一种催化床烟气净化装置及其净化单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种烟气净化系统，具体的说是一种利用活性炭脱硫脱硝的催化床烟气净化装置及其净化单元，属于大气污染物净化设备技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国SO# N0.放量逐渐增大，烟气排放的标准也越来越高。目前烟气净化领域中大多采用湿法技术，湿法脱硫工艺不仅消耗大量水资源，而且产生的脱硫石膏还会对周边环境造成二次污染。
[0003]活性炭烟气净化技术是一种可资源化的干法烟气净化技术，在80~150°C的温度下，通过活性炭的吸附催化，烟气中的SO2和水、氧气反应转化为硫酸吸附在活性炭的微孔中，实现脱硫净化；在该温度下，加入氨气时，烟气中的NOx能够在活性炭上进行选择性催化还原反应，生成氮气和水。活性炭烟气净化技术可以同时脱除SO2和多种污染物，非常适用于脱除烧结烟气和垃圾焚烧烟气中的多种污染物。利用活性炭净化烟气耗水量小，副产物还可以资源化利用，不会造成环境污染。
[0004]公开号为CN1363413A、公开日为2002年8月14日、名称为“一体化逆流移动式净化装置”的发明专利申请公开了一种烟气净化装置，该装置由布料存贮仓、吸附装置、解吸装置、分选装置自上而下顺序排列连接而成，提升机构的下端与分选装置相连接，烟气出气室分别接各吸附装置的上部，烟气进口分别接各吸附装置的下部。
[0005]公告号为CN203264529U、公告日为2013年11月6日、名称为“一种错-对流烟气净化吸附塔”的发明专利公开一种烟气净化吸附塔，其从上到下包括依次连通的给料斗、布料器、活性炭床层、卸料斗，活性炭床层内部为中间烟气集气室，活性炭床层下部设有双层卸料斗，外部被双层环形隔板分割为上部的净烟气集气室和下部的原烟气布气室，净烟气集气室上部设有出口烟道，原烟气布气室下部设有和其连通的原烟气进气室烟道，活性炭床层、中间烟气集气室、原烟气布气室、净烟气集气室以及整个塔体的横截面均为圆环形。
[0006]但是，上述专利申请中烟气净化装置存在着以下不足:针对大烟气量的情况，净化塔的截面太大，烟气与活性炭接触不均匀，影响烟气净化效果；占地面积大，针对改造项目等场地有限的情况，可能会无法布置；底部排料不均匀，活性炭物料不能实现整体流动；顶部布料设备复杂，空间利用率较低，活性炭物料不能均匀分布；底部锥斗数量太多，故障率高，在故障状态情况下，没有充足的空间来倒空净化塔内的活性炭，装置检修非常困难；活性炭用于脱除NOx效果不理想，装置造价高。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种用于烟气脱硫脱硝更加经济、高效的催化床烟气净化装置，以解决现有技术烟气净化装置中活性炭分布、排料不均匀以及占地面积大等问题。同时，本发明还提供一种该催化床烟气净化装置中的净化单元。
[0008]本发明的催化床烟气净化装置采用如下技术方案:一种催化床烟气净化装置，包括至少两个净化单元，净化单元包括净化塔本体，净化塔本体上设有烟气进气室和烟气出气室，净化塔本体内部设有氨气分布系统，所述各净化单元依次竖直布置，所述净化塔本体内设有位于氨气分布系统上方的用于脱除烟气中NOx的催化剂床层，所述各净化塔本体的上部分别设有活性炭布料系统，所述布料系统包括向下倾斜设置的布料主管，布料主管上设有开口向下的布料支管，各布料支管的开口在同一条水平线上，最顶部净化单元的上方设有储料仓，储料仓的上部设有进料机构，最顶部净化单元的布料主管设置在储料仓的下方，所述各净化塔本体布料主管之间设有竖直的下料管，最顶部净化单元的布料主管出料端和其余净化单元的布料主管进料端均连接在下料管上，所述各净化塔本体的下部分别设有排料系统，所述排料系统包括排料锥斗和设置在排料锥斗下方的集料斗，上一个净化单元集料斗的底部连接有通入到下一个净化单元集料斗内的出料管，最底部净化单元集料斗的底部设有出料机构。
