一種用于煙氣的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置及方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及煙氣凈化領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于煙氣的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置及方法。本發(fā)明專利技術(shù)的裝置采用鏈條帶動盛有吸附飽和的成型活性焦，連續(xù)進(jìn)入低濃度釩前驅(qū)體的儲液槽中進(jìn)行釩的浸漬，控制鏈條運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)活性焦表面釩化合物浸漬。成型活性焦進(jìn)入斗式提升機(jī)中進(jìn)入再生塔中，進(jìn)行高溫再生處理，同時在活性焦表面吸附的釩化合物進(jìn)行分解成為具有脫硝活性的V2O5/AC催化劑。本發(fā)明專利技術(shù)提供的脫硫脫硝裝置，可以結(jié)合移動床活性焦脫硫脫硝工藝，提高在吸附塔中的脫硝效率。特別適合用于大規(guī)模采用活性焦煙氣凈化技術(shù)的電廠鍋爐或者其它大型鍋爐。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及煙氣凈化領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于煙氣的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置及方法，特別涉及一種活性焦移動床脫硫脫硝系統(tǒng)中強(qiáng)化脫硝效率的裝置及方法。
技術(shù)介紹
活性焦(或稱活性碳，英文簡寫為AC)煙氣脫硫脫硝技術(shù)屬于干式回收法工藝，是以煤制成的活性焦作脫除劑，在活性焦催化作用下，SO2和O2及H2O發(fā)生反應(yīng)，最后以H2SO4形式附著在活性焦孔隙中；同時，NO與O2及NH3反應(yīng)生成N2，NO2與NH3反應(yīng)生成N2，從而達(dá)到脫除煙氣中SO2和NOx的目的。日本三井公司和住友化學(xué)最先致力于活性焦的移動床脫硫脫硝工藝的開發(fā)，活性焦在吸附塔中移動，煙氣錯流通過活性焦層，而實(shí)現(xiàn)煙氣的凈化。下層的活性焦主要發(fā)生SO2吸附，而上層主要發(fā)生NH3-SCR脫硝，但是隨著活性焦的移動，SO2吸附飽和，脫硝效率降低，必須對活性焦進(jìn)行熱再生處理。通常在400℃左右，活性焦中吸附并氧化的硫酸與炭發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生CO2與SO2而實(shí)現(xiàn)活性焦的再生處理，通過降溫處理后，循環(huán)進(jìn)行煙氣的脫硫脫硝處理。國內(nèi)有大量的專利關(guān)于此工藝的創(chuàng)新改進(jìn)，不在一一描述。采用該工藝，能實(shí)現(xiàn)98％的脫硫率與90％的脫汞率，但脫硝率較低，通常只有40％，難以達(dá)到煙氣的脫硝要求。公開號CN102489307B專利中報道了活性焦負(fù)載釩、銅、鈷、鎳等金屬氧化達(dá)到了高的脫硝效率。公開號CN102764657B、CN102491323A專利報道了在圓柱形活性焦表面負(fù)載納米氧化物，實(shí)現(xiàn)了高的脫硝效果。不可否認(rèn)低含量釩的負(fù)載，能顯著提高活性焦的脫硝效率。但是，在移動床的工業(yè)應(yīng)用中，對成型的活性焦具有高的強(qiáng)度與硬度，該活性焦通常由半焦(或原煤)與焦油及陶瓷粘土混合壓制成型，在高溫下進(jìn)行煅燒活化，制備具有陶瓷強(qiáng)度的活性焦產(chǎn)品，以適應(yīng)工業(yè)中移動床的耐用性要求。因此，可工業(yè)應(yīng)用的釩/活性焦產(chǎn)品的開發(fā)集中在兩個方面。1)對已成型完成的活性焦產(chǎn)品進(jìn)行釩前驅(qū)體的負(fù)載，以期望達(dá)到高的脫硝效率(CN104525116A)；2)在活性焦成型過程，通過加入釩前驅(qū)體，促進(jìn)釩氧化物在成型活性焦中的均勻分布(CN101993066A)。但是上述兩種方法存在以下問題：1)由于成型活性焦產(chǎn)品在高壓力下壓制而成，具有很高的強(qiáng)度與硬度，采用浸漬的方式負(fù)載釩前驅(qū)體，只能使釩化合物停留在成型活性焦的表面。而在使用過程中，能夠保證前兩次循環(huán)中高的脫硝活性，而后期脫硝活性急劇降低；2)在成型過程中加入釩前驅(qū)體，壓制產(chǎn)品必須經(jīng)過后期的高溫活化處理，溫度超過1000℃，此溫度下活性焦與釩氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成低價釩氧化物，繼而在高溫下升華，無法得到既定負(fù)載量的釩/活性焦產(chǎn)品。