一种烟气吸附反应器的制造方法
【专利摘要】一种烟气吸附反应器，包括管式吸附段（6）、吸附剂松动段（8）、床层反应段（9）、沉降器（7）和循环输送管（5）；所述的管式吸附段（6）开口于床层反应段（9）下端，床层反应段（9）上部连通反应沉降器（7），床层反应段（9）下部与吸附剂松动段（8）连通，所述的吸附剂松动段（8）底部经循环输送管与管式吸附段底部连通。本实用新型提供的烟气脱硫脱氮吸附器，可根据吸附要求不同灵活操作，在吸附剂吸附容量高时只采用管式吸附段工作；在吸附剂吸附容量降低时则采用管式吸附段和床层反应段联合工作的模式，提高了吸附系统操作的灵活性以及吸附效果的稳定性。吸附剂可循环利用，提高了吸附剂的使用效率。
【专利说明】一种烟气吸附反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及干法处理工业烟气的设备，更具体地说，涉及一种石油炼制过程的烟气脱硫脱氮的吸附反应器。
【背景技术】
[0002]近年来，随着处理工业烟气技术逐步向脱除硫氧化物、氮氧化物一体化形式发展，围绕着同时脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和氮氧化物排放技术的研究与开发也在不断深入。在国内外研究单位和大型公司研发的技术中，在操作相态上除了液相之外，还有很多固相吸附再生技术，如活性焦吸附法(BF) ,NH3A2Ox-TiO2法、NOXSO法、CuO/ y -Al2O3吸附法、SNAP法等。其基本过程分为两个系统:吸附系统和再生系统。在吸附系统中，核心设备是吸附反应器，其中反应器的操作模式又可分为固定床、移动床、流化床等。
[0003]CN101209391A在介绍催化裂化催化剂再生烟气与吸附剂的接触场所时，提到可以根据吸附剂的性能，在整套装置操作允许的条件范围内选择在本领域人员公知的各种形式的反应器中进行，比如流化床、悬浮床、移动床或固定床；虽然推荐了一种带有循环管线的吸附器，如附图1所示。烟气吸附反应器直接采用流化床反应器的形式，存在操作模式单一和模式搭配不够灵活的问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是在现有技术的基础上，提供一种吸附效率高，操作弹性高的组合式烟气脱硫、脱氮吸附反应器。
[0005]本实用新型提供的烟气脱硫脱氮吸附反应器，包括管式吸附段6、吸附剂松动段
8、床层反应段9、沉降器7和循环输送管5 ;所述的管式吸附段6出口于床层反应段9下端，床层反应段9上部连通沉降器7，床层反应段9下部与吸附剂松动段8连通。优选地，所述的吸附剂松动段8底部经循环输送管5与管式吸附段6的底部连通。
[0006]本实用新型提供的吸附反应器中，所述的吸附剂松动段8底部设置待生吸附剂出口 3，管式吸附段6底部设置再生吸附剂入口 4和粗烟气入口 1，沉降器7顶部设置吸附尾气排出口 2。
[0007]本实用新型提供的烟气吸附反应器的有益效果为:
[0008]本发明提供的烟气吸附反应器可作为工业烟气吸附脱除硫氧化物、氮氧化物的反应器，在管式吸附段上部增加床层反应段，使用过程中可以灵活操作，在吸附剂吸附容量高时或尾气排放指标要求不高的情况下，降低床层反应段的料位，甚至只采用管式吸附段工作；在吸附剂吸附容量降低时或尾气排放指标要求高的情况下，提高床层反应段的料位，采用管式吸附段和床层反应段联合工作的模式，提高了吸附系统操作的灵活性以及吸附效果的稳定性。另外，设有吸附剂循环输送段，可以充分利用吸附剂的吸附能力、提高吸附剂的使用效率。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为CN101209391A中采用的烟气吸附反应器的结构示意图。
[0010]图2为本实用新型提供的烟气吸附反应器的结构示意图。
[0011]在图1和图2中，1-粗烟气入口 ；2_吸附尾气排出口 ；3_待生吸附剂出口 ；4-再生吸附剂入口 ；5_循环输送管；6_管式吸附段；7_沉降器；8_吸附剂松动段；9_床层反应段。
