专利名称：废气处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及废气处理装置。
背景技术：
来自使用化石燃料的设备(例如锅炉和烧结机)的废气，通过各种方法进行脱硫及脱硝处理后，从烟囱排出。实施该脱硫及脱硝处理的废气处理装置例如具有吸附塔(碳质吸附剂移动层)和再生塔。在吸附塔中，废气与NH 3混合，并与活性炭等碳质吸附剂接触。废气中的S O2在被碳质吸附剂吸附后，作为H2 S O 4固定于碳质吸附剂。另一方面，N Ox通过由于碳质吸附剂的催化效应引起的与NH 3之间的还原反应，作为N 2被固定于碳质吸附剂。在再生塔中，碳质吸附剂通过加热而被再生。在该过程中，生成包含N 2&NH 3的脱附气体。该脱附气体被送到排水处理设备，进行洗涤处理。由此，生成硫酸及石膏等副产品，并送到回收设备。另一方面，NH 3在排水处理设备中被吸收到洗涤水中。此外，在吸附塔中，供给到废气的NH 3与1^ Ox相比，容易与固定于碳质吸附剂的H2 SO4反应。因此，为了充分地除去NOx而供给大量的NH 3。因此，排水处理设备中的NH 3处理负担变高。因此，为了减轻排水处理设备中的上述负担而使用N H 3解吸塔。N H 3解吸塔从洗涤水中除去NH 3。被除去的NH 3作为回送NH 3返回到吸附塔。然而，将废气送到上述那样的废气处理装置的设备(例如烧结机)由于定期的10几个小时 I天左右 的检查而停止。在这样短时间停止时，一般地，使废气处理装置中的吸附塔与再生塔之间的碳质吸附剂的循环、以及回送NH 3向吸附塔的导入继续。另一方面，由于烧结机已停止，不向吸附塔导入来自烧结机的废气。从而，回送NH3F能与废气中的NOx反应。因此，大量的NH3从吸附塔的出口排出(所谓的泄漏N
该泄漏N H3被导向烟囱。另一方面，在很多情况下，也向与废气处理装置连接的烟囱导入来自其他处理装置的废气。若在这样的废气中存在H C I，则有时该H C I与上述的泄漏NH 3反应，从而生成氯化铵(NH4 C I )。若其从烟囱排出后发生凝结，则会从烟囱拖起白烟。
实用新型内容本实用新型的废气处理装置(本装置)的特征在于，具有:吸附塔，利用从上部供给的碳质吸附剂和N H 3将废气中含有的硫氧化物和氮氧化物除去，并将吸附有硫氧化物和氮氧化物的碳质吸附剂从底部排出；再生塔，用于对从所述吸附塔排出的碳质吸附剂进行再生处理；NH 3解吸塔，从所述再生处理时排出的脱附气体中回收NH 3并向吸附塔回送；和切换器，对使从N H3解吸塔回送的回送N H3是向吸附塔的上部返回还是向吸附塔的下部返回进行切换。本装置对来自使用化石燃料的设备(例如锅炉及烧结机)的废气实施脱硫和脱硝处理。为了该处理而在本装置的吸附塔中填充有碳质吸附剂。该碳质吸附剂，被从吸附塔的上部供给，并向底部慢慢地流动。另外，也向本装置的吸附塔供给NH 3。废气在已与NH 3混合的状态下，与碳质吸附剂接触。由此，从废气中除去包含于其中的硫氧化物(S Ox)及氮氧化物(N O x)。另外，使吸附有这些的碳质吸附剂从吸附塔的底部排出，并送到再生塔。在再生塔中，通过热处理等使碳质吸附剂再生。再生后的碳质吸附剂从吸附塔的上部向吸附塔供给。在该再生时，产生包含N H3的脱附气体。在本装置中，NH3解吸塔从该脱附气体中回收NH 3，并向吸附塔回送。而且，在本装置中，切换器对使从NH 3解吸塔回送的回送NH 3向吸附塔的上部还是下部返回进行切换。在具有这样的结构的本装置中，切换器能够根据向本装置的吸附塔导入的废气的量，对使回送NH 3向吸附塔的上部还是下部返回进行切换。