一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置制造方法
【专利摘要】一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置，它包括混合器(1)、水浴恒温器(2)、预热器A(3)、预热器B(4)、反应器A(5)、反应器B(6)、反应器C(7)、水泵(8)、质量流量计(9)、吸收瓶(10)、烟气组分分析仪A(11)和烟气组分分析仪B(12)。工作时各反应器内装入活性焦，控制各气源流量，模拟工业炉窑的烟气组分，控制各预热器和各反应器的温度，气源中SO2、NO、Hg等有害气体流经活性焦时，SO2在活性焦微孔的吸附催化作用下生成硫酸而被脱除，NO在活性焦官能团的选择性催化作用下被喷入的氨还原而被脱除，烟气中的汞被活性焦吸附除去，实现SO2、NO和Hg多污染物得到协同处理。活性焦经过高温和脱附处理，可得以再生和循环使用。
【专利说明】一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于环境工程大气污染控制【技术领域】，是一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置。
【背景技术】
[0002]活性焦是以煤炭为原料的一种吸附材料，生产工艺相对简单，成本远低于活性炭，且综合强度(耐压、耐磨损、耐冲击)比活性炭高。活性焦的比表面积为150-250 m2/g，硫容为60-120 mg/g，均小于活性炭。但是因其活化时间短、具有丰富的含氮/含氧官能团，因而具有更好的脱硫、脱硝性能。加热再生过程中对活性焦进行再次活化，其脱硫、脱硝性能还会有所增加。活性焦多污染物协同控制工艺基本不耗水，仅消耗以煤为原料的活性焦，特别适合我国富煤缺水的北方和西部地区。脱除温度区间在100-200°C，适用于没有300-400°C温度窗口的、不适合使用钒钛基催化剂脱硝的、成分复杂的工业炉窑烟气。在我国大气灰霾污染日趋严重的背景下，加强工业炉窑烟气多污染物协同减排迫在眉睫。
[0003]本实用新型模拟工业炉窑烟气多组分污染物，通过活性焦的吸附与催化作用，脱除烟气中的S02、N0、Hg有害气体，实现多污染物协同处理。另外，吸附饱和的活性焦可以进行在线再生，使活性焦循环使用。本实用新型为活性焦多污染物协同控制技术的开发和推广应用奠定了前期工作基础，将为降低工业炉窑烟气S02/S03、NOx和细粒子PM2.5等灰霾关键前体污染物的排放量，促进我国大气灰霾污染问题的解决提供技术支撑。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置，用于工业炉窑排放烟气二氧化硫、氮氧化物以及汞污染一体化脱除的模拟实验。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置，它包括混合器(I)、水浴恒温器(2)、预热器A (3)、预热器B (4)、反应器A (5)、反应器B (6)、反应器C (7)、水泵(8)、质量流量计(9)、吸收瓶(10)、烟气组分分析仪A(Il)和烟气组分分析仪B(12)。考虑到防腐需要，混合器(I)、预热器A (3)和预热器B (4)材质采用00017附141102，反应器4(5)、反应器8(6)和反应器C (7)材质采用25Cr20Ni耐热不锈钢。
[0007]6 个质量流量计(9)分别与 S02、CO2, 02、N2, NO、NH3 气源连接，SO2, CO2, 02、N2, NO、
Hg气源并联布置进入混合器(1)，NH3气源进入预热器B (4)、反应器B (6)和反应器C (7)。预热器A (3)和预热器B (4)并联布置于混合器(I)的下游，反应器A (5)和反应器B (6)串联布置于预热器A(3)的下游，反应器B(6)与反应器C(7)并列布置，水泵出口分别与预热器A (3)和预热器B (4)进口连接，三个吸收瓶串联连接，并与反应器B (6)和反应器C (7)的出口连接。烟气组分分析仪A(Il)的检测探头连接在反应器A(5)、反应器C(7)进口，烟气组分分析仪B(12)的检测探头连接在反应器B (6)、反应器C (7)出口。S02、C02、02、N2、NO、Hg气源和水泵(8)可以实现模拟烟气组分的需要，NH3作为脱除NO的还原剂。水浴恒温器(2)可以使汞源(液态Hg)通过水浴恒温器(2)稳定气化，并由N2载气调整气态Hg的浓度。两台烟气组分分析仪能显示与记录反应器进出口烟气组分的实时数值，从而得到脱硫、脱硝、脱汞的效率。
[0008]装置工作时，反应器A (5)、反应器B (6)、反应器C (7)内装入活性焦，通过控制各气源流量，模拟工业炉窑排放的烟气组分及温度，模拟烟气在混合器(I)经过充分混合后，进入预热器(3)预热，然后通入反应器A(5)时SO2被脱除；流经反应器B (6)时，喷入氨使得NO被NH3还原为N2和H2O ;烟气中的汞被活性焦吸附除去，实现S02、N0和Hg多污染物得到协同处理。吸附饱和的活性焦置于反应器C(7)，经过高温脱附处理，得以再生循环使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置的结构示意图。
