用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置，S卩，氨气用空气稀释的装置，属于烧结烟气处理领域。
【背景技术】
[0002]吸附塔是活性炭脱硫脱硝系统中，为活性炭吸附烟气中有害气体、杂质提供场所的装置。吸附塔是一个左右对称的结构，中间是进气室，进气室两侧各有三层活性炭层，在活性炭层的外侧各有一个出气室，其中进气室和活性炭床层之间采用入口百叶窗隔开。烧结烟气经由进气室进入到吸附塔，然后通过入口百叶窗再进入到活性炭层，在活性炭层完成烟气的脱硫脱硝。
[0003]在干法活性炭脱硫脱硝工艺中，需要用到氨气来参与反应。在工业生产中，氨气一般都是以液氨的形态提供的。液氨气化后，其氨气纯度很高，如直接应用于生产中，既浪费，又不安全。为此，液氨气化后，高纯度氨气需要先和空气混合，然后再通入到干法脱硫脱硝工艺中进行应用。氨气和空气的混合均匀度很大程度上影响了氨气的利用效率，因此，如何使氨气和空气充分混合，是一个急需解决的问题。本实用新型提供一种脱硫脱硝用氨气混合装置，来解决这一问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的脱硫脱硝用氨气混合装置由空气管道、氨气管道、空气螺旋段、氨气螺旋段、混合段和混合气体出口组成。空气从空气管道通入装置，氨气从氨气管道通入装置。空气管道尺寸大于氨气管道尺寸。氨气管道插入到空气管道中，然后沿着空气管道轴线沿着气流方向延伸一段距离。在置于空气管道内的氨气管道，沿着空气管道轴线的氨气螺旋段入口开始至尾部，属于氨气螺旋段。在氨气螺旋段内，将氨气管道均分为若干部分，每一部分都沿着轴线螺旋向后延伸，直至氨气螺旋段出口，并且每个部分之间用螺旋板相互隔开的。空气螺旋段属于空气管道的一部分，从空气螺旋段入口开始至空气螺旋段出口结束。在空气螺旋段中，将氨气管道与空气管道之间的圆环均分为若干部分，每一部分都沿着轴线以与氨气管道螺旋段相反的旋向螺旋向后延伸，直至空气螺旋段出口，并且每个部分之间用螺旋板相互隔开。混合段是位于空气螺旋段之后紧接空气螺旋段，直至混合气体出口的一段管道，其内部设置有第一折流板、第二折流板，也可设置按照第一折流板和第二折流板次序排列的多组折流板。例如，第一折流板是圆环板结构，圆环板外圆与混合管道内壁连接。第二折流板是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆与混合管道之间有间隙，可容混合气体通过。
[0005]根据本实用新型的第一个实施方案，提供用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置，该装置包括空气管道、氨气管道、空气螺旋段、氨气螺旋段、混合段和混合气体出口，其中氨气管道从直径更大的空气管道的一侧插入(或延伸进入)空气管道中，然后弯折并沿着空气管道轴线沿着气流方向延伸一段距离L(它例如是混合装置总长度的20-80%、更优选35-65 %，比如L = 0.2-2米，优选0.3-1.5米)，氨气管道的末段为氨气螺旋段，氨气螺旋段包括由氨气管道内的m个纵向延伸的螺旋板所隔开的m个螺旋形氨气通道，此外，与氨气螺旋段相对应的空气螺旋段包括由介于氨气管道与空气管道之间的空间内的η个纵向延伸的螺旋板所隔开的η个螺旋形空气通道，在这两种通道的末端之后是(属于空气管道末段或混合装置末段的)混合段，再之后或混合段的末端是混合气体出口 ；其中m= 1-6，η=1-8和其中空气螺旋段的螺旋方向与氨气螺旋段的螺旋方向相反。
[0006]一般来说，空气螺旋段与氨气螺旋段同轴心。
[0007]优选的是，m= 1-4，η = 1_6，更优选 m = 2 或 3，和 / 或 η = 2、3、4 或 5。
[0008]优选的是，在混合段中设有第一折流板和/或第二折流板。或，第一折流板和第二折流板作为一组并且重复设置2至3组；或第一折流板和第二折流板交替设置并且各自分别设置1-3个，优选各自分别设置2个。
[0009]一般，该氨气管道的外直径是空气管道的内径的30-70%，更优选40-60 %。
[0010]优选的是，第一折流板是圆环板结构，圆环板的外圆周与混合管道内壁连接；第二折流板是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。
[0011]优选的是，第二折流板是圆环板结构，圆环板的外圆周与混合管道内壁连接；第一折流板是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。
