废气处理方法及其装置与流程

[0001]
本发明属于环保领域，涉及一种含有污染物废气的处理方法及其装置，特别涉及一种工业废(烟)气的处理和净化方法及其处理装置。


背景技术：

[0002]
多孔介质吸附法作为一种对工业烟(废)气中多种污染物一体化脱除技术，不仅可以实现联合脱除so2，no
x
和vocs的功能，同时具有脱除效率高、占地面积小，可产生资源化副产品、无需工艺水和废水处理等优点。
[0003]
利用多孔介质吸附法进行工业烟(废)气进行处理的技术主要通过多孔介质材料对烟气中污染物组分的吸附、催化氧化、催化还原过程，实现工业烟(废)气净化。例如，在100～200℃温度条件下，烟气中的so2、o2及水蒸气在多孔介质材料上发生物理吸附或化学吸附；达到吸附饱和的多孔介质材料可在再生反应器内加热到400℃，经多孔介质材料的催化还原反应或者热解吸产生高浓度so2，收集后实现硫的资源化，再生后的多孔介质材料可再次循环使用。此外，一些情况下，在存在多孔介质的吸附反应器内喷入氨，在多孔介质材料的催化作用下，no
x
与氨反应生成n2，实现脱硝过程。多孔介质吸附法对工业烟(废)气中的粉尘、部分重金属、卤化氢等污染物也具有完全或者一定程度的联合脱除作用。
[0004]
从现阶段的企业调研和文献来看，强化多孔吸附材料吸附效率、改善吸附与解吸工艺的衔接流程是多孔介质吸附法净化工业烟(废)气工艺中亟待解决的一个问题。对于多孔多孔介质吸附过程，现有技术多采用固定床或移动床反应器的方式。在实际应用过程中存在以下问题：
[0005]
(1)容易产生气相流场分布不均匀的问题，多孔吸附材料利用率低，喷氨过程中会提高多孔介质材料黏附性，加剧流场不均匀性；
[0006]
(2)床层传热效果差，容易产生局部热点；
[0007]
(3)系统运行连续性差，不利于多孔吸附材料的及时再生和循环利用；
[0008]
(4)工艺设备复杂、空间占用大。
[0009]
例如，参考文献1公开了一种低温烟气的干法多污染物系统高效净化反应器，由3～4个串联的预处理床、催化床和吸附床组成，具有结构紧凑，可多污染联合脱除的优点，然而该技术采用固定床作为反应器，但所用活性炭/焦需定期再生或更换，无法连续运行。
[0010]
参考文献2提出了一种vocs吸附再生装置及运行方法，在循环流化床反应器内实现vocs的吸附，并结合等离子体技术降解吸附态的vocs，同时实现吸附剂的再生，具有净化效率高的优点。然而，该专利技术不适用于同时处理含有较高浓度氮氧化物与二氧化硫的工业烟气。
[0011]
参考文献：
[0012]
参考文献1：cn 108261904 a
[0013]
参考文献2：cn 109173591 a


技术实现要素：

[0014]
发明要解决的问题
[0015]
作为气固反应的可循环反应方式的循环反应流化床，相对于传统的固定流化床(例如参考文献1)具有明显的优势。例如参考文献2所公开的循环流化床可以在较高流速的条件下实现混合体系的快速流动，并可以使得大部分溢出的固体物料(例如固体催化剂等)得到有效回收并重新返回流化床内。
[0016]
然而，尽管循环反应流化床已经进行了生产和实践，但在长期的工业实践中，本发明的发明人也观察到：
[0017]
一方面，例如参考文献2中在流化床内部将固体吸附剂首先与vocs等进行物理吸附，然后在上升到等离子反应区，以通过等离子轰击的方式将有机vocs分子降解为更小的(无害)分子以排出流化床反应器，实际上这样的处理方式依赖于单一的一种降解处理方式，如前所述，很难说能够应对处理含硫、含氮有害物的混合工业废烟气。
[0018]
另一方面，如上所述，参考文献2使用的固体吸附剂在吸附区完成吸附，在等离子反应区完成对vocs的降解以及固体吸附剂的脱附和再生，因此，实际上，最为理想的方式是仅仅在于流化床内部完整吸附-降解-吸附剂的再生。然而鉴于实际情况中，尤其是在大流量处理工艺中，部分脱附或未脱附的固体吸附剂可能随着高速气流而溢出。因此，实际上参考文献2的旋风分离器(22)仅仅是针对部分溢出的固体吸附剂的分离和回收，即，其作用仅仅在于避免高速气流处理时固体吸附剂溢出和损耗，但就固体吸附剂的循环利用而言，效率并不高，其固体吸附剂的再生仍然需要单独的更换作业工序，因此，从整体循环处理的效率而言，仍然有进一步改良的余地。
