活性焦煙氣脫硫脫硝軸徑向錯流移動床吸附反應器制造技術

一種活性焦煙氣脫硫脫硝軸徑向錯流移動床吸附反應器，要解決的技術問題是實現在一個吸附反應器中對煙氣中的SO2、NOx、汞和二噁英等污染物聯合脫除與集成凈化，屬于煙道廢氣綜合治理技術領域。所述的吸附反應器為復合式雙段雙Π型軸徑向錯流移動床，下段脫硫區，活性焦顆粒層內外環形二層，分為粗脫硫區和精脫硫區；上段脫硝區，活性焦顆粒層為一層；氨氣噴入管在上下段之間；煙氣進氣呈雙口對沖環形氣流道結構，下段煙氣向心流動脫硫，上段煙氣離心流動脫硝；本實用新型專利技術所述軸徑向錯流移動床吸附反應器，在一個吸附反應器內實現脫硫和脫硝，具有高效利用活性焦、煙氣混合均勻、氣固接觸充分、運行穩定可靠、運行費用節省等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于煙道廢氣綜合治理
，涉及燃煤火電、燃煤鍋爐、煉鐵燒結機、有色冶金和化工建材等領域的煙氣脫硫、脫硝、脫汞、脫二噁英、除塵(含PM2.5)和脫鹵化氫的煙(廢)氣集成凈化技術，特別涉及活性焦煙氣脫硫脫硝軸徑向錯流移動床吸附反應器。
技術介紹
工業化的快速發展促進了社會科技進步高速發展，然而人類在享受著科技成果的同時，也在承受著化石燃料所導致的各種環境污染問題。每年排放到大氣中大量的SO2和NOx造成嚴重的酸雨危害。因此，在“十二五”和之后更長的時間里，我國控制SO2和NOx排 放和節能減排的任務很重，有著較大的脫硫和脫硝市場需求。隨著對環保要求的日趨嚴格，排放到大氣中的汞和二噁英等有毒物質也開始受到關注與控制，對大氣污染控制從以前的單純煙氣脫硫逐漸轉變為煙氣脫硫、脫硝、脫汞與二噁英等多污染物的聯合脫除。我國貧硫，每年花費巨資從國外進口大量硫磺，我國農業上每年需要大量化肥，工業行業也需要大量的硫酸。同時，我國的一次能源以煤為主，燃煤火電、燃煤鍋爐，以及化工、鋼鐵、有色冶金、建材等行業向大氣排放較多的SO2和NOx，造成資源浪費和大氣嚴重污染。因此，開發能聯合脫除、資源化回收的煙氣凈化技術對環保事業具有重要意義。我國西北和華北地區是煤炭儲量分布豐富的地區。我國新增加的燃煤火電坑口電站主要集中在北方缺水地區，需要發展高度節水的煙氣脫硫技術。建設資源節約型、環境友好型的社會，大力發展綠色經濟，是我國現階段發展必須面對的問題。徑向移動床和軸徑向移動床是一種在石化和化工中應用較為廣泛的反應器，在吸附和脫附過程中也得到了應用，具有低壓降、布氣均勻、顆粒移動均勻、易于大型化、運行穩定等優點。但是在石化行業的徑向移動床處理的體系空速高，不適合低空速過程的活性焦脫硫脫硝過程。專利ZL200810104398. 8公開了一種用于煙氣凈化的徑向移動床，據報道，徑向移動床未用活性焦進行料封，脫硫段活性焦層只設置一個顆粒移動速度，不區分粗脫硫與精脫硫，活性焦利用率低；在脫硝時加入氨氣的噴氨入口在塔的上部，位置較高，與煙氣混合不夠充分，需要進一步改進。日本和德國的一些單位開發的聯合脫硫脫硝的反應器，已得到廣泛應用，但是仍存在氣固接觸不充分、床內熱點易形成、多單元多模塊并聯使得裝置復雜等缺點，特別是氣體料封段活性焦利用率較低，活性焦分層結構不合理，布氣室偏大，上下段組合性能偏低等，導致煙氣凈化效果和設備效能有改進的空間。
技術實現思路
本技術的目的在于克服
技術介紹
中氣固接觸不充分、活性焦在氣封段利用率低、活性焦分層不夠高效合理、上下段組合性能偏低等缺點，提供一種活性焦煙氣脫硫脫硝軸徑向錯流移動床吸附反應器，實現對煙氣中的S02、NOx、汞和二噁英等污染物的聯合脫除與集成凈化。為了實現上述目的，本技術采用的技術方案為—種活性焦煙氣脫硫脫硝軸徑向錯流移動床吸附反應器，包括置于所述反應器壁內，并由隔板上、下分隔的上段脫硝區和下段脫硫區，其特征在于所述下段脫硫區由外向內依次置有下段環形氣流分流道、外約翰遜網、外格柵、前活性焦顆粒層、中約翰遜網、中格柵、后活性焦顆粒層、內約翰遜網、中心管壁、中心管集流道；所述上段脫硝區內置的活性焦顆粒層通過段間前顆粒下料管與下段脫硫區內前活性焦顆粒層相通，通過段間后顆粒下料管與所述后活性焦顆粒層相通；所述下段脫硫區內置的前活性焦顆粒層和后活性焦顆粒層上方，所述隔板的下方，所述反應器壁側面自上向下依次置有煙氣進口和多個增濕降溫噴嘴；所述上段脫硝區活性焦顆粒層下方、所述隔板的上方，所述反應器壁自上向下依次置有煙氣出口和氨氣噴·入管。所述煙氣進口數量有二個，呈雙口對沖環形氣流道結構，環形氣流道上置有多個煙氣流出孔，環形氣流道上部為隔板，將上段脫硝區與下段脫硫區隔開，防止氣流竄行至上段脫硝區。