例如，在向所述吸附塔导入的废气量在规定量以上的情况下，切换器使回送NH 3向吸附塔的上部返回。在吸附塔的上部存在许多刚刚被再生的s Ox吸附量较少的碳质吸附剂。因此，通过使回送NH 3向该部分返回，能够有效地将废气脱硝。另一方面，例如，在废气处理装置前级的锅炉或烧结机停止时或起动时，有时被导入到所述吸附塔的废气量不到规定量。在这种情况下，大量的回送NH 3无法与废气中的氮氧化物反应。因此，在这种情况下，优选切换器使回送NH3向吸附塔的下部返回。在吸附塔的下部存在许多S Ox吸附量较多的碳质吸附剂。因此，回送N H 3能够与吸附于碳质吸附剂的S Ox反应，而成为硫酸铵。由此，能够抑制未与废气反应的N H 3从吸附塔泄漏的情况。此外，优选所述切换器具备:用于将所述回送NH3向吸附塔的上部供给的上层管路；用于将所述回送NH 3向吸附塔的下部供给的下层管路；对从所述上层管路向吸附塔的上部供给回送NH 3进行控制的上层阀；对从所述下层管路向吸附塔的下部供给回送NH 3进行控制的下层阀；和阀控制部，并且该阀控制部对供给到所述吸附塔的废气量进行测量，在判断为废气量在规定量以上的情况下打开上层阀而关闭下层阀，在判断为废气量不到规定量的情况下打开下层阀而关闭上层阀。此外，优选所述吸附塔具备用于将该吸附塔隔离为上部及下部的隔板。
图1是表示本实用新型的一实施方式涉及的废气处理装置的构成的说明图。图2是从上方观看废气处理装置的吸附塔的说明图。图3是从废气导入方向看废气处理装置的吸附塔的说明图。图4是表示废气处理装置的切换器的构成的说明图。
具体实施方式
以下对本实用新型的一实施方式涉及的废气处理装置(本装置)进行说明。[0028]本装置对从使用化石燃料的烧结机(未图示)排出的气体(废气)进行处理。本装置是横流式的废气处理装置。图1是表示本装置的构成的说明图。如该图所示，本装置具备吸附塔11、再生塔13、碳质吸附剂供给用传送装置15、碳质吸附剂回收用传送装置17、NH 3解吸塔19、副产品回收设备21、切换器25、NH 3供给器27及NH 3回送管路29。吸附塔11利用碳质吸附剂对通过自身的废气进行处理(净化)。即，在吸附塔11中，碳质吸附剂从吸附塔11的上层部向下层部流动。另外，废气从水平方向(几乎与吸附塔11的延伸方向垂直的方向)向吸附塔11导入。吸附塔11内的碳质吸附剂吸附废气中的硫氧化物(S Ox)及粉尘等，并且将氮氧化物(N Ox)还原成N 2。由此，从废气中除去有害物质。之后，废气从吸附塔11排出并流向烟囱31。图2是从上方(图1所示的箭头A方向)观看吸附塔11的说明图。另外，图3是从废气的导入方向(图1所示的箭头B方向)观看吸附塔11的说明图。如这些图所示，吸附塔11具备入口气室41、两个碳质吸附剂层43、两个出口气室45及内部隔板47。入口气室41是配置在吸附塔11中央的被导入废气的部分。碳质吸附剂层43是填充有碳质吸附剂的部分。在碳质吸附剂层43内，碳质吸附剂从上方向下方流动。出口气室45与烟囱31连接。内部隔板(隔板)47是用于将入口气室41上下隔离的板。由此，吸附塔11 (入口气室41)被分成上层部(上部)51及下层部(下部)53。其结果，抑制了在上层部51和下层部53之间废气及N H 3进行往返的情况。废气被导入到吸附塔11的上层部51及下层部53的入口气室41。之后，废气穿过配置于其两侧面的碳质 吸附剂层43并通过出口气室45流向烟囱31。N H3供给器27向吸附塔11的上层部51及下层部53供给氨(NH3)。由此，在被导入到吸附塔11的废气中混入氨(N H 3)。