[0009]所述各净化单元中的布料主管左右布置，所述储料仓底部中间位置固定连接有布料总管，该布料总管的末端伸入到最顶部净化单元内，所述各布料主管与水平面之间的夹角在35°以上，所述各布料支管均垂直于水平面，所述最顶部净化单元中左右设置的布料主管上端逐渐靠近并连接在布料总管上，其余净化单元中左右设置的布料主管下端逐渐靠近。
[0010]所述各排料锥斗分别包括左右两个倾斜向下逐渐靠近的排料板，排料板上具有供气体通过的缝隙或孔，所述烟气进气室设置在净化塔本体上靠近两个相邻的排料锥斗之间的位置。
[0011]所述排料锥斗内设有尖端朝上设置的整流锥，整流锥包括左右两个倾斜向上逐渐靠近的整流板，整流板上开设有供气体通过的缝隙或孔。
[0012]所述最底部净化单元中集料斗为一个，其余净化单元中集料斗为前后相邻的两个集料斗，所述各排料锥斗的底部分别设有排料通道，所述各排料通道的末端分别设有位于集料斗内下料机构，集料斗各侧壁面与水平面均具有35°以上的夹角，集料斗侧壁面上设有防物料冲刷构件。
[0013]本发明的催化床烟气净化单元采用如下技术方案:一种催化床烟气净化单元，包括净化塔本体，净化塔本体上设有烟气进气室和烟气出气室，净化塔本体内部设有氨气分布系统，所述净化塔本体内设有位于氨气分布系统上方的催化剂床层，所述净化塔本体的上部设有活性炭布料系统，所述布料系统包括向下倾斜设置的布料主管，布料主管上均匀设有开口向下的布料支管，各布料支管的开口在同一条水平线上，所述净化塔本体的下部设有排料系统，所述排料系统包括排料锥斗。
[0014]所述布料主管左右布置，所述布料主管与水平面之间的夹角在35°以上，所述布料支管垂直于水平面，净化单元中左右设置的布料主管下端或上端逐渐靠近。
[0015]所述各排料锥斗分别包括左右两个倾斜向下逐渐靠近的排料板，排料板上具有供气体通过的缝隙或孔，所述烟气进气室设置在净化塔本体上靠近两个相邻的排料锥斗之间的位置。
[0016]所述排料锥斗内设有尖端朝上设置的整流锥，整流锥包括左右两个倾斜向上逐渐靠近的整流板，整流板上开设有供气体通过的缝隙或孔。
[0017]所述排料锥斗下方设有四棱锥形的集料斗，所述各排料锥斗的底部分别设有排料通道，所述各排料通道的末端分别设有位于集料斗内下料机构，集料斗各侧壁面与水平面均具有35°以上的夹角，集料斗侧壁面上设有防物料冲刷构件。
[0018]本发明的有益效果是:本发明在使用时，利用储料仓向净化塔内提供新鲜的活性炭原料，将需要净化的烟气从烟气进气室引入到净化单元中。活性炭物料由储料仓向下进入到各个净化单元的活性炭布料系统中，首先活性炭物料进入到第一个净化单元的布料主管和布料支管中，物料再经下料管向下进入到下一个净化单元的布料主管和布料支管中，最终物料能均匀分布到各个净化塔本体内。各净化单元中的布料主管采用并联的方式连接在下料管上，可以保证各净化塔本体内都能补充到新鲜的活性炭物料，保证每个净化塔本体都不缺料，布料主管上均匀分布的布料支管能够保证活性炭物料充满整个净化塔本体且均匀分布在净化塔本体内，均匀分布的多个布料支管还能降低活性炭物料堆积的高度，从而降低布料高度。在净化塔本体内，烟气中的SO2和水、氧气反应转化为硫酸吸附在活性炭的微孔中，实现脱硫净化；在催化剂床层中催化剂的催化作用下，烟气中的NOx与通入的氨气进行选择性催化还原反应，反应产生N2和水，实现脱硝净化。最终，净化后的达标烟气从各个净化单元中的烟气出气室中排出。每个净化单元中的活性炭物料最终向下落到排料锥斗内，可以设置多个排料锥斗能实现均匀排料、降低排料需要的高度。落入到排料锥斗中的活性炭物料进入到集料斗内，上一个净化塔本体内的物料由集料斗底部的出料管排入到下一个净化塔本体的集料斗内，这样可以使所有净化单元内的活性炭物料排出。分段式出料管可避免整体长管容易被物料的堵塞的问题，同时便于各净化单元之间的调节。