所述的氨氣噴入管為2 4個，均布在所述反應器壁上的同一層面的周邊，所述氨氣噴入管通過單向閥與段間氣流管連接相通，防止中心管流道中煙氣的倒流。所述增濕降溫噴嘴數量為4 8個，均布排列于所述反應器壁的同一層面的周邊。所述中約翰遜網和中心管壁的上端分別置有軸向長短不一的環狀顆粒料封擋板，所述中心管壁的上端置有的內環顆粒料封擋板的長度，大于所述中約翰遜網上端置有的外環顆粒料封擋板的長度，所述上段脫硝區內置的活性焦顆粒層上下兩端的外側，置有環狀顆粒料封擋板，形成的氣流在下段向心流動時和氣流在上段離心流動時的活性焦顆粒料封，導致了氣流在活性焦料封段出現軸徑向二維流動，增大了活性焦利用率和單位體積裝備內活性焦的裝填量。上段環形氣流集流道和下段環形氣流分流道采用扇形筒或外篩網構件。所述的吸附反應器顆粒層中設置顆粒整流子。上段脫硝區活性焦顆粒層的下部與下段脫硫區活性焦顆粒層的上部分別安裝有中心管加強支撐架；中心管的上下兩端裝有中心管支撐座保證結構的穩定。在段間氣流管和活性焦顆粒層之間，由于殘余的SO2與NH3反應，會生成少量的硫酸銨鹽，生成的少量硫銨鹽在活性焦內會增加移動的粘滯力，因此在裝置內設置清理內構件或人孔，定期進行清理，并在吸附反應器下段通過篩分管連接設置振動篩，在分離破碎的活性焦和焦粉時也篩分出一部分硫酸銨鹽，通過以上所述的方法對硫酸銨鹽進行移除，減少在活性焦運動中的粘滯力。本技術軸徑向錯流移動床吸附反應器與現有技術相比具有以下優點①在一個反應器內實現S02、NOx、汞和二噁英等污染物的聯合脫除； 氣流在下段向心流動時的活性焦顆粒料封和氣流在上段離心流動時的活性焦顆粒料封，導致了氣流在活性焦料封段出現軸徑向二維流動，增大了活性焦利用率和單位體積裝備內活性焦的裝填量；③下段脫硫區分為粗脫硫區與精脫硫區分隔設計，通過閥門的開度調節顆粒移動速度，保證顆粒移動均勻，實現了活性焦的高效利用和裝置的高效脫硫^氨氣入口位置的設計，增加了煙氣氨氣在中心管內部上升過程中的混合時間，使氣固接觸更加充分，并通過閥門的設置防止煙氣倒流；⑤煙氣進口采用對沖形式，經過環形氣流道布氣時通過所述環形氣流道的開孔流出，實現噴出均勻的目行_連續運行穩定、節省設備投資與運行費用。附圖說明以下通過具體實施方式和附圖說明對本技術作進一步說明。圖I為本技術吸附反應器結構示意圖；圖2為圖I中的A-A剖面結構示意圖(上段脫硝區，氣體離心方向流動);圖3為圖I中B-B剖面結構示意圖(氨氣進氣管道、閥門控制)；圖4為圖I中C-C剖面結構示意圖(煙氣進口和環形氣流道結構)；·圖5為圖I中D-D剖面結構示意圖(下段分粗脫硫區與精脫硫區，氣流向心流動)。圖中1 一吸附反應器；2 —段間前顆粒下料管；3 —段間后顆粒下料管；4 一段間氣流管；5 —氨氣噴入管；6 —單向閥；7 —煙氣進氣口 ；8 —反應器壁；9 一下段環形氣流分流道；10 —外約翰遜網；11 一外格柵；12 —前活性焦顆粒層；13 —中約翰遜網；14 一中格柵；15 —后活性焦顆粒層；16 —內約翰遜網；17 —中心管壁；18/18' —中心管集流道；19/19' /19''—顆粒料封擋板；20 —增濕降溫噴嘴；21 —篩分管；22 —振動篩；23 —環形氣流道(環管)；24 一隔板；25 —中心管加強支撐架；26 —上段環形氣流集流道；27 —煙氣出口；28 —中心管支撐座；29 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種活性焦煙氣脫硫脫硝軸徑向錯流移動床吸附反應器，包括置于所述反應器壁（8）內，并由隔板（24）上、下分隔的上段脫硝區和下段脫硫區，其特征在于：所述下段脫硫區由外向內依次置有下段環形氣流分流道（9）、外約翰遜網（10）、外格柵（11）、前活性焦顆粒層（12）、中約翰遜網（13）、中格柵（14）、后活性焦顆粒層（15）、內約翰遜網（16）、中心管壁（17）、中心管集流道（18）；所述上段脫硝區內置的活性焦顆粒層，通過段間前顆粒下料管（2）與下段脫硫區內前活性焦顆粒層（12）相通，通過段間后顆粒下料管（3）與所述后活性焦顆粒層（15）相通；所述下段脫硫區內置的前活性焦顆粒層（12）和后活性焦顆粒層（15）上方，所述隔板（24）的下方，所述反應器壁（8）上自上向下依次置有煙氣進口（7）和多個增濕降溫噴嘴（20）；所述上段脫硝區活性焦顆粒層下方、所述隔板（24）的上方，所述反應器壁（8）自上向下依次置有煙氣出口（27）和氨氣噴入管（5）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高繼賢，李靜，閻冬，楊春琪，
申請(專利權)人：上海龍凈環保科技工程有限公司，
類型：實用新型
國別省市：