从而，在吸附塔11中，废气中的氮氧化物(N Ox)如式I所示那样，利用N H 3被分解成氮(N 2)。N 0+ΝΗ 3 + I / 4 O 2 2 + 3 / 2 H 2 O -(式 I)另外，废气中的二氧化硫(S O 2)在碳质吸附剂的细孔内进行化学反应。由此，如式2所示，生成硫酸(H 2 S O 4)并被吸附于碳质吸附剂。SO2+I / 202+H20 — H2SO4 (硫酸)...(式 2)进而，该硫酸如式3及式4所示那样，利用N H 3而成为酸性硫酸铵或硫酸铵，并被吸附于碳质吸附剂。NH 3 +H 2 S O 4-NH 4 HSO4 (酸性硫酸铵)...(式 3)NH3+NH4HS04 —(NH4)2HSO4 (硫酸铵)...(式 4)此外，废气中的大半S O\是S O 2，大半NO\是1^ O。因此，上述的反应式中，表示了 S O 2及N O的反应。另外，吸附塔11将使用完的碳质吸附剂(吸附有S O夂等的碳质吸附剂)从其底部排出。碳质吸附剂回收用传送装置17接受从吸附塔11排出的使用完的碳质吸附剂。碳质吸附剂回收用传送装置17将该使用完的碳质吸附剂输送到再生塔13。再生塔13对使用完的碳质吸附剂进行再生(活化)处理。即，再生塔13将使用完的碳质吸附剂加热到400°C以上，由此，再生为能够再使用。再生塔13将再生后的碳质吸附齐IJ (再生碳质吸附剂)从其底部排出。碳质吸附剂供给用传送装置15接受从再生塔13排出的碳质吸附剂。碳质吸附剂供给用传送装置15将该碳质吸附剂从吸附塔11上部向吸附塔11进行供给。在再生塔13中，通过对碳质吸附剂加热，硫酸铵及酸性硫酸铵如以下的式5及式6所示那样被分解成N 2。另外，在该过程中，生成NH 3。在再生塔13中，产生包含N2及NH 3的脱附气体。(NH 4)2 H S O 4 — NH 4 H S O 4+NH 3...(式 5)NH4HS04 — S02 + 2H20+1 / 3 N 2 + I / 3 NH 3...(式 6)NH 3解吸塔19从含有自再生塔13排出的脱附气体的洗涤水中除去(回收)N H3o NH 3解吸塔19将回收到的NH 3通过NH 3回送管路29向吸附塔11返回。副产品回收设备21对由N H 3解吸塔19除去N H 3后的洗涤水进行规定的处理。由此，副产品回收设备21生成、回收硫酸及石膏等副产品。切换器25是对使借助于N H 3回送管路29回送来的N H 3向吸附塔11的上层部51还是下层部53返回进行切换的部件。图4是表示切换器25的构成的说明图。如该图所示，切换器25具备上层管路61、下层管路63、上层阀65、下层阀67及阀控制部69。上层管路61 是用于将从N H 3回送管路29回送来的N H 3 (回送N H 3)供给到吸附塔11的上层部51的管路。另一方面，下层管路63是用于将回送N H 3供给到吸附塔11的下层部53的管路。上层阀65是用于对从上层管路61向上层部51供给回送NH 3进行控制的阀。在上层阀65打开的情况下，向吸附塔11的上层部51供给回送N H 3。在上层阀65关闭的情况下，不向吸附塔11的上层部51供给回送NH 3。下层阀67是用于对从下层管路63向下层部53供给回送N H 3进行控制的阀。在下层阀67打开的情况下，向吸附塔11的下层部53供给回送NH 3。在下层阀67关闭的情况下，不向吸附塔11的下层部53供给回送NH 3。阀控制部69对导入到本装置的吸附塔11中的废气量进行测量。而且，阀控制部69对废气量是否在规定量以上进行判断。而且，阀控制部69基于判断结果对上层阀65及下层阀67的开闭状态进行控制。以下对本装置中的回送NH 3的控制进行说明。