【具体实施方式】
[0012]本实用新型提供的烟气吸附反应器是这样具体实施的:
[0013]本实用新型提供的烟气吸附反应器，包括管式吸附段6、吸附剂松动段8、床层反应段9、沉降器7和循环输送管5 ;所述的管式吸附段6出口于床层反应段9下端，床层反应段9上部连通沉降器7，床层反应段9下部与吸附剂松动段8连通。优选地，所述的吸附剂松动段8底部经循环输送管5与管式吸附段6的底部连通。
[0014]本实用新型提供的吸附反应器中，所述的吸附剂松动段8底部设置待生吸附剂出口 3，管式吸附段底部设置再生吸附剂入口 4，沉降器7顶部设置吸附尾气排出口 2和粗烟气入口 I。
[0015]本实用新型提供的烟气吸附反应器中，所述的管式吸附段的出口与床层反应段连通，管式吸附段6出口之上为床层反应段，管式吸附段6出口之下为吸附剂松动段。所述的沉降器7的底部与所述的床层反应段9相接；所述的床层反应段9的底部与所述的吸附剂松动段8相接。
[0016]优选地，所述的吸附剂松动段8与管式吸附段6的直径比为2-5:1。
[0017]优选地，所述的床层反应段9与吸附剂松动段8的分界线为管式吸附段6上端粉体出口的水平线，两者的直径比为1-1.5:1，更优选所述的床层反应段9的直径与吸附剂松动段8的直径相同。所述的床层反应段9与吸附剂松动段8的高度比为0.1-1.5:1。
[0018]优选地，所述的沉降器7与床层反应段9的直径比为1-2:1、更优选1.1-1.5:1，高度比为0.1-5:1、更优选0.1-2.5:1。
[0019]本实用新型提供的吸附反应器中，当床层反应段9的直径大于吸附剂松动段8的直径时，所述的床层反应段9的下端与吸附剂松动段8以扩径相连接。
[0020]本实用新型提供的吸附反应器中，当沉降器7的直径大于床层吸附段9时，所述的床层反应段9的上端与沉降器7以扩径相连接。
[0021]本实用新型提供的烟气吸附反应器中，所述的管式吸附段6可以是一个或多个，优选I?4个，管式吸附段6的出口可以与床层反应段9在轴向相连接，也可以通过径向相连接，或者同时有轴向和径向的连接方式。各管式吸附器6的烟气处理负荷可以相同，也可以按一定比例分配。
[0022]本实用新型提供的吸附反应器中，所述的管式吸附段6的出口设置气固分配器。所述的气固分配器是指将管式吸附段6排出的气固两相流体在径向上均匀分布，进入床层反应段。所述的气固分配器可以是盘管式结构、多孔板结构等。气固分配器的出口位置可以在吸附剂料位之下、相平、乃至之上。气体分配器不同于常规的气固惯性分离器。经过气固惯性分离器的气体或粉体会有强制性折流路径，而且气固惯性分离器的出口必须位于图1所示的吸附剂松动段8的料位之上。而经过气固分配器的气体或粉体会无强制性折流路径。
[0023]本实用新型提供的吸附反应器中，所述的沉降器7和吸附尾气排出口 2之间加装公知的吸附剂颗粒回收设备，如旋风分离器或过滤布、过滤管、过滤板等，颗粒物回收设备可以置于反应沉降器7内部，也可以置于反应沉降器外部，但最终的被回收的颗粒物返回到反应沉降器7之中。所述的循环输送段5的数量为I?4个，单个循环输送段5为下行式，其吸附剂进入口在松动段8的下部；
[0024]本实用新型提供的吸附反应器中，所述的循环输送管可以为一个或多个，单个循环输送管5为下行式，所述的循环输送管的吸附剂进口在松动段的下部；所述的循环输送管的出口位于所述的管式吸附段的下部。
[0025]本实用新型提供的吸附反应器在使用过程中，所述的床层反应段内吸附剂是否形成床层以及床层的高度依烟气吸附效果的要求来控制。当烟气中硫氧化物和氮氧化物含量较低，吸附负荷较低时，也可以不形成床层反应段
[0026]本实用新型提供的吸附反应器在使用过程中，所述的吸附剂松动段8中有松动介质通入，以避免吸附器形成死床；所述的松动介质为非还原性气体，如催化裂化再生烟气、
空气或氮气等。
[0027]下面结合附图具体说明本实用新型提供的烟气吸附器的结构和使用方法，但本实用新型并部因此而受到任何限制。
