具有烟气混合功能的低温烟气吸附塔及低温烟气吸附系统的制作方法

本发明涉及烟气吸附净化，具体涉及一种具有烟气混合功能的低温烟气吸附塔及低温烟气吸附系统。

背景技术：

1、燃煤烟气中含有大量的污染物，需要通过净化后排放。相关技术中，通常是在吸附塔中布置吸附床以对烟气中污染物进行吸附，烟气经过吸附塔的烟气进口进入塔体内，烟气流过吸附床后得到净化，并由烟气出口排出。传统上，烟气吸附净化通常为高温吸附，即锅炉排出的烟气通过冷却塔冷却到大体200℃，然后进入吸附塔进行高温吸附净化。高温吸附存在吸附剂消耗大，吸附效果差，吸附后的净烟气中氮氧化物含量高，无法实现近零排放的问题。

技术实现思路

1、本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

2、为了克服高温吸附的问题，相关技术提出了烟气低温吸附技术，即将烟气冷却为诸如室温以下的低温烟气，再通过吸附将烟气中的污染物组分脱除。低温吸附中，吸附剂的吸附能力在低温环境下成倍数提升，与常规的高温烟气吸附相比极大提升了吸附净化率，可以实现烟气的近零排放。但是，发明人通过研究认识到，与常规的高温吸附相比，在低温吸附过程中，低温烟气的扩散速率低，低温烟气在吸附塔内的流动不受控制，烟气在经过吸附床时，烟气在吸附床的横截面上难以均匀分布，导致吸附床中的部分区域通过的烟气量明显较高，导致烟气净化程度不一致，影响烟气吸附效果，而且，导致吸附剂吸附污染物量不同，吸附剂吸附饱和度差异过大，造成吸附剂用量大，浪费了吸附剂的吸附能力，增加了成本，尤其是对于低温吸附，上述问题更加明显。

3、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有烟气混合功能的低温烟气吸附塔，该低温烟气吸附塔能够对烟气进行阶段性混合以提高烟气分布的均匀性，提高了烟气吸附净化效果。

4、本发明还提出一种低温烟气吸附系统。

5、本发明的具有烟气混合功能的低温烟气吸附塔，包括：

6、塔体，所述塔体具有烟气进口和烟气出口，室温以下的烟气经所述烟气进口输入所述塔体内，经吸附净化的净烟气由所述烟气出口排出；

7、吸附层，所述吸附层设在所述塔体内，所述塔体具有吸附剂进料口和吸附剂出料口，所述吸附层由经所述吸附剂进料口输入的吸附剂在所述塔体内堆积形成，输入所述塔体内的烟气由所述吸附层吸附净化为净烟气；

8、隔层部件，所述隔层部件设在所述塔体内以在所述吸附层内形成烟气混合空间，所述隔层部件具有吸附剂流道和多个烟气过孔，所述吸附剂流道用于供所述吸附剂从所述烟气混合空间上方穿过所述烟气混合空间流至所述烟气混合空间的下方，其中，从所述烟气混合空间下方进入所述烟气混合空间内的烟气经所述烟气过孔直接流到所述烟气混合空间上方的吸附层内、和/或经所述烟气过孔进入所述吸附剂流道内以通过所述吸附剂流道流到所述烟气混合空间上方的吸附层内；

9、扰流部件，所述扰流部件与所述烟气混合空间连通，用于扰动所述烟气混合空间内的烟气以使所述烟气混合空间内的烟气混合均匀。

10、本发明的具有烟气混合功能的低温烟气吸附塔，通过在低温条件下对烟气进行低温吸附，提高了净化效果，可以实现近零排放。而且，通过在吸附层中形成烟气混合空间，使进入烟气混合空间内的低温烟气在扰流部件的作用下再混合，提高了在同一水平面内低温烟气分布的均匀性，提高了烟气吸附净化效果，吸附剂的吸附饱和度均匀，提高了吸附剂吸附容量和吸附能力的利用率，降低了吸附剂消耗，降低了成本。尤其是，对于低温吸附，更加有利。

11、可选地，所述烟气过孔的孔径小于所述吸附剂的粒径以阻止所述吸附剂经所述烟气过孔进入所述烟气混合空间。

12、本发明通过对烟气过孔的孔径的控制，可以阻止吸附剂从烟气过孔进入烟气混合空间内，使吸附剂仅能够通过吸附剂流道流动，由此在吸附层中能够可靠和稳定地形成烟气混合空间，实现对烟气的阶段性混合，可靠地保证了烟气分布均匀性和吸附剂的吸附饱和度均匀性，提高了净化效果。

13、可选地，所述隔层部件的数量为多个，多个所述隔层部件沿竖直方向上间隔设置在所述塔体内。

14、本发明通过布置多个隔层部件，能够在吸附层内形成多个烟气混合空间，烟气能够在穿过吸附层的过程中多次混合，进一步提高烟气在吸附层中的分布均匀性，使得不同区域的吸附剂的吸附饱和度更加一致，进一步提高了烟气的吸附净化效果和吸附剂吸附能力的利用率。

15、可选地，多个所述隔层部件中，位于最上面的所述隔层部件上方的吸附剂堆积厚度为200mm-400mm，位于最下面的所述隔层部件下方的吸附剂堆积厚度为50mm-150mm。