首先，对与本装置连接的烧结机正常运转的情况(S卩、从烧结机向本装置连续地导入规定量以上的废气的情况)进行说明。在这种情况下，切换器25的阀控制部69判断为废气量在规定量以上。而且，阀控制部69关闭下层阀67而打开上层阀65。由此，从N H 3解吸塔19向吸附塔11返回的回送N H 3被导入到吸附塔11的上层部51。如上所述，在吸附塔11中，碳质吸附剂被供给到上层部51。从而，在吸附塔11的上层部51中存在许多刚刚再生的S O 2吸附量较少的碳质吸附剂。从而，被导入到上层部51的许多回送NH 3不与S O 2反应而能够与废气中的N Ox反应。从而，能够有效地对废气进行脱硝。另外，烧结机定期地(例如每I个月)为了检查而停止10几个小时 I天左右。在这样短时间停止时，在本装置中，停止从NH 3供给器27供给NH 3。但是，吸附塔11与再生塔13之间的碳质吸附剂的循环以及回送NH 3向吸附塔11的导入继续。这时，由于烧结机已经停止，所以不向吸附塔11导入来自烧结机的废气。因此，返回到吸附塔11的回送NH 3无法与废气中的N Ox反应。从而，若向存在许多刚刚再生后的S O 2吸附量较少的碳质吸附剂的吸附塔11的上层部51供给回送N H 3，则有大量N H3从吸附塔11的出口排出(所谓的泄漏N H 3增加)的可能性。另外，即使烧结机重新运转，直到经过某个一定的期间为止(B卩，烧结机起动时)，导入到本装置的废气量也是保持较少不变(即，不到规定量)。因此，与烧结机停止时相同，泄漏NH 3有可能增加。这样的泄漏NH 3被导入到烟囱31。另一方面，也向烟囱31导入来自其他处理装置的废气。若在这样的废气中存在HC I，则如以下的式7所示，有时该HC I与上述的泄漏NH3反应，从而生成氯化铵(NH4 C I)。若其从烟囱放出后发生凝结，则会从烟囱托起白烟。NH 3+H C I — NH 4 C 卜..(式 7)对此，在烧结机停止时以及从重新运转起到经过一定时间为止的期间，切换器25的阀控制部69判断为废气量不到规定量。而且，阀控制部69关闭上层阀65而打开下层阀67。由此，从N H 3解吸塔19向吸附塔11返回的回送N H 3被导入到吸附塔11的下层部53。在下层部53 存在许多S O 2吸附量较多的碳质吸附剂。因此，回送N H 3能够与吸附于碳质吸附剂的S O 2反应，成为硫酸铵。由此，能够抑制泄漏NH 3的增加。另外，吸附塔11具备用于将吸附塔11隔离为上层部51和下层部53的内部隔板47。由此，抑制了在烧结机停止时以及从重新运转起到经过一定时间为止的期间，被导入到下层部53的回送N H 3向上层部51流动的情况。因此，能够有效地抑制泄漏N H 3。此外，实际上，如果碳质吸附剂是低温，其也能够吸附NH 3这样的碱性物质。但是，吸附有N H 3的碳质吸附剂，随着变为高温而将所吸附的N H 3放出。因此，其结果，会从吸附塔11的出口排出NH 3。另外，在本实施方式中，作为向本装置导入废气的使用化石燃料的设备，例举了烧结机。但是，不限于此，该设备也可以是锅炉。另外，在本实施方式中，在吸附塔11中具备将吸附塔11隔离成上层部51和下层部53的I张内部隔板47。但是，不限于此，吸附塔11也可以具备多个内部隔板。在这种情况下，吸附塔11被隔离成3层以上的部分。在这种情况下，在烧结机正常运转时，优选使回送NH 3尽可能地返回到上层的部位。另一方面，在烧结机停止时以及从重新运转起到经过一定时间为止的期间，优选使回送NH 3尽可能地返回到下层的部位。另外，当在吸附塔11中设置I张内部隔板47的情况下，也可以将内部隔板47设置于使上层部51的尺寸和下层部53的尺寸几乎相等的位置。