[0028]附图2为本实用新型提供的烟气吸附反应器的结构示意图。如附图2所示，本实用新型提供的烟气吸附反应器，包括管式吸附段6、吸附剂松动段8、床层反应段9、沉降器7和循环输送管5 ;所述的管式吸附段6出口于床层反应段9下端，床层反应段9上部连通沉降器7，床层反应段9下部与吸附剂松动段8连通。优选地，所述的吸附剂松动段8底部经循环输送管5与管式吸附段6的底部连通。
[0029]本实用新型在使用过程中，粗烟气经入口 I进入管式吸附段6与来自管线4的吸附剂混合，气固混合流体上行进入床层反应段9，之后进入反应沉降器7，经过气固分离设备后回收吸附剂颗粒后，净化烟气经出口 2无害排放。未达到吸附饱和的吸附剂经吸附剂循环管线5返回管式吸附段6再次吸附。需要卸出吸附系统外的吸附剂或者需要再生的待生剂经管线3排出；新补加的吸附剂或者经过再生的吸附剂经管线4返回管式吸附段。
[0030]实施例1
[0031]烟气吸附反应器如附图2所示，其中:所述的吸附剂松动段8与管式吸附段6的直径比为3:1。床层反应段9的直径与吸附剂松动段8的直径相同。床层反应段9与吸附剂松动段8的高度比为1:1。沉降器7与床层反应段9的直径比为1.2:1，高度之比为2:1。
[0032]粗烟气由粗烟气入口进入管式吸附段的底部，与管式吸附段内的吸附剂接触反应，气固流体上行进入床层反应段，之后进入沉降器中沉降分离，经过气固分离设备回收吸附剂颗粒后，净化烟气由吸附尾气排出口无害排放。在吸附剂松动段底部的吸附剂经吸附剂循环管线5返回管式吸附段中再次吸附。所述的粗烟气的体积百分组成见表1，使用的吸附剂为MLC-500工业平衡剂(中国石化齐鲁催化剂分公司生产)。
[0033]吸附反应器的操作条件:温度为200°C，压力为45kPa，床层反应段的空塔线速为
0.35m/s.。净化烟气的体积组成见表2。
[0034]表I
【权利要求】
1.一种烟气吸附反应器，其特征在于，包括管式吸附段(6)、吸附剂松动段(8)、床层反应段(9)、沉降器(7)和循环输送管(5);所述的管式吸附段(6)开口于床层反应段(9)下端，床层反应段(9)上部连通反应沉降器(7)，床层反应段(9)下部与吸附剂松动段(8)连通。
2.按照权利要求1的吸附反应器，其特征在于，所述的吸附剂松动段(8)底部经循环输送管与管式吸附段底部连通。
3.按照权利要求1或2的吸附反应器，其特征在于，所述的吸附剂松动段(8)底部设置待生吸附剂出口(3)，管式吸附段(6)底部设置再生吸附剂入口(4)和粗烟气入口(1)，沉降器(7)顶部设置吸附尾气排出口(2)。
4.按照权利要求1或2的吸附反应器，其特征在于，所述的吸附剂松动段(8)与管式吸附段(6)的直径比为:2-5:1。
5.按照权利要求1或2的吸附反应器，其特征在于，所述的床层反应段(9)与吸附剂松动段(8)的高度比为:0.1-1.5:10
6.按照权利要求1或2的吸附反应器，其特征在于，所述的床层反应段(9)与吸附剂松动段(8)的直径比为:1-1.5:1。
7.按照权利要求1或2的吸附反应器，其特征在于，所述的沉降器(7)与床层反应段(9)的直径比为:1-2:1，高度比为0.1-5:1。
8.按照权利要求1或2的吸附反应器，其特征在于，所述的沉降器(7)与床层反应段(9)的直径比为:1.1-1.5:1，高度比为:0.1-2.5:1。
9.按照权利要求1的吸附反应器，其特征在于，所述的床层反应段(9)的下端与吸附剂松动段(8)以扩径相连接。
10.按照权利要求1的吸附反应器，其特征在于，所述的管式吸附段(6)的出口设置气固分配器。
【文档编号】B01D53/81GK203389530SQ201320500808
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】郭大为, 毛安国, 王巍, 张久顺 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院