[0019]
此外，更为重要的是，本发明发明人在实践中也发现了，参考文献2在大流量处理工艺进行中，对于整体反应的控制具有一定的难度，在进行循环处理过程中，不仅一部分已经脱附的固体吸收剂可能存在溢出，甚至一部分未脱附的固体吸附剂可能随着气流而溢出，而这部分未脱附的固体吸附剂经过旋风分离器(22)分离后通过回料管直接返回流化床内部的吸附区。这种情况实际上造成了固体吸附剂的无效循环，存在如下的状况：尽管固体催化剂由于减少了因为溢出而导致的损耗，但却没有增加固体吸附剂的循环利用率的问题。
[0020]
另外，对于参考文献2而言，通过等离子轰击所产生的vocs分解物也以小分子形式被直接排放，实际上并没有提供对一些有价值的有机或无机气体进行回收和再利用的可能。
[0021]
因此，针对上述现有技术的实践情况中存在的技术问题，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改进的废气处理方法及其装置，其不仅能够对含有多种污染物的工业(烟)气体进行脱除、净化处理，也能够连续地循环高效利用物料，并且在脱除和净化的同时也能够对有价值的化学物质进行回收并实现资源化利用，同时也具有热传质效率高以及系统运行稳定的优势。
[0022]
用于解决问题的方案
[0023]
根据发明人潜心的研究，发现通过以下实施方案能够解决上述技术问题：
[0024]
[1].本发明首先提供了一种含有污染物的气体净化方法，其包括：
[0025]
吸附的步骤，以在流化床反应器内将所述含有污染物的气体与吸附剂接触；
[0026]
分离的步骤，将吸附了污染物的所述吸附剂导入气固分离装置以分离和回收所述吸附了所述污染物的所述吸附剂；
[0027]
再生的步骤，将吸附了所述污染物的所述吸附剂进行加热处理以解吸所述污染物并获得再生的吸附剂；
[0028]
其中，在所述再生的步骤中，所述再生的吸附剂的至少一部分被导入(导回)所述流化床反应器内，所述解吸产生的污染物被导入至少一个冷凝器进行回收。
[0029]
[2].根据[1]所述的方法，在所述吸附的步骤中，所述吸附剂包括多孔颗粒。
[0030]
[3].根据[1]或[2]所述的方法，在所述吸附的步骤中，所述含有污染物的气体在进入所述流化床反应器之前进行了除尘处理；在所述污染物包括含硫气体、含氮气体、含氯气体、含重金属气体以及其他vocs气体中的一种或多种。
[0031]
[4].根据[1]～[3]任一项所述的方法，在所述分离的步骤中，所述吸附了污染物的所述吸附剂被导入一个或多个气固分离装置；所述气固分离装置包括旋风分离器。
[0032]
[5].根据[1]～[4]任一项所述的方法，在所述再生的步骤中，所述再生的吸附剂的至少一部分被导出净化系统以外。
[0033]
[6].根据[1]～[5]任一项所述的方法，在所述再生的步骤中，所述解吸产生的污染物被导入至少两个串联的冷凝器中对至少部分所述污染物进行冷凝回收。
[0034]
[7].进一步，本发明还提供了一种用于处理含有污染物的气体的净化系统，其包括：
[0035]
流化床反应器，所述流化床反应器至少具有气体进料口和固体进料口；
[0036]
与所述流化床反应器连接的气固分离装置；
[0037]
与所述气固分离装置连接的再生反应器；
[0038]
与所述再生反应器连接的至少一个冷凝器，
[0039]
其中，所述再生反应器具有一个或多个再生反应器出料口，至少一个所述再生反应器出料口允许将再生的固体物质的至少一部分返回所述硫化床反应器。
[0040]
[8].根据[7]所述的系统，所述系统还包括预除尘器，以在待处理的气体进入所述流化床反应器之前对其进行除尘处理。
[0041]
[9].根据[7]或[8]所述的系统，所述气体进料口和固体进料口置于所述流化床反应器的下部或底部；所述流化床反应器通过上部或顶部的出料口与所述气固分离装置连接。
[0042]
[10].根据[7]～[9]任一项所述的系统，所述系统具有一个或多个气固分离装置，至少一个所述气固分离装置与所述再生反应器连接。