[0010]附图标注说明:
[0011]I 一混合器；
[0012]2—水浴恒温器；
[0013]3—预热器 A;
[0014]4 一预热器 B;
[0015]5—反应器 A ;
[0016]6一反应器 B ;
[0017]7—反应器 C ;
[0018]8—7K 泵；
[0019]9一质量流量计；
[0020]10—吸收瓶；
[0021 ]11一烟气组分分析仪A ；
[0022]12—烟气组分分析仪B。
【具体实施方式】
[0023]下面以说明书附图为本实施例，对本实用新型进一步说明:
[0024]1、检查所述的混合器(I)、水浴恒温器(2)、预热器A(3)、预热器B(4)、反应器A(5)、反应器B(6)、反应器C(7)、水泵(8)、智能质量流量计(9)、吸收瓶(10)、烟气组分分析仪A(Il)和烟气组分分析仪B(12)的相对位置安装正确，吸收瓶(10)装入配制好的吸收液
至二分之一高度；
[0025]2、打开所述的反应器A(5)、反应器B(6)和反应器C(7)的加料孔，装入适量的活性焦；
[0026]3、接通各仪表电源；
[0027]4、对所述的质量流量计(9)进行设定，使各气体流量符合实验条件要求，开启各质量流量计(9)进出口阀门；
[0028]5、对所述的水浴恒温器⑵腔体内外分别加入汞渗透管和去离子水，设定水浴恒温器(2)的温度符合实验要求；
[0029]6、接通所述的水泵(8)的供水水源；[0030]7、开启本实用新型的各阀门；
[0031]8、按照实验的条件要求，设定所述的预热器A(3)、预热器B(4)、反应器A(5)、反应器B (6)的温度升速率和温度目标值；
[0032]9、打开所述的预热器A (3)、预热器B (4)、反应器A (5)、反应器B (6)的加热电源；
[0033]10、打开所述的6个质量流量计(9)，SO2, CO2,02,N2,NO气流按预定流量进入混合器(I)，NH3气源按预定流量分别进入预热器B (4)和反应器B (6)；
[0034]11、启动所述的水泵(8)，预定水量进入预热器A (3)并得到汽化；
[0035]12、投入所述的水浴恒温器⑵加热电源，使注入的液态Hg成为气态状进入预热器 A (3)；
[0036]13、待所述的预热器A (3)、反应器A (5)、反应器B (6)的温度升至设定目标值，多污染物协同处理的实验正式开始；
[0037]14、采集所述的烟气组分分析仪A (I I)和烟气组分分析仪B (12)数据；
[0038]15、待正式实验至预定时间后，实验结束；
[0039]16、活性焦再生:
[0040](I)除了 N2气源开启外，关闭其余气源；
[0041](2)对所述的质量流量计(9)进行设定，令N2流量至预定值；
[0042](3)打开所述的反应器C(7)，装入待再生的吸附饱和的活性焦；
[0043](4)设定所述的预热器B (4)、反应器C (7)的温度升速率和目标值；
[0044](3)打开所述的预热器B (4)、反应器C(7)的加热电源，活性焦再生开始；
[0045](4)活性焦再生至预定时间，采集所述的烟气组分分析仪A(Il)和烟气组分分析仪B(12)数据，再生结束。
【权利要求】
1.一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置，它包括混合器(I)、水浴恒温器(2)、预热器A (3)、预热器B (4)、反应器A (5)、反应器B (6)、反应器C (7)、水泵(8)、质量流量计(9)、吸收瓶(10)、烟气组分分析仪A(Il)和烟气组分分析仪B (12)，其特征是6个质量流量计(9)分别与SO2、CO2、O2、N2、NO、NH3气源连接，SO2、CO2、O2、N2、NO、Hg气源并联布置进入混合器(1)，NH3气源进入预热器B (4)、反应器B (6)和反应器C (7)，预热器A (3)和预热器B⑷并联布置于混合器⑴的下游，反应器A(5)和反应器B(6)串联布置于预热器A(3)的下游，水泵出口分别与预热器A(3)和预热器B(4)进口连接，3个吸收瓶(10)串联连接，与反应器B (6)和反应器C(7)的出口连接。
2.如权利要求1所述的一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置，其特征是混合器(I)、预热器A(3)和预热器B(4)材质为00017祖14厘02，反应器六(5)、反应器8(6)和反应器C (7)材质均为25Cr20Ni耐热不锈钢。
3.如权利要求1所述的一种活性焦法多污染物协同处理的模拟试验装置，其特征是液态Hg源通过水浴恒温器(2)气化，并由N2载气调整气态Hg的浓度。
【文档编号】B01D53/96GK203803353SQ201420190943
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】陈进生, 江长水, 孟小然, 王金秀, 尹丽倩 申请人:中国科学院城市环境研究所