這導(dǎo)致活性焦的同時脫硫脫硝技術(shù)還停留在反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面，但仍沒有可穩(wěn)定運(yùn)行且高效的脫硫脫硝一體化技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述存在的問題，本專利技術(shù)提供一種活性焦移動床脫硫脫硝系統(tǒng)中強(qiáng)化脫硝的方法及裝置，所述的方法是對成型活性焦進(jìn)行在線釩氧化物表面負(fù)載，以提高脫硝效率。所述裝置是對脫硫脫硝后的活性焦的表面進(jìn)行釩化合物負(fù)載后，進(jìn)入活性焦再生塔中進(jìn)行高溫再生處理時，實(shí)現(xiàn)釩前驅(qū)體的氧化物轉(zhuǎn)變，得到V2O5/活性焦產(chǎn)品，從而強(qiáng)化活性焦脫硫脫硝系統(tǒng)的脫硝效率。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)主要采取以下技術(shù)方案：本專利技術(shù)的用于煙氣的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，包括釩前軀體溶解槽1、釩溶液槽2和過濾槽3；所述釩溶液槽2底部出料口通過泥漿泵4與過濾槽3相連；所述過濾槽3內(nèi)設(shè)置過濾機(jī)5，所述過濾機(jī)5與釩前軀體溶解槽1相連；所述釩前軀體溶解槽1的液體出料口開放或連接于釩溶液槽2；所述釩溶液槽2內(nèi)設(shè)置能滾動的斗式鏈條8，斗式鏈條8由釩溶液槽2的一邊滾動進(jìn)入釩溶液槽2內(nèi)，并由相對的另一邊滾動離開。根據(jù)本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，其中，所述裝置還包括反應(yīng)吸附塔6和活性焦再生塔7；其中，所述反應(yīng)吸附塔6的活性焦出口與斗式鏈條8進(jìn)入釩溶液槽2的前端接料處相對應(yīng)，所述斗式鏈條8輸出釩溶液槽2的后端卸料處與一輸送槽10相對應(yīng)，所述輸送槽10與提升機(jī)9相連，提升機(jī)9與活性焦再生塔7的入焦口相連；所述活性焦再生塔7的出焦口與反應(yīng)吸附塔的6的活性焦入口相連。根據(jù)本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，其中，所述過濾機(jī)5為葉濾機(jī)或板框壓濾機(jī)，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)筒固液分離。根據(jù)本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，作為優(yōu)選地，所述輸送槽10為臥室輸送槽，所述提升機(jī)9為斗式提升機(jī)。本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置中的反應(yīng)吸附塔6可以采用現(xiàn)有技術(shù)中提到的移動床反應(yīng)器(或多層流化床反應(yīng)器)，煙氣錯流/逆流通過床層發(fā)生脫硫脫硝反應(yīng)；而再生反應(yīng)塔7也采用移動床，上部采用水蒸汽加熱或是通少量空氣加熱，使吸附的硫氧化物與炭發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)硫氧化物的解析，下端活性焦冷卻的再生工藝。本專利技術(shù)的基于上述裝置的用于煙氣的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝方法，包括以下步驟：1)經(jīng)過脫硫脫硝后活性焦通過斗式鏈條8進(jìn)入釩溶液槽2，在釩溶液槽2內(nèi)與釩前軀體溶液接觸，實(shí)現(xiàn)活性焦表面釩前軀體的負(fù)載；2)將表面負(fù)載釩前軀體的活性焦進(jìn)行高溫再生活化，使釩前軀體分解，制成具有脫硝活性的負(fù)載有V2O5的活性焦催化劑(V2O5/AC)；3)將步驟2)的V2O5/AC用于煙氣的脫硫脫硝。根據(jù)本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝方法，其中，步驟1)所述活性焦表面負(fù)載釩前軀體過程中，從活性焦中脫離的固體雜質(zhì)沉積于釩溶液槽2的底部形成固液混合物，將固液混合物通過泥漿泵4注入過濾槽3中進(jìn)行過濾，過濾后的液體進(jìn)入釩前軀體溶解槽1中，并通過釩前軀體溶解槽1進(jìn)入釩溶液槽2用于補(bǔ)充釩前軀體溶液。根據(jù)本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝方法，其中，所述釩前軀體溶液為偏釩酸銨溶液。根據(jù)本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝方法，其中，釩前軀體溶解槽1與釩溶液槽2內(nèi)溶液的V2O5的當(dāng)量濃度為5-50g/L。根據(jù)本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝方法，其中，步驟2)所述的活性焦高溫再生活化的反應(yīng)溫度為400-450℃，反應(yīng)時間為0.5-1.5h。