[0043]
[11].根据[7]～[10]任一项所述的系统，所述气固反应装置包括旋风分离器；所述气固反应装置上部或顶部具有净化后气体排气口。
[0044]
[12].根据[7]～[11]任一项所述的系统，所述再生反应器的至少一个所述再生反应器出料口允许将再生的固体物质的至少一部分导出所述系统以外。
[0045]
[13].根据[7]～[11]任一项所述的系统，两个或两个以上的所述冷凝器以串联方式与所述再生反应器连接。
[0046]
发明的效果
[0047]
通过以上技术方案的实施，本发明能够获得如下的技术效果：
[0048]
本发明能够提供一种相对于现有的对含有有害污染物的废(烟)气处理工艺改进的废气处理方法及其系统，其不仅能够对含有多种污染物的工业(烟)气体同时进行脱除、净化处理，也能够连续地循环高效利用物料。
[0049]
此外，依据本发明的处理工艺在脱除和净化的有害物污染物后，同时也能够对有利用价值的化学物质进行回收并实现资源化利用。进一步，本发明的方法以及装置也具有热传质效率高以及系统运行稳定的优势。
附图说明
[0050]
图1：本发明中所述净化系统的一个具体的示意图
[0051]
附图标记说明
[0052]
1：烟(废)气入口；2：预除尘器；3：循环流化床反应器气体入料口；4：布风板；5：吸附剂入料口；6：喷氨入口；7：循环流化床反应器；8：旋风分离器；9：净化后气体出口；10：饱和多孔介质颗粒出口；11：再生反应器；12：一级冷凝器；13：二级冷凝器；14：一级冷凝排料口；15：二级冷凝排料口；16：不凝气体出口；17：排料口；18：返料口。
具体实施方式
[0053]
以下对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限定于此。本发明不限于以下说明的各构成，在发明请求保护的范围内可以进行各种变更，而适当组合不同实施方式、实施例中各自公开的技术手段而得到的实施方式、实施例也包含在本发明的技术范围中。另外，本说明书中记载的文献全部作为参考文献在本说明书中进行援引。
[0054]
除非另有定义，本发明所用的技术和科学术语具有与本发明所属技术领域中的普通技术人员所通常理解的相同含义。
[0055]
在描述本发明的上下文中(尤其在所附权利要求的上下文中)，术语“一种”和类似的语言将被解释为覆盖单数和复数，除非本文另外指示或与上下文明显矛盾。
[0056]
本说明书中，使用“数值a～数值b”或“数值a-数值b”表示的数值范围是指包含端点数值a、b的范围。
[0057]
本说明书中，所述“上部”、“下部”以及“中部”是将针对描述对象三等均分的相对位置或空间的描述结果。
[0058]
本说明书中，使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。本说明书中，“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事件或情况可发生或可不发生，并且该描述包括该事件发生的情况和该事件不发生的情况。
[0059]
本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方式”、“另一些具体/优选的实施方式”、“一些具体/优选的技术方案”、“另一些具体/优选的技术方案”等是指所描述的与该实施方式有关的特定要素(例如，特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方式中，并且可存在于其它实施方式中或者可不存在于其它实施方式中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方式中。
[0060]
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包
括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0061]
<第一方面>
[0062]
本发明的第一方面中，提供了一种对含有多种有害污染物的气体进行净化的方法。
[0063]
