含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝装置的制造方法_3

文档序号:8793501阅读:来源:国知局
程。换热后的热气大部分回到热风循环风机中(另一小部分则外排至大气),由其送入热风炉和新燃烧的高温热气混合。在解析塔下部设有冷却段,鼓入空气将活性炭的热量带出。冷却段设置有冷却风机,鼓入冷风将活性炭冷却,然后外排至大气中。解析塔出来的活性炭经过活性炭筛筛分,将小于1.2_的细小活性炭颗粒及粉尘去除,可提高活性炭的吸附能力。活性炭筛晒上物为吸附能力强的活性炭,活性通过1#活性炭输送机输送至吸附塔循环利用,筛下物则进入灰仓。解析过程中需要用氮气进行保护,氮气同时作为载体将解析出来的SO2等有害气体带出。氮气从解析塔上部和下部通入,在解析塔中间汇集排出,同时将活性炭中吸附了的SO2带出,并送至制酸系统去制酸。氮气通入解析塔上方时,用氮气加热器将其加热至120°C左右再通入解析塔中。
[0075]本实用新型主要是针对活性炭脱硫中制酸工段会产生一定量含NH3的废水,此废水的量虽然不是太多,但册13浓度极高,处理起来非常麻烦。本实用新型可以很好的解决这个问题,不但不需要处理这部分含氨废水,还能将其有效利用,一举两得。
[0076]对于烟气(或废气)吸附塔的设计及其吸附工艺,现有技术中已经有很多文献进行了披露,参见例如 US5932179,JP2004209332A,和 JP3581090B2 (JP2002095930A)和JP3351658B2 (JPH08332347A),JP2005313035A。本申请不再进行详细描述。
[0077]在本实用新型中,对于吸附塔,可以采用单塔多床层设计,例如进气室(A)-脱硫活性炭床层(a)_脱硝活性炭床层(b)_出气室(B)或例如进气室(A)-脱硫活性炭床层(a)_脱硫脱硝活性炭床层(b)_脱硝活性炭床层(C)-出气室⑶;或采用对称式双塔多床层设计,例如出气室(B)-脱硝活性炭床层(C)-脱硫脱硝活性炭床层(b)_脱硫活性炭床层(a)_进气室(A)-脱硫活性炭床层(a)_脱硫脱硝活性炭床层(b)_脱硝活性炭床层(C)-出气室(B),或出气室(B)-活性炭床层(d)-活性炭床层(C)-活性炭床层(b)_活性炭床层
(a)_进气室(A)-活性炭床层(a)_活性炭床层(b)_活性炭床层(C)-活性炭床层(d)-出气室(B),或出气室(B)-活性炭床层(e)_活性炭床层(d)-活性炭床层(C)-活性炭床层(b)_活性炭床层(a)_进气室(A)-活性炭床层(a)_活性炭床层(b)_活性炭床层(C)-活性炭床层(d)_活性炭床层(e)-出气室(B) ο
[0078]一般来说,用于本实用新型中的吸附塔的塔高是,例如15-60米,优选20-50米,更优选25-45米。吸附塔的塔高是指从吸附塔底部活性炭出口到吸附塔顶部活性炭入口的高度,即塔的主体结构的高度。
[0079]在本实用新型中,对于解析塔没有特别的要求,现有技术的解析塔都可用于本实用新型中。优选的是,解析塔是管壳型的立式解析塔,其中活性炭从塔顶输入,向下流经管程,然后到达塔底,而加热气体则流经壳程,加热气体从塔的一侧进入,与流经管程的活性炭进行热交换而降温,然后从塔的另一侧输出。在本实用新型中,对于解析塔没有特别的要求,现有技术的解析塔都可用于本实用新型中。优选的是,解析塔是管壳型(或壳管型)或列管型的立式解析塔,其中活性炭从塔顶输入,向下流经上部加热区的管程,然后到达一个处于上部加热区与下部冷却区之间的一个缓冲空间,然后流经下部冷却区的管程,然后到达塔底,而加热气体(或高温热风)则流经加热区的壳程,加热气体(400_450°C )从解析塔的加热区的一侧进入,与流经加热区管程的活性炭进行间接热交换而降温,然后从塔的加热区的另一侧输出。冷却风从解析塔的冷却区的一侧进入,与流经冷却区管程的已解析、再生的活性炭进行间接热交换。在间接热交换之后,冷却风升温至120±20°C (例如100-130°C,如约 1200C ) ο
[0080]一般来说,用于本实用新型中的解析塔通常具有10-45米、优选15-40米、更优选20-35米的塔高。解吸塔通常具有6-100米2、优选8-50米2、更优选10-30米2、进一步优选15-20米2的主体横截面积。
[0081]对于活性炭解析塔的设计及活性炭再生方法,现有技术中已经有很多文献进行了披露,JP3217627B2 (JPH08155299A)公开了一种解析塔(即解吸塔),它采用双密封阀,通惰气密封,筛分,水冷(参见该专利中的图3)。JP3485453B2(JPH11104457A)公开了再生塔(参见图23和24),可采用预热段,双密封阀,通惰气,空气冷却或水冷。JPS59142824A公开了来自冷却段的气体用于预热活性炭。中国专利申请201210050541.6(上海克硫公司)公开了再生塔的能量再利用的方案,其中使用了干燥器2。JPS4918355B公开了采用高炉煤气(blast furnace gas)来再生活性炭。JPH08323144A公开了采用燃料(重油或轻油)的再生塔,使用空气加热炉(参见该专利的图2,11-热风炉,12-燃料供给装置)。中国实用新型201320075942.7涉及加热装置及具备该加热装置的废气处理装置(燃煤、空气加热),参见该实用新型专利中的图2。
[0082]本实用新型的解析塔采用风冷。
