑的反應有兩個，一為脫硫劑霧滴在磁性顆粒催化作用下直接與SOx發生反應；二為塗敷在磁性顆粒表面的脫硫劑與SOx發生反應。故在磁流化床中，一方面脫硫劑的停留時間大大提高了，脫硫劑與含硫煙氣的反應機會大大增強了，另一方面，由於鐵磁顆粒可遍布整個床層，消除了噴霧劑到達不了的死角，增強了脫硫劑與煙氣的接觸。
四

圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是磁流化床煙氣脫硫實驗主要設備示意圖，5二氧化硫鋼瓶，6電加熱器，7流量計，8空氣壓縮機，9螺杆泵，10漿液池。
五具體實施方案一種用於脫除煙氣硫分的催化脫硫用磁流化床，包括流化床1，流化床1由筒體11，空氣分布板12和床料13組成，空氣分布板12設在筒體11的下部，在位於空氣分布板12下方的筒體11上設有煙氣進口，在筒體11的上部設有煙氣出口和脫硫劑入口14，在脫硫劑入口14上設有用於噴灑脫硫劑的霧化噴槍3，床料13為磁性顆粒，筒體11由非磁性材料製成，在筒體11的外周璧上設有用以產生磁場的螺旋線圈2，在本實施例中，在脫硫劑入口14處設有磁化線圈141，空氣分布板12為非磁性材料空氣分布板。
本實用新型通過實驗室實驗對其進行了驗證，本實用新型所述磁流化床煙氣脫硫的實驗系統如圖2所示，由煙氣系統，脫硫劑霧化系統，磁流化床系統，測量系統等四個系統組成。實驗時，從外界吸入的空氣經電加熱器6加熱後與來自SO2氣瓶5的純SO2氣體混合，從磁流化床1底部經空氣分布板引入。磁流化床床料採用氧化鐵顆粒(磁性顆粒)，床體外纏繞螺旋線圈，中間通直流電。脫硫劑霧化系統將鈣基脫硫劑在漿液池10中加水攪拌成漿液，由螺杆泵9送至霧化噴槍12，在空氣壓縮機8送來的壓縮空氣的引射下，霧化噴入床內，在磁場的作用下，與含硫煙氣逆流接觸發生反應，未能參加反應的脫硫劑在進一步下降過程中被塗敷在磁性顆粒表面，與含硫煙氣繼續反應，從而增加了脫硫劑的停留時間，提高了脫硫劑與含硫煙氣的反應機率。實驗表明，該脫硫裝置的脫硫效率可達95％。
權利要求1.一種用於脫除煙氣硫分的催化脫硫用磁流化床，包括磁流化床(1)，磁流化床(1)由筒體(11)，空氣分布板(12)和床料(13)組成，空氣分布板(12)設在筒體(11)的下部，在位於空氣分布板(12)下方的筒體(11)上設有煙氣進口，在筒體(11)的上部設有煙氣出口和脫硫劑入口(14)，其特徵在於在脫硫劑入口(14)上設有用於噴灑脫硫劑的霧化噴槍(3)，床料(13)為磁性顆粒，筒體(11)由非磁性材料製成，在筒體(11)的外周璧上設有用以產生磁場的螺旋線圈(2)。
2.根據權利要求1所述的催化脫硫用磁流化床，其特徵在於在脫硫劑入口(14)處設有磁化線圈(141)。
3.根據權利要求1或2所述的催化脫硫用磁流化床，其特徵在於空氣分布板(12)為非磁性材料空氣分布板。
專利摘要一種用於脫除煙氣硫分的催化脫硫用磁流化床，包括流化床，流化床由筒體，空氣分布板和床料組成，空氣分布板設在筒體的下部，在位於空氣分布板下方的筒體上設有煙氣進口，在筒體的上部設有氣體出口和脫硫劑入口，在脫硫劑入口上設有用於噴灑脫硫劑的霧化噴槍，床料為磁性顆粒，筒體由非磁性材料製成，在筒體的外周璧上設有用以產生磁場的螺旋線圈。當含硫煙氣流經用磁性顆粒作濾料的磁流化床時，噴入床內的脫硫劑霧滴將在磁性顆粒的催化作用和磁場影響下與煙氣中的SO
文檔編號B01D53/83GK2640587SQ03279410
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月22日 優先權日2003年9月22日
發明者歸柯庭, 張雲峰 申請人:東南大學