在该方法中，利用流化床反应器将一种或多种有害污染物吸附于吸附剂上，进而通过将吸附了有害污染物的吸附剂导出所述流化床反应器，并进行吸附剂的脱附、再生。进一步，将至少一部分再生的吸附剂返回至流化床进行循环反应，同时，将脱附过程中的从所述吸附剂解吸的具有利用价值的化学物质进行富集和回收。
[0064]
有害污染物
[0065]
本发明的有害污染物是指对环境、人体或特定生产工艺具有负面影响的物质。这些物质包括固态污染物以及气态污染物。在本发明一些具体的实施方案中，这些污染物主要来自于工业生产所排放的废气和废烟，不受限制的，这样的污染物也包括来自于人类日常生活所产生的污染物。
[0066]
对于固态污染物，没有特别限制，可以是以粉尘、烟灰、颗粒、块状物、片状物、纤维状物或絮状物等一种或多种形式存在的污染物或污染物的混合体。在本发明一些具体的实施方案中，这些固态污染物可以是：金属或半金属的氧化物、含有金属的固态络合物、金属盐等中的一种或多种；无机碳化物，例如有机物或石化燃料等燃烧之后的固体碳化物等。在本发明一些具体的实施方案中，这些固态污染物具有10μm以上的粒径，对于这些固态污染物的粒径的上限没有特别限定，例如可以为100μm～1cm。
[0067]
对于气态污染物，也没有特别限制，可以是含硫气体、含氮气体、含氯气体、含重金属气体以及其他vocs气体中的一种或多种。对于含硫气体，主要包括了硫的各种氧化物、硫化氢化物以及含硫的气态的酸等，例如二氧化硫、三氧化硫以及硫酸蒸汽等；对于含氮气体，主要是以n
a
o
b
形式存在的含氮气体以及氨气，例如，一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮、三氧化二氮等中的一种或多种；对于含氯气体，主要是指气态的氯化氢；对于含有重金属的气体，可以包括汞蒸气以及升华或蒸发的含有重金属的气体等；对于其他的vocs可以包括：烃类(包括烷烃、芳烃、烯烃)、卤代烃、酯类、醛类、酮类、醚类和酸类物质，在本发明一些具体的实施方案中，这些其他的vocs可以为苯系物、有机氯化物、氟里昂系列和石油烃化合物等中的一种或多种。
[0068]
预处理步骤
[0069]
本发明中，在利用流化床反应器进行污染物的吸附的步骤之前，任选地可以使用各种前处理步骤。
[0070]
在本发明一些优选的实施方案中，从提高后续的流化床反应器的吸附效率以及提高净化系统运行的稳定性方面考虑，预处理步骤中使用预分离装置以将上述含有多种有害污染物的气体中的固态污染物进行分离。
[0071]
对于这样的预分离装置而言，没有特别的限定，可以使用本领域通常的各种预除尘器。在本发明一些优选的实施方案中，所述预除尘器可以选自旋风式分离器、布袋除尘器、滤网除尘器以及静电吸附式除尘器中的一种或多种的联合使用。
[0072]
对于预处理步骤，可以将所述含有多种有害污染物的气体中70％以上的固态污染物进行去除，优选地，可以将80％以上，更优选为90％以上，进一步优选为95％以上，最优选
为98％以上的固态污染物去除。预处理后的气体进而被导入流化床反应器中。
[0073]
吸附的步骤
[0074]
本发明中利用吸附的步骤，以在流化床反应器内将所述含有多种有害污染物的气体与吸附剂接触。本发明此处的污染物主要是指气态污染物，在一些情况下，也允许含有少量的固态污染物，优选的是，此处的污染物基本上或实质上全部为气态污染物。
[0075]
本发明的流化床反应器为一种循环流化床反应器。在其内部将吸附剂与气体进行充分混合接触，从而使得吸附剂能够以饱和状态吸附气体中的污染物。对于流化床反应器的高度和内部平均内径，没有特别限制，可以根据实际待处理气体流量进行设计，从生产以及系统运行的稳定性方面考虑，烟气在反应器内的停留时间为1-10s，优选为3-6s；表观气体流速为1-5m/s，优选为2-4.5m/s。
[0076]
对于吸附剂，没有特别限制，可以使用固态颗粒状吸附剂。在本发明一些具体的实施方案中，对于这样的固态吸附颗粒，可以选自具有吸附特性的多孔介质颗粒材料。优选地，这些多孔材料包括活性焦/炭、改性活性焦/炭、分子筛、改性分子筛以及碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物(例如具有多孔结构的氧化钙或氢氧化钙)等。从循环利用的角度考虑，本发明的固态颗粒状吸附剂优选具有良好的耐磨损性，并从该角度考虑，这些固态颗粒具有基本为圆球形的外形。
