专利名称：炭法脱硫脱硝一体化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用活性炭实现烟气脱硫脱硝的装置，尤其涉及利用焦化废 焦粉活化制备的活性炭进行脱硫脱硝的装置。
背景技术：
钢铁工业的前处理工序包括焦化、烧结等工序。烧结车间排出的废气中含有大量 的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)，这些都属于污染大气的物质，是环境治理的当务之急。利用钢铁厂焦化工序中的焦煤粉成型并活化的活性炭作为充填床，可在烟气通过 时吸附该烟气中的so2。具体地说，焦化工艺产生的焦炭粉末可被加工成具有较强的活力和 高活性的固体吸附剂，以用来作为吸附剂除去烧结烟气中的so2。另外，在烟气中添加氨，可 将其中的氮化合物还原分解成氮和水。由此，能够达到同时脱硫脱硝的效果。最后，可以通 过间接加热来将被活性炭吸附的SA回收，以便作为工业原料。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够将焦化工艺产生的废焦粉活化成型以便脱 出烟气中的SO2的设备。该设备克服了传统活性炭脱硫吸附和脱附必须采用两个分离式塔 的缺陷，将吸附脱硫过程和脱附再生过程集成在一个设备中，简化了工艺过程，并且该设备 占地面积小，投资少，运行费用低。根据本实用新型的炭法脱硫脱硝一体化装置包括多个活性炭脱硫单元，每个活性 炭脱硫单元均包括吸附段、脱附段和活性炭循环段，其中，吸附段和脱附段内部设有塔盘 及风帽组件和溢流堰，所述塔盘及风帽组件包括塔盘和风帽，脱附段的上部部分中的两层 塔盘之间设有加热器，所述活性炭循环段包括活性炭输送管、气力提升泵和活性炭返回斗， 该活性炭输送管与脱附段的下部部分中的锥斗连接并能通过气力提升泵将来自该锥斗的 活性炭输送到活性炭返回斗，该活性炭返回斗与吸附段的顶部相连，以使已脱附再生的活 性炭进入该吸附段中从而循环使用。这种一体化装置允许在同一个设备上进行脱硫、脱硝和除尘处理，并且可以实现 将吸附和脱附工艺集合为一体。
图1为本实用新型涉及的炭法烟气脱硫塔的立面示意图；图2为图1中的炭法烟气脱硫塔的a_b面剖视图；图3为本实用新型涉及的炭法烟气脱硫塔的俯视图；以及图4为本实用新型涉及的塔盘及风帽组件的放大图。
具体实施方式
图1示出本实用新型的炭法脱硫脱硝一体化装置，该装置的具体形式为脱硫塔1。如可从图3中更清楚地看出的，该脱硫塔1包括多个-例如10个-活性炭脱硫单元110。如图2所示，每个脱硫单元110都包括吸附段7、脱附段8和活性炭循环段2、3、4、 5。吸附段7和脱附段8内设置有用于接纳活性炭的塔盘及风帽组件710和溢流堰720，其 中所述塔盘及风帽组件710包括塔盘712以及连接在该塔盘712上的风帽711 (见图4)。 如可从图2看出的，脱附段8的上部两层塔盘之间安放有加热器9，该脱附段8的下部则通 过锥斗810与活性炭输送管4连接，以便通过气力提升泵5的作用将来自锥斗810的已脱 附再生的活性炭输送到活性炭返回斗2，该活性炭返回斗2则与吸附段7的顶部相连，以使 活性炭返回吸附段并从而实现活性炭的循环使用。在此应当指出，在本实用新型中，“上部” 或“顶部”是指图2的上部，“下部”或“底部”则是指与之相对的图2的下部。仍参见图2，有利地，本实用新型的脱硫塔1在中部设置有用于引入待处理烟气的 进气烟道，该进气烟道具有方形烟气入口 10，并且构造成使得通过该烟气入口 10进入脱硫 塔1内的烟气向下转弯，以便将塔盘712上的活性炭吹起并使之流化。根据一种优选实施例，吸附段7包括用于吸附和NOx的四个活性炭流化床层， 所述流化床层通过塔盘712及溢流堰720分开，并且所流化床层的高度由溢流堰720的尺 寸限定。另外，脱附段8则可以由塔盘712及溢流堰720分为三个层，加热器9可以安放在 靠上的两个层之间，以便用于实现脱附反应。如图4所示，优选风帽711以均勻的间隔横向于塔盘712连接到该塔盘712上，其 中，塔盘712可以具有优选直径为31. 5mm的开孔，风帽711则插入所述开孔中并且例如通 过焊接与塔盘712形成一体。优选地，所述塔盘712上的开孔以正三角形图案分布并且布 满整个塔盘，相邻两个开孔的中心距可以为^mm。根据本实用新型的一种优选实施例，塔盘及风帽组件710可以包括6000个以上 的风帽711，以便使得进入脱硫塔1的待处理烟气在穿过塔盘712时均勻地经过这些风帽 711，由此充分地将塔盘712上的活性炭吹起并使之流化。气流从风帽下部直径^mm的中心孔向上，到达风帽顶部，经由8个直径为5mm的 孔水平方向，均勻8个方向射出。最后，如图2所示，脱附段8可以具有空气入口 12和吸附质气体出口 13，该空气入 口 12用于向脱附段8内引入空气以便实现活性炭的流化及冷却，该吸附质气体出口 13则 可以利用空气将吸附质气体带出脱硫塔1。本实用新型的脱硫塔1通过下述方式实现吸附脱硫和脱附再生循环吸附工作过程需净化的烧结机气体从烟气入口 10进入该脱硫塔1中，并通过进气烟道在该脱硫 塔1内被均勻地分成例如10个烟气流，这些烟气流分别向下转弯(偏转)并进入吸附段 7。接着，这些烟气流均勻地经由例如6000多个风帽711穿过塔盘712，由此将塔盘712上 的活性炭吹起并使之流化。在流化床上，烧结机烟气错流通过活性炭流化床，与活性炭产生 传质。在一种优选实施例中，吸附段7可以形成4个用于吸附SO2和NOx的活性炭流化 床层，这些床层的高度由溢流堰720的尺寸决定。