[0083]对于解析塔解析能力为每小时1t活性炭的情形,传统工艺保持解析塔内的温度在420°C所需焦炉煤气约为400Nm3/h,助燃空气约为2200Nm3/h,外排热风约为2500Nm3/h ;所需冷却空气30000Nm3/h,冷却后活性炭温度为140°C。
[0084]在本申请中“解析”与“再生”可互换使用。
[0085]在本申请中“任选地”表示进行或不进行。解析塔与再生塔可互换使用。再生与解析可互换使用。另外,解析与解吸是相同的概念。“加热段”与“加热区”是相同的概念。“冷却段”与“冷却区”是相同的概念。
[0086]本实用新型的优点
[0087]1、与传统冷却技术相比,本实用新型的方法和装置始终保证了系统的安全性,在吸附塔(或反应塔)中实现了烟气的温度的准确控制。正常运行时采用的喷水降温基本上不增加烟气处理量,原烟气湿度变化或湿度波动很小(< 1% ),因此对活性炭的低温活性几乎无影响。系统停运或故障时,只需打开冷风阀即可方便控制活性炭床层温度。
[0088]2、现有技术中冷却风在冷却区中被加热后直接外排,本实用新型现将其引至氮气加热器处,利用其来加热氮气,节省了现有技术中为加热氮气所采用的蒸汽。
[0089]3、通过使用一种特殊的空气-氨气混合装置,能够让空气和氨气达到理想的混合效果,确保氨气以合适的浓度进入吸附塔中,确保吸附塔的安全运行,同时节约氨气,能提高吸附塔的脱硫、脱硝的效率,降低设备运转成本,而且本装置操作简便,容易操作。
[0090]4、综合利用活性炭脱硫系统的制酸区(工段)中产生的高浓度的含氨废水来作为烟气控温用的工艺水,既利用了废水中的NH3,减少通入到吸附塔中氨气的用量,又可以对烟气降温,无废水外排,避免了处理废水的成本投入。
【附图说明】
[0091]图1A是现有技术的包括活性炭吸附塔和活性炭再生塔的脱硫脱硝装置及工艺流程不意图。
[0092]图1B是现有技术的包括向解析塔的上部通入氮气的设备(蒸汽加热氮气)的活性炭解析塔(解析系统)的工艺流程示意图。
[0093]图2A和2B是本实用新型的利用从解析塔的冷却区外排的冷却风的至少一部分在氮气换热器中加热氮气的活性炭解析塔(解析系统)的工艺流程示意图。
[0094]图2C是本实用新型的活性炭吸附塔或反应塔的烟气温度控制工艺流程示意图。
[0095]图2D是本实用新型的包括脱硫脱硝塔和解析塔的烟气处理装置的示意图。
[0096]图3是本实用新型的包括多个(3个)活性炭床层且实施多段喷氨气的单塔多床层型吸附塔的示意图。
[0097]图4是本实用新型的对称式双塔多床层(各床层之间有间隙空间)设计的吸附塔的示意图。
[0098]图5是本实用新型的对称式双塔多床层(各床层之间无间隙空间)设计的吸附塔的示意图。
[0099]附图标记
[0100]1:吸附塔或反应塔;101,101a,101b,101c,a,b,c,d,e:活性炭床层;102:原烟气或原烟气输送烟道;103:净烟气;104:活性炭输入口 ;104a:活性炭进料阀;105:活性炭出口 ;105b:活性炭泄料阀;106:(稀释)氨气;106a,106b:喷氨管阵列;106c:空气或热空气;106d:氨气;507:冷风,508:工艺水输送管路;509:冷风阀;510:挡板门;511:第一测温点;512:第二测温点;513:第三测温点;514:增压风机;115、V1、V2或V3:氨气阀门;P1:冷风入口 ;P2:工艺水喷嘴(喷水口);M:空气/氨气混合装置。
[0101]2:解吸塔;15或213:待再生活性炭入口 ;16或214:再生活性炭出口 ;
[0102]201或G2:来自冷却风机的冷风,202:从解吸塔中输出的S02&缩气体;203或Gl:来自热风循环风机的热风;204或G1’:回热风循环风机的热风;205或G1’:外排的热风;206:作为载气的氮气;207或G2’:外排的冷风;208:通入的蒸汽;209:冷凝水。
[0103]200:氮气换热器;211:加热区;212:冷却区;L1_L4和L7:气体管路。
[0104]Lll:氮气管路,L12:S02浓缩气体的输送管路(送至制酸系统)。
[0105]30:活性炭料仓;
[0106]40:活性炭(AC)振动筛;401:粉尘;
[0107]701:第一活性炭输送机;702:第二活性炭输送机;
[0108]Al:进气室;B1:出气室;h:吸附段高度。
[0109]a、b、C、d:活性炭层
[0110]301:旁路烟气挡板;302:原烟气挡板;303挡板门密封风机;304:密封空气加热器;305:氨气稀释风机;306氨气混合器;307:氨气加热器;308:主烟囱;311:增压风机;313:氮气加热器;314:来自烧结机的烟气;315:去灰仓;316:富硫气体去制酸系统。
[0111]4:热循环风机;5:助燃风机;5:加热炉;7:高炉煤气;8:冷却风机。
[0112]图6为本实用新型的空气/氨气混合装置M的示意图。
[0113]图7为氨气螺旋段(10)的局部示意图,其中m为2。
[0114]图8为氨气螺旋段(10)和空气螺旋段(9)的局部示意图,其中m为2,n为2。
[0115]附图标记
[0116]601、空气入口 ;602、空气管道;603、空气管道螺旋段入口 ;604、氨气管道螺旋段入口 ;605、氨气入口 ;606、氨气管道;
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