[0077]
在本发明一些具体的实施方案中，对于上述固态颗粒状吸附剂的平均粒径(d
50
)，从提高净化系统的运行稳定性以及吸附效率的角度考虑，可以为100～600μm，优选为150～500μm。如果固态颗粒的平均粒径过小，有可能造成不期望的团聚以及流化床反应器内部的阻塞；固态颗粒的平均粒径过大，则有可能在低流量处理时在流化床内部发生明显的沉降并难以被导出硫化床反应器，同时由于比表面积减小，也可能导致吸附效率降低。
[0078]
进一步，在本发明一些优选的实施方案中，所述固态颗粒状吸附剂具有10m2/g以上的比表面积，优选为15m2/g以上的表面积，进一步优选为20m2/g以上的比表面积。另外，对于比表面积的上限没有特别限定，例如可以为100m2/g以下，优选为80m2/g以下，进一步优选为50m2/g以下的比表面积。如果比表面积过小，则有影响吸附效率的担忧，如果比表面积过大，除了增加原料使用成本以外，过高的比表面能可能到导致团聚，对吸附效率反而可能会产生不利影响，同时，在本发明吸附后进入后文所述的“分离的步骤”中，有产生堵塞管路并降低系统运行平稳度的担忧。本发明中，所述比表面积的测量可以基于bet吸附方法测量得到。
[0079]
一般而言，含有有害污染物的气体(在经过预处理步骤处理后)可以通过设置在所述硫化床反应器的下部或底部的入口被导入到流化床反应器中。另外，对于吸附剂，也可以从设置于所述流化床反应器的下部或底部的气体入(料)口被导入。在本发明一些优选的实施方案中，含有有害污染物的气体入料口被设置于流化床反应器的底部，同时，吸附剂入料口设置于流化床反应器的下部。
[0080]
此外，在整个净化系统运行时，含有有害污染物的气体与吸附剂可以以任意间隔的时间交替导入或者二者同时被导入流化床反应器中。
[0081]
在本发明一些优选的实施方案中，从流化床反应器气体入料口被导入的气体具有一定的流速和压力，这样的气体在进入流化床反应器内部后，可使用布风板进行流速、流向和压力的调整，以保证流化床反应器内部空间中的气体的流动流速以及压力分布等均一。
对于布风板的种类，没有特别限定，可以使用本领域通常种类或可商购的布风板。
[0082]
在使用了布风板的情况下，可以将上述吸附剂入料口的位置设置在布风板之上0.2-1m，优选为0.3-0.5m的范围内，从而能够使固态颗粒状的吸附剂更好地与气体进行接触，并吸附其中的有害污染物。
[0083]
此外，在使用了布风板的情况下，以布风板为界，可以将流化床反应器划分为两部分，即布风板以下的进气区以及布风板之上的混合反应区。在一些优选的实施方案中，所述混合反应区的内部的平均直径大于所述进风区内部的平均直径。
[0084]
在一定的气体的流速条件下，含有有害污染物的气体与固态颗粒状的吸附剂进行混合，对于混合时的温度，在本发明一些具体的实施方案中可以为不超过200℃，优选为160℃以下。另外，出于促进混合以及吸附的需要，固态颗粒状的吸附剂与气体进行混合接触的区域中可以设置机械辅助单元，例如搅拌单元等以促进气体与固体的接触。
[0085]
另外，不受限制的，对于本发明的流化床反应器而言，除了前文所述的含有有害污染物的气体入料口以及吸附剂的入料口以外，还可以根据需要增加其他物质的入料口，例如这些入料口可以为还原性气体入料口。在本发明一些具体的实施方案中，尤其是考虑到当含有有害污染物的气体中含有氮氧化物时，可以向流化床反应器中额外地供给氨气，以将所述氮氧化物还原为氮气和水，典型地，例如：
[0086]
no
x
+nh3→
n2+h2o
[0087]
对于这些其他的物质的入料口没有特别的限定，可以根据需要而在流化床反应器上设置，在一些具体的实施方案中，这样的入料口设置于流化床反应器的中部或上部，在另外一些实施方案中，这样的入料口设置于高于吸附剂入料口的位置。
[0088]