吸附的效率除取决于活性炭颗粒本身的 活性和脱附程度外，还可受到流化床层的高度、塔盘间距等因素的影响。[0024]已净化的烧结机烟气在脱硫塔1的顶部通过例如10个方形口汇总，并经由烟气出 口 11排出，从而进入下一道工序。解析工作过稈从吸附段吸附了吸附质的活性炭顺溢流堰720进入脱附段8，经加热段9加热后脱 附，其中脱附区的加热采用间接加热。冷风经由空气入口 12从脱附段8的下部进入，以便冷却脱附后的活性炭、流化活 性炭。被脱除的吸附质从出口 13引出。引出的吸附质和NOx进入冷凝器冷却、回收，而回收过程中的不凝性气体被送 回空气入口 12。脱附后的活性炭从脱硫塔1的锥斗810排出。活件炭循环脱附活化的活性炭进入气力提升泵5，在其中将颗粒与粉末分离。然后，所得到的 粉末被送燃烧室燃烧，所得到的颗粒和新添加的活性炭则通过活性炭输送管4提升至活性 炭返回斗2，以便流入本装置的顶层。随后逐层下降吸附、解析再生，循环利用。优选地，本 实用新型的脱硫塔1中所使用的活性炭可以具有2-10mm的粒径。如图2所示，这种活性炭循环系统还包括连接在气力提升泵5和活性炭返回斗2 之间的反气管3。用于输送颗粒的气体沿该返气管3向下进入增压风机6中，以便被气力提 升泵5循环利用。
权利要求1.炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于该装置包括多个活性炭脱硫单元(110)，每 个活性炭脱硫单元均包括吸附段(7)、脱附段(8)和活性炭循环段0，3，4，5)，其中，吸附段 和脱附段内部设有塔盘及风帽组件(710)和溢流堰(720)，所述塔盘及风帽组件包括塔盘 (712)和风帽(711)，脱附段的上部部分中的两层塔盘之间设有加热器(9)，所述活性炭循 环段包括活性炭输送管G)、气力提升泵( 和活性炭返回斗O)，该活性炭输送管(4)与 脱附段的下部部分中的锥斗(810)连接，并能通过气力提升泵( 将来自该锥斗的活性炭 输送到活性炭返回斗O)，该活性炭返回斗与吸附段(7)的顶部相连，以使已脱附再生的活 性炭进入该吸附段中从而循环使用。
2.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于该装置包括10个活 性炭脱硫单元(110)。
3.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于该装置的中部设有 进气烟道，该进气烟道具有方形烟气入口，并且该进气烟道构造成使得进入装置内的烟气 能够向下转弯，以便将塔盘上的活性炭吹起并使之流化。
4.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于吸附段包括四个用 于吸附SA和NOx的活性炭流化床层，所述活性炭流化床层通过塔盘及溢流堰分隔开，并且 该活性炭流化床层的高度由溢流堰的尺寸决定。
5.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于脱附段通过塔盘及 溢流堰分为三个层，加热器设置在靠上的两个层之间以用于实现脱附反应。
6.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于所述塔盘及风帽组 件均包括6000个以上的风帽。
7.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于所述塔盘具有直径 为31. 5mm的开孔，所述风帽插入该开孔内并通过焊接与塔盘连接成一体。
8.根据权利要求7所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于所述塔盘上的开孔 以正三角形图案分布并且布满整个塔盘，相邻两个开孔的中心距为阳讓。
9.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于气流从风帽下部直 径^mm的中心孔向上，到达风帽顶部，经由8个直径为5mm的孔水平方向，均勻8个方向射 出ο
10.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于所述活性炭的粒径 在2-10mm之间。
11.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于所述活性炭循环系 统还包括连接在气力提升泵( 和活性炭返回斗( 之间的反气管(3)。
12.根据权利要求1所述的炭法脱硫脱硝一体化装置，其特征在于脱附段设有空气入 口和吸附质气体出口，空气入口引入空气以便实现活性炭的流化及冷却，吸附质气体出口 将吸附质气体带出该装置。
专利摘要本实用新型涉及一种利用活性炭实现烟气脱硫脱硝的装置，尤其涉及利用焦化废焦粉活化制备的活性炭进行脱硫脱硝的装置，提供一种投资少且具有较高脱硫脱硝效率、且能实现吸附脱附为一体的装置。具体地，该装置包括多个活性炭脱硫单元，每个单元都包括吸附段和脱附段，上部为吸附段由塔盘和溢流堰划分为四个流化床层，下部为脱附段，由塔盘和溢流堰分为三个下床层，床层中间设加热器，脱附段下端为锥斗，锥斗下部连接气力提升装置，将活性炭提升循环使用。本实用新型改变了传统吸附脱附塔分立的方式，工艺过程简化，占地面积小，投资少，运行费用低。
文档编号B01D53/12GK201832535SQ20102054740
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者庞博, 甘腊根, 董征, 解娟 申请人:解娟