[0012]一般来说，空气螺旋段的长度是氨气螺旋段的长度的0.7-2.8倍，优选0.8-2.5倍，更优选1-2.0倍，更优选1.2-1.8倍。
[0013]一般来说，混合段的长度是空气螺旋段的长度的0.4-1倍，优选0.6-0.8倍。
[0014]空气螺旋段与氨气螺旋段具有类似于弹簧或虚拟弹簧的结构。空气螺旋段的螺旋形空气通道或氨气螺旋段的螺旋形氨气通道各自的螺距与螺旋直径之比(即K/2R或k/2r)分别是 0.2-2:1，优选 0.4-1.5:1，更优选 0.6-1.0:1。
[0015]本实用新型的装置按照以下方法来操作:氨气从氨气入口通入到装置M中，然后经过氨气螺旋段。在氨气螺旋段入口处氨气被分为若干部分，然后沿着螺旋管路流动，最后在氨气螺旋段出口处形成螺旋的氨气气流。空气从空气入口通入到装置的空气管道中，然后经过空气螺旋段。在空气螺旋段入口处空气被分为若干部分，然后沿着螺旋管路流动，最后在空气螺旋段出口处形成螺旋的空气气流。在混合段处，螺旋的氨气气流和逆向螺旋的空气气流形成强烈的对流运动，能够很快的进行混合，接着混合气流通过第一折流板和第二折流板。第一折流板和第二折流板将混合气流变成紊流，继续加强空气和氨气的混合效果，最终在混合气体出口处使空气和氨气达到理想的混合效果。
[0016]另外，第一折流板和第二折流板作为一组并且重复设置2至3组；或第一折流板和第二折流板交替设置并且各自分别设置1-3个，优选各自分别设置2个。
[0017]氨气与空气在该混合装置中混合之后变成稀氨气，然后被通入到吸附塔的烟气进口之前的烟气通道内和该吸附塔内。所述活性炭脱硫脱硝系统包括活性炭吸附塔和解析土it
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[0018]氨气管道和空气管道的直径取决于吸附塔的尺寸规模。吸附塔的尺寸规模越大，需要通入的稀氨气量越大，则氨气管道和空气管道的直径越大。氨气管道的外直径是例如5cm_80cm，如10_60cm，管壁厚是例如l_2cm，如1.5cm。空气管道的外直径是例如10cm-120cm，如15-100cm，管壁厚是例如1-2.5cm，如1.5或2.0cm0氨气-空气混合装置M的总长度是0.6-3.5米，优选0.8-3米，更优选1.0-2.5米。
[0019]本实用新型的效果
[0020]本实用新型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。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的空气/氨气混合装置M的示意图。
[0022]图2为氨气螺旋段610的局部示意图，其中m = 2。
[0023]图3为氨气螺旋段610和空气螺旋段609的局部示意图，其中m = 2，η = 2。
[0024]图4为包括多个(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。
[0025]附图标记
[0026]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；607、空气螺旋段螺旋板；608、氨气螺旋段螺旋板；
609、空气螺旋段；610、氨气螺旋段；611、空气管道螺旋段出口 ；612、混合段；613、氨气管道螺旋段出口 ；614、第一折流板；615、第二折流板；616、混合气体出口 ；617、混合气体。
[0027]Α、B、C和D:是空气螺旋段(609)的在氨气管道与空气管道之间的空间被螺旋板相互隔开的四个部分(四个子通道)。
[0028]Ε、F、G和H:是氨气螺旋段￠10)的氨气管道被螺旋板相互隔开的四个部分(四个子通道)。
[0029]I或100:吸附塔或反应塔；101，101a，101b，1lc: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P ;105b:活性炭泄料阀；106:稀氨气;106a，106b:喷氨管阵列；106c:空气(或热空气)；106d:氨气；107:进气室；108:出气室；115、V1、V2或V3:氨气阀门；M:空气/氨气混合装置。
[0030]图5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。
[0031]图6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。
[0032]图7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。
[0033]附图标记