通过以上的设置或方式，在一定的物理、化学反应条件下使得吸附剂对有害污染物进行饱和吸附，并从设置于所述流化床反应器上部或顶部的出口导出，并进而被导入到后续的气固分离装置中。
[0089]
另外，为了提高整个净化系统的运行稳定性，可以使设置于所述流化床反应器上部或顶部的出口的气压低于设置于硫化床下部或底部的气体入料口处的压力。
[0090]
分离的步骤
[0091]
本发明中，通过气固分离装置以将吸附了有害污染物的吸附剂进行分离，同时，在一些优选的实施方案中，也将一些净化后气体或无害气体，例如部分的氧气、氮气等排出净化系统。对于这样的排气口，有利地是设置于所述气固分离装置的顶部。
[0092]
在本发明一些优选的实施方案中，出于提高气固分离效率的考虑，使用旋风分离器作为气固分离装置。在本发明的一些具体的实施方案中，可以使用一种或多种的气固分离装置，其中，至少一种气固分离装置为所述旋风分离器。在一些优选的实施方案中，这些旋风分离器可以同时的并联工作，以高效分离固体吸附剂。
[0093]
对于旋风分离器的转数和处理时间，没有特别限定，可以根据需要或设备的具体运行状态而进行调整。
[0094]
对于旋风分离器，在本发明一些具体的实施方案中，还可以利用转数的调整而实现对固态颗粒状吸附剂的分级，当使用多个旋风分离器时，也可以以串联的形式将旋风分离器调整为不同的转数以对吸附剂颗粒进行分级，将平均粒径适于或不适于再循环使用的吸附剂分别收集并分别导入再生步骤中不同的再生反应器中。
[0095]
再生的步骤
[0096]
在本发明的再生的步骤中，将吸附了所述污染物的所述吸附剂进行加热处理以解吸所述污染物并获得再生的吸附剂。需要说明的是，本发明中“解吸”不仅包括物理脱附也包括可能存在的由于吸附剂催化性能所带来了化学反应产物与所述吸附剂的脱离。
[0097]
本发明中，使用与所述气固分离装置连接的再生反应器进行吸附了污染物的吸附剂的再生处理。对于再生处理的处理条件，在本发明一些具体的实施方案中，可以通过加热的方式进行，对于加热的方法没有特别限定，可以通过直接传热法进行也可以使用微波加热法。进一步，对于加热处理的温度，通常可以为350-450℃。另外，对于再生处理时间，没有特别限定，这与吸附剂的类型以及被吸附的有害物种类以及加热温度有关，可以根据实际情况而进行调节。
[0098]
在本发明另外一些具体的实施方案中，所述再生反应器内还可具有机械搅拌单元或者机械振动单元以在动态状态下对吸附剂进行污染物的解吸，从而提高解吸的效率。
[0099]
本发明中，所述再生步骤中使用的再生反应器可以具有一个或多个，当具有多个再生反应器时，至少一个再生反应器具有返料口以允许将再生的固体物质(吸附剂)的至少一部分导回硫化床反应器内部；另外，也存在至少一个再生反应器具有排料口以允许将再生的固体物质(吸附剂)的至少一部分导出净化系统以外，通常，这些被排出系统的固体物质不适合再次循环利用。在本发明一些具体的实施方案中，可以对导回到流化床反应器以及导出净化系统的固体物质的流速、流量进行控制以确保净化系统的平稳运行。
[0100]
冷凝回收的步骤
[0101]
本发明中，在对吸附剂进行再生处理时，吸附剂吸附的各种污染物在加热的条件下从吸附剂的表面解吸，这些解吸的气体被导入至少一个冷凝器中，通过冷凝进行回收和富集，以实现对可利用的污染物的资源化利用。
[0102]
对于这样的冷凝器，没有特别限制，可以使用本领域通常的冷凝设备，例如冷凝管、冷凝塔或冷凝盘等。在本发明一些优选的实施方案中，可以使用多个相同或不同的冷凝器，这些冷凝器可以以串联的形式连续使用。并且，在这些冷凝器中控制不同的冷凝温度，可以对不同的有害物污染物进行(梯度)冷凝回收。优选地，可以串联使用至少两个这样的冷凝器。
[0103]
当经过冷凝回收处理后，从净化系统中排出不能被冷凝的气体，并且可以根据任意需要继续通过其他可用装置对这些气体进行后续处理。
[0104]
循环运行
[0105]
通过上述各步骤的说明，本发明可实现对含有有害污染物的气体，尤其是工业废烟气进行连续处理，且可以循环利用固体吸附剂进行净化处理，并对至少一部分可利用的污染物进行富集和资源化利用。
[0106]