16、本发明中通过对位于最下面和最下面的隔层部件在吸附层中的位置（即对应的吸附剂层厚度）进行限定，减少了烟气进口和烟气出口的气流扰动对吸附剂层中的烟气的干扰，促使低温烟气更加均匀分布，即保证了吸附剂吸附效果，又可以避免对低温烟气的干扰。

17、可选地，所述隔层部件包括隔板和多个落料管，所述落料管的上端与所述隔板相连，所述落料管的内腔形成所述吸附剂流道，多个所述落料管彼此间隔布置以形成所述烟气混合空间，所述烟气过孔设在所述隔板上和/或所述落料管的侧壁上以使所述烟气混合空间内的烟气通过所述烟气过孔流到所述隔板上方的吸附层中。

18、本发明通过设置落料管使吸附剂通过落料管的内腔向下流动，通过设置隔板以阻止吸附剂从落料管的外侧向下流动，从而能够更好地在隔板和落料管下方堆积的吸附剂料层之间形成烟气混合空间，烟气过孔可以设在隔板上和/或落料管的侧壁上，隔板上的烟气过孔可以使烟气直接进入烟气混合空间上方的吸附剂料层中，落料管的侧壁上的烟气过孔可以使烟气先进入落料管内，进而上升至隔板上方的吸附剂料层中。

19、可选地，所述隔层部件包括多个落料管，所述落料管为倒锥形落料斗，所述落料管的内腔形成所述吸附剂流道，所述落料管的上端的外周沿彼此相接以阻止所述吸附剂通过所述落料管的上端的外周沿之间流到所述烟气混合空间内，所述落料管的下端彼此间隔开以形成所述烟气混合空间，所述烟气过孔设在所述落料管的侧壁上以使所述烟气混合空间内的烟气通过所述烟气过孔流入所述落料管内且通过所述落料管的内腔流到所述隔层部件上方的吸附层中。

20、本发明中通过设置倒锥形落料斗，使落料管的上端外周沿彼此相接以阻止吸附剂从落料管的外侧流动，落料管的下端彼此间隔以形成烟气混合空间，烟气通过落料管的侧壁上的烟气过孔流入落料管内，进而上升至隔板上方的吸附剂料层中。

21、可选地，所述扰流部件包括：

22、与所述烟气混合空间连通的抽气管和送气管；

23、驱动器，所述驱动器设在所述抽气管和所述送气管之间，用于驱使所述烟气混合空间内的烟气从所述抽气管流出且从所述送气管流入所述烟气混合空间以强制扰动混合所述烟气混合空间内的烟气。

24、本发明通过设置驱动器以对烟气混合空间内的烟气进行强制混合，进一步提高了烟气混合空间内的烟气混合效果，提高烟气均匀性，进一步提高了吸附效果和吸附剂的吸附能力的利用率和一致性。

25、可选地，所述抽气管和所述送气管的数量均为多个，至少部分所述抽气管和/或至少部分所述送气管延伸至所述烟气混合空间的中心部，和/或

26、所述扰流部件还包括多片折流板，所述折流板彼此间隔且平行设在所述烟气混合空间内，和/或

27、所述扰流部件还包括多片折流板，所述多片折流板分为多组，每组折流板中的多片折流板彼此间隔设置，至少部分折流板组布置于所述抽气管的抽气口和/或所述送气管的送气口处以引导相应所述烟气混合空间内的相应区域的烟气流向。

28、本发明中，抽气管和送气管的数量可以为多个，根据烟气混合空间内的烟气流动特性，对部分抽气管和送气管的抽送点位进行限定，可以提高烟气混合空间内的气流混合效率。进一步地，本发明通过设置折流板，可以对烟气进行导流，还可以对抽气口、送气口出的烟气进行引导，促使局部区域范围内的烟气定向流动，以进一步提高气流混合效率。

29、可选地，所述抽气管和/或所述送气管上设有冷却模块，所述冷却模块用于对流经所述抽气管和/或所述送气管的所述烟气进行冷却。

30、本发明通过设置冷却模块对抽气管和/或送气管中的烟气进行冷却，进一步降低烟气温度，由此进一步提高吸附剂对烟气的净化效果。

31、本发明的低温烟气吸附系统，包括：

32、冷却塔，所述冷却塔用于将烟气冷却为室温以下的低温烟气；

33、吸附塔，所述吸附塔为根据上述任一项所述的具有烟气混合功能的低温烟气吸附塔，所述低温烟气从所述烟气进口进入所述吸附塔并与所述吸附塔内的吸附剂接触以被吸附净化为净烟气从所述烟气出口排出；

34、再生塔，所述再生塔与所述吸附塔连接，用于对从所述吸附塔排出的吸附饱和的吸附剂进行再生并将再生后的吸附剂送回所述吸附塔内。

35、本发明的低温烟气吸附系统，通过将烟气冷却为低温烟气，使得烟气与吸附剂在低温环境下接触进行低温吸附，提高了吸附剂对烟气中的污染物的吸附效果，可以实现烟气的近零排放，通过再生塔对吸附剂进行再生，使得吸附剂能够持续循环利用，降低了成本。