根據(jù)本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝方法，其中，活性焦在釩溶液槽2中的停留時間控制在3-30min。具體地，本專利技術(shù)的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝方法分別以下三大步驟：一、釩化合物的表面負(fù)載與轉(zhuǎn)化：1)吸附SO2飽和后的活性焦，通過星形閥調(diào)節(jié)進(jìn)入斗式鏈條的料斗(帶漏液孔)中；2)斗式鏈條的料斗固定在鏈條上，通過電機(jī)輸送，通過溶有釩前驅(qū)體的釩溶液槽的液體中；3)通過調(diào)整電機(jī)運(yùn)行速度，控制活性焦在液體中的停留時間，實(shí)現(xiàn)活性焦表面釩氧化物(釩前軀體)的負(fù)載。4)當(dāng)盛有活性焦的料斗離開液面并經(jīng)過最高點(diǎn)翻轉(zhuǎn)時將活性焦倒入水平運(yùn)輸?shù)妮斔筒壑?帶漏液孔)；5)運(yùn)輸至提升機(jī)中，并送至再生反應(yīng)塔的頂部在高溫條件下進(jìn)行硫酸吸附物、重金屬的解析，及活性焦表面釩前驅(qū)體的高溫分解活化，成為具有脫硝活性的V2O5/活性焦產(chǎn)品；6)降溫后通過輸送機(jī)進(jìn)入反應(yīng)吸附塔中對煙氣進(jìn)行脫硫脫硝一體化處理。二、溶液中沉積物的處理：1)吸附處理后的活性焦通過溶液時，表面沉積的灰及其他物質(zhì)，會部分的沉積于溶液中，使溶液中的固含量不斷增加，從而影響了連續(xù)運(yùn)行；2)釩溶液槽底部的固液混合物通過閥門控制進(jìn)入容器中，通過過濾機(jī)(葉濾機(jī)或是板框壓濾機(jī))對溶液中的固體進(jìn)行過濾分離；3)分離后的固體進(jìn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于煙氣的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，其特征在于，所述活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置包括釩前軀體溶解槽(1)、釩溶液槽(2)和過濾槽(3)；所述釩溶液槽(2)底部出料口通過泥漿泵(4)與過濾槽(3)相連；所述過濾槽(3)內(nèi)設(shè)置過濾機(jī)(5)，所述過濾機(jī)(5)與釩前軀體溶解槽(1)相連；所述釩前軀體溶解槽(1)的液體出料口開放或連接于釩溶液槽(2)；所述釩溶液槽(2)內(nèi)設(shè)置有能滾動的斗式鏈條(8)，斗式鏈條(8)由釩溶液槽(2)的一邊滾動進(jìn)入釩溶液槽(2)內(nèi)，并由相對的另一邊滾動離開。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于煙氣的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，其特征在于，所述活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置包括釩前軀體溶解槽(1)、釩溶液槽(2)和過濾槽(3)；所述釩溶液槽(2)底部出料口通過泥漿泵(4)與過濾槽(3)相連；所述過濾槽(3)內(nèi)設(shè)置過濾機(jī)(5)，所述過濾機(jī)(5)與釩前軀體溶解槽(1)相連；所述釩前軀體溶解槽(1)的液體出料口開放或連接于釩溶液槽(2)；所述釩溶液槽(2)內(nèi)設(shè)置有能滾動的斗式鏈條(8)，斗式鏈條(8)由釩溶液槽(2)的一邊滾動進(jìn)入釩溶液槽(2)內(nèi)，并由相對的另一邊滾動離開。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，其特征在于，所述裝置還包括反應(yīng)吸附塔(6)和活性焦再生塔(7)；其中，所述反應(yīng)吸附塔(6)的活性焦出口與斗式鏈條(8)進(jìn)入釩溶液槽(2)的前端接料處相對應(yīng)，所述斗式鏈條(8)輸出釩溶液槽(2)的后端卸料處與一輸送槽(10)相對應(yīng)，所述輸送槽(10)與提升機(jī)(9)相連，提升機(jī)(9)與活性焦再生塔(7)的入焦口相連；所述活性焦再生塔(7)的出焦口與反應(yīng)吸附塔的(6)的活性焦入口相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，其特征在于，所述過濾機(jī)(5)為葉濾機(jī)或板框壓濾機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置，其特征在于，所述輸送槽(10)為臥室輸送槽，所述提升機(jī)(9)為斗式提升機(jī)。5.一種基于權(quán)利要求1所述裝置的用于煙氣的活性焦...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：余劍，郭鳳，李長明，甘麗娜，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院過程工程研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11