另外，也可以将内部隔板47设置于使上层部51比下层部53大的位置。另外，吸附塔11也可以不具有内部隔板47。在这种情况下，切换器25成为对使借助于NH 3回送管路29回送来的NH 3向吸附塔11的上部还是下部返回进行切换的部件。在这种情况下，被供给到吸附塔11的下部的回送NH 3有可能多少向上部流动。但是，SP使是这样的构成，回送N H 3的大部分也是与位于吸附塔11下部的S O 2吸附量较多的碳质吸附剂反应。因此，能够抑制泄漏NH 3。另外，在本实施方式中，在切换器25中具备阀控制部69。而且，该阀控制部69测量导入到本装置的吸附塔11中的废气量，并对废气量是否在规定量以上进行判断。而且，阀控制部69基于判断结果对上层阀65及下层阀67的开闭状态进行控制。对于该"规定量"，优选由本装置的用户以使得与导入到本装置的废气的量、及回送N H3的量对应的方式预先设定。另外，切换器25也可以不具备阀控制部69。在这种情况下，本装置的用户也可以根据烧结机的运转状況(是正常运转过程中，还是停止时以及从重新运转起到经过一定时间为止的期间)控制上层阀65及下层阀67的开闭状态。另外，本实施方式所示的碳质吸附剂例如含有活性炭、活性褐煤、活性木炭或活性焦炭。
权利要求1.一种废气处理装置，其特征在于，具有: 吸附塔，利用从上部供给的碳质吸附剂和N H 3将废气中含有的硫氧化物和氮氧化物除去，并将吸附有硫氧化物和氮氧化物的碳质吸附剂从底部排出； 再生塔，用于对从所述吸附塔排出的碳质吸附剂进行再生处理； NH 3解吸塔，从所述再生 处理时排出的脱附气体中回收NH 3并向吸附塔回送；和切换器，对使从N H 3解吸塔回送的回送N H 3是向吸附塔的上部返回还是向吸附塔的下部返回进行切换。
2.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于， 所述切换器被设定成，在废气处理装置前级的锅炉或烧结机停止时或起动时，使所述回送N H 3向吸附塔的下部返回。
3.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述切换器具备: 用于将所述回送NH 3向吸附塔的上部供给的上层管路； 用于将所述回送NH 3向吸附塔的下部供给的下层管路； 对从所述上层管路向吸附塔的上部供给回送NH 3进行控制的上层阀； 对从所述下层管路向吸附塔的下部供给回送NH 3进行控制的下层阀；和 阀控制部，并且 该阀控制部对供给到所述吸附塔的废气量进行测量，在判断为废气量在规定量以上的情况下打开上层阀而关闭下层阀，在判断为废气量不到规定量的情况下打开下层阀而关闭上层阀。
4.根据权利要求1 3的任意一项所述的废气处理装置，其特征在于， 所述吸附塔具备用于将该吸附塔隔离为上部及下部的隔板。
专利摘要本实用新型的废气处理装置，其特征在于，具有吸附塔，利用从上部供给的碳质吸附剂和ＮＨ3将废气中含有的硫氧化物和氮氧化物除去，并将吸附有硫氧化物和氮氧化物的碳质吸附剂从底部排出；再生塔，用于对从所述吸附塔排出的碳质吸附剂进行再生处理；ＮＨ3解吸塔，从进行所述再生处理时被排出的脱附气体中回收ＮＨ3并向吸附塔回送；和切换器，对使从ＮＨ3解吸塔回送的回送ＮＨ3向吸附塔的上部还是下部返回进行切换。
文档编号B01D53/86GK203075823SQ20122051817
公开日2013年7月24日 申请日期2012年10月10日 优先权日2012年10月10日
发明者后藤浩平, 森本启太 申请人:住友重机械工业株式会社