此外，在本发明一些优选的实施方案中，对于固体吸附剂而言，除了循环利用以外，还可以随着反应的进行而补充新的固体吸附剂(催化剂)，以实现净化体系的平稳运行以及保证净化效果。
[0107]
另外，在本发明一些具体的实施方案中，如果进入到流化床反应器的待处理的含有有害物的气体的温度过高，这样的气体可以被设置为与再生反应器产生热交换，以对待处理的气体的热量进行有效利用。
[0108]
<第二方面>
[0109]
本发明的第二方面中，本发明还提供了一种用于含有污染物的气体的净化系统，其包括：流化床反应器，所述流化床反应器至少具有气体进料口和固体进料口；与所述流化床反应器连接的气固分离装置；与所述气固分离装置连接的再生反应器；与所述再生反应器连接的至少一个冷凝器。其中，所述再生反应器具有一个或多个再生反应器出料口，至少一个所述再生反应器出料口以允许将再生的固体物质的至少一部分返回所述硫化床反应器。
[0110]
以下将结合附图对本发明一种具体的作进一步的描述。
[0111]
如图1所示，待净化工业烟(废)气经过预除尘器2后进入循环流化床反应器7，气体经过布风板4实现均流效果，并与布风板4上方的多孔介质颗粒(固态吸附剂颗粒)形成气固流态化。流化态运动过程中，工业烟(废)气中的so2、no
x
、vocs、重金属、卤化氢等污染物被多孔介质颗粒吸附。所用多孔介质颗粒吸附由活性焦/炭、分子筛、活性焦/炭或分子筛改性材料等具有吸附性能的物质制备而成，粒径(d
50
)为100～600μm。
[0112]
在循环流化床反应器7的稀疏相区域侧面设有喷氨入口6，在多孔介质颗粒的催化作用下，no
x
与nh3形成n2和h2o，实现脱硝过程。so2与工业烟(废)气中的h2o、o2在多孔介质颗粒上发生吸附。工业烟(废)气中的vocs、部分重金属、卤化氢与具有吸附能力的多孔介质颗粒充分接触后，被吸附净化。
[0113]
吸附后的饱和多孔介质颗粒与净化后的气体被导入旋风分离器8实现气固分离，净化后工业烟(废)气经净化后气体出口9排出，饱和多孔介质颗粒从旋风分离器8的饱和多孔介质颗粒出口10进入再生反应器11。
[0114]
在再生反应器11中，在加热条件下，吸附态污染物或(化学)反应副产物从饱和多孔介质颗粒解吸，实现多孔介质颗粒的再生。
[0115]
再生后的多孔介质颗粒一部分通过返料口18重新进入循环流化床反应器7，参与工业烟(废)气的循环净化；另一部分，从排料口18收集。同时，循环流化床反应器7的吸附剂入料口5也维持一定的给料速率，以保障循环流化床反应器7内物料平衡以及污染物净化能力的平衡。
[0116]
解吸的污染物或反应副产物进入一级冷凝器12，部分冷凝点较高的物质凝结为液态，从一级冷凝出口；剩余气态混合物进入二级冷凝器13，冷凝点较低的物质凝结后从二级冷凝出口15排出；剩余不凝气体从不凝气体出口16排除。不同阶段排出的气态与液态污染物或反应副产物富集后，可采取适当方式进一步提纯，实现资源化。
[0117]
此外，本发明所述的净化系统，除了上述所描述的各个部分、装置或设备以外，还可以根据实际需要而增加各种常用的辅助设备或辅助单元。这些额外的设备或单元包括但不限于:
[0118]
动力/电力提供单元；
[0119]
加热单元；
[0120]
控制单元，包括机械控制单元和/或电子控制单元；
[0121]
检测或检测单元；
[0122]
显示单元；
[0123]
警报单元；
[0124]
此外，对于本发明的净化系统，不受限制的，还可以与本领域中其他的气体净化系统配合使用。
[0125]
实施例
[0126]
以下，将通过具体的实施例对本发明进行说明。
[0127]
实施例1
[0128]
某300mw电站燃煤锅炉，烟气量约为1200000m3/h，烟气温度120℃。烟气中二氧化硫、氮氧化物、hg的浓度分别为2000mg/nm3,400mg/nm3,50μg/nm3。采用具有吸附和催化功能的活性炭制备粒径为0.5mm的多孔介质颗粒，作为循环物料，总循环量为500吨。
[0129]
具体流程为：
[0130]
从锅炉尾部排放出来的烟气首先进入预除尘器2，预除尘后的烟气经过布风板4进入循环流化床反应器7，多孔介质颗粒由循环流化床反应器7的吸附剂入料口5加入。烟气与多孔介质颗粒在循环流化床反应器7形成气固流态化运动。
[0131]
在循环流化床反应器7内的稠密相区域内基本完成so2的化学吸附，生成吸附态的so3。同时，在循环流化床反应器7的稀疏相区域内喷氨，nh3/no
x
摩尔比可设为动态调整范围为1.05～1.2。在多孔介质颗粒的催化作用下，no
x
与nh3形成n2和h2o，实现脱硝过程。
[0132]
另外，在整个流态化运动过程中，可实现烟气中hg的吸附脱除过程。吸附hg与so3的多孔介质颗粒经过旋风分离器8实现气固分离，进入再生反应器11。
[0133]
采用微波加热再生的方法在350～450℃的范围加热，使多孔介质颗粒表面的吸附态hg解吸为气态hg；吸附态的so3多孔介质颗粒的催化作用下还原为so2。通过微波加热再生的方法实现多孔介质颗粒的再生，一部分再生多孔介质颗粒从排料口17排出，另一部分进入循环流化床反应器7循环利用。
[0134]
解吸的气态混合物进入到一级冷凝器12，冷凝器温度控制在汞蒸汽的冷凝点以下，液态汞通过一级冷凝器出口14排除。二氧化硫由不凝气体出口16排出后，收集。对于本实施案例，不设置二级冷凝器13。
[0135]
实施例2
[0136]
某钢铁企业500m2烧结机，采用某烟气循环工艺后烟气排放量为660000m3/h，烟气温度约为200℃；烟气中二氧化硫、氮氧化物、二噁英的浓度分别为900mg/nm3,350mg/nm3,1ng/nm3。采用具有吸附和催化功能的活性炭制备粒径为0.5mm的多孔介质颗粒，作为循环物料，总循环量为220吨。
[0137]
具体流程为：
[0138]
排放烟气首先进入预除尘器2，预除尘后的烟气经过布风板4进入循环流化床反应器7，多孔介质颗粒由循环流化床反应器7的吸附剂入料口5加入。烟气与多孔介质颗粒在流态化运动过程中吸附净化污染物。
[0139]
在烟气中h2o和o2参与反应条件下，so2发生化学吸附形成吸附态so3。在氨气存在条件下，no
x
与nh3形成n2和h2o，实现脱硝过程。同时，烟气中二噁英被多孔介质颗粒吸附。
[0140]
吸附饱和的多孔介质颗粒经过气固分离后进入到再生反应器11：在200-250℃温度范围条件下，通过微波加热的方式在350-450℃条件下实现二噁英的分解；同时吸附态so3在多孔介质颗粒的催化作用下还原为so2。部分(可动态调整)再生后的多孔介质颗粒重新进入循环流化床反应器7进行烟气净化，解吸的so2富集后实现资源化。
[0141]
实施例3
[0142]
某电子元器件制造企业，电子元器件加工过程中产生废气包括no2，no，硝酸、硫酸、醋酸、氯化氢和粉尘等污染物，浓度分别为400mg/nm3，50mg/nm3，50mg/nm3，10mg/nm3，200mg/nm3，10mg/nm3和80mg/nm3，排烟温度为25℃，烟气流量为50000m3/h。采用具有吸附功能的分子筛制备粒径为0.5mm的多孔介质颗粒，作为循环物料，总循环量为18吨。
[0143]
具体流程为：
[0144]
所产生废气经过预除尘后，经过布风板4进入循环流化床反应器7，多孔介质颗粒由循环流化床反应器7的吸附剂入料口5加入。在循环流化床反应器7内，废气与多孔介质颗粒在气固流态化运动过程中，实现污染物的吸附脱除。废气中污染物成分，包括氮氧化物、硫酸、醋酸、氯化氢等酸性气体一同被吸附。吸附饱和的多孔介质颗粒进入再生反应器，在350～450℃范围温度条件下，解吸多孔介质颗粒所吸附的多种污染物。
[0145]
再生的多孔介质颗粒通过返料口18进入循环流化床反应器7重复利用；解吸后的气态污染物依次经过一级冷凝器12和二级冷凝器13，根据不同酸性气体酸露点的差异，逐级富集并回收。
[0146]
需要说明的是，尽管以具体实例介绍了本发明的技术方案，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。
[0147]
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
[0148]
产业上的可利用性
[0149]
本发明所述净化方法和系统可以在工业上用于废烟气的净化。