一种活性焦模块化承载装置、吸收塔及净化烟气的方法与流程

文档序号:13009753阅读:176来源:国知局
技术领域
本发明属于活性焦烟气净化技术领域,涉及一种活性焦模块化承载装置、
吸收塔及净化烟气的方法。


背景技术:

活性焦法脱除烟气中污染物技术作为一种固相吸附脱除技术,可实现一体
化脱除SO2、NOx、有机物、重金属和粉尘;烟气无需再热,无二次污染,无
废渣、废水及废气等产生,还可通过吸附剂再生回收硫资源。在脱除反应过程
中伴随产生热量,若烟气流动分布不均匀、不通畅或活性焦停滞,则极易发生
蓄热,产生热点,严重时甚至发生活性焦自燃。为了避免上述现象,要求吸附
剂活性焦和烟气都以均匀的速度流动。但是,这样会造成烟气流动有阻力,活
性焦移动磨损。塔内烟气分布和活性焦的消耗始终是活性焦技术无法回避的问
题。根据企业调研和文献数据,活性焦的消耗占运行成本的很大部分。活性焦
的消耗包括物理磨损和化学消耗,从工业实际运行数据来看,物理磨损占总消
耗量的一半以上。因而,减小活性焦的物理磨损具有重要的经济意义。设计一
种塔内气流均匀分布与活性焦移动相配合的装置具有较大的现实意义。
CN103349892A公开了一种错流式双级移动床活性焦废气集成净化塔,净
化塔主体分为活性焦进料区、脱硝区、过渡层、脱硫区和出料层;脱硝区包括
脱硝区活性焦床层、脱硝区进气室和脱硝区出气室;脱硫区包括脱硫区活性焦
床层、脱硫区出气室和脱硫区进气室;过渡层包括带有废气进口的进气烟道和
卸料斗,进气烟道导通设置在脱硫区进气室上方,脱硝区活性焦床层通过卸料
斗与脱硫区活性焦床层连接,脱硫区出气室与脱硝区进气室导通连接。但该专

利并未明确提及脱硝区和脱硫区中活性焦床层的承载、布置及移动方式。
CN202237713U公开了一种高效错流式活性焦移动床烧结烟气净化单元及
净化塔,净化塔由净化单元组成,每个净化单元涉及活性焦炭层,其由2-4层
活性焦炭层组成,前层进气端采用布气板,各层间用带孔隔板分隔,后层排气
端采用带排气孔的排气孔板,其塔内单元具体工艺布置并未给出,且烟气阻力
较大。
CN201572596U公开了一种错流式移动床脱硫塔,包括一脱硫塔主体,以
及设置在所述主体上的进气烟道与出气烟道,设置在所述主体下方的出料斗,
所述脱硫塔主体包括设置在中间的进气室、设置在所述进气室两侧的活性焦
层、分别设置在所述活性焦层侧面的出气室、所述进气烟道与所述进气室连
接,所述进气室与所述活性焦层导通,所述活性焦层与所述出气室导通,所述
出气室的顶端通过至少一对导通烟道与所述出气烟道连接,其烟气处理量大、
塔内阻力小、气流分布均匀,但塔内活性焦层移动等并未明确说明。
CN103894040A公开了一种用于烟气脱硫脱硝的活性焦移动床模块化装
置,包括:吸附塔、再生塔、第一输送通道、第二输送通道、料斗以及闸阀
等;所述的吸附塔和再生塔均配有传动装置,用于塔内料斗移动;所述的料斗
用于装填活性焦或者活性炭吸附剂,可降低活性焦在移动过程中的磨损;所述
的第一输送通道用于塔外料斗移动,可将装载吸附饱和活性焦的料斗输送至再
生塔,再将装载再生活性焦的料斗通过第二通道输送至吸附塔;所述的吸附塔
和再生塔配备有闸阀,防止更换料斗造成污染气体泄露。但是,料斗之间的接
触不紧密,烟气可不经过活性焦直接进入下一净化装置。
综上所述,开发一种塔内活性焦物理损耗小且烟气分布均匀的装置十分必
要。


技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种活性焦模块化承载
装置、吸收塔及净化烟气的方法,所述活性焦模块化承载装置可有效降低活性
焦的磨损量,操作效率高,具有该装置的吸收塔烟气处理量大,塔内气流阻力
小、分布均匀、活性焦移动通畅且利用率高、可显著提高烟气中污染物的脱除
效率。
本发明中如无特殊说明“多个”均是指至少一个。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的目的之一在于提供一种活性焦模块化承载装置,所述活性焦承载
装置包括传动装置和多个活性焦模块,活性焦模块上设置固定装置,多个活性
焦模块上下无缝隙叠加后通过固定装置固定在传动装置上,活性焦模块具有多
孔结构,活性焦模块的底部宽度比上部宽度小3-5cm,活性焦模块高度及宽度
独立地为50-80cm,长度为80-120cm。
所述活性焦模块的底部宽度比上部宽度小3-5cm,如3.2cm、3.5cm、
3.8cm、4.0cm、4.2cm、4.5cm或4.8cm等,以保证活性焦模块上下无缝叠加;
活性焦模块顶部开口,内部设置若干隔断。
所述活性焦模块高度及宽度独立地为50-80cm,如52cm、55cm、58cm、
60cm、62cm、65cm、68cm、70cm、75cm或78cm等,长度为80-120cm,如
82cm、85cm、90cm、92cm、95cm、100cm、105cm、110cm或115cm等,以保
证待净化烟气与活性焦模块中吸附剂如活性焦的接触时间足够长,从而获得更
好的污染物脱除效果。
所述活性焦模块用于承载活性焦或其它吸附介质,所述传动装置用于带动
活性焦模块移动。
所述活性焦模块化承载装置可有效降低活性焦的物理磨损量,操作效率
高。
所述活性焦模块具有网状结构。
优选地,所述活性焦模块为立方体结构,其侧面设置加强筋。所述网状结
构有利于活性焦模块中的活性焦与烟气接触,侧面设置加强筋有利于提高活性
焦模块的使用寿命。
优选地,所述活性焦模块顶部开口,内部设置若干隔断。
所述传动装置包括空心槽钢和链条,所述链条置于空心槽钢内,所述固定
装置可拆卸地固定在链条上,活性焦模块与链条一起移动。链条置于空心槽钢
内用以隔绝外界的烟尘等,以降低故障率。链条可以有若干个,根据活性焦模
块在纵向的个数确定。
优选地,所述传动装置还包括带动链条的动力装置,所述链条与动力装置
相连。
优选地,所述动力装置为电机,优选为可调速电机。
所述固定装置为挂钩。
优选地,所述挂钩设置在所述活性焦模块两侧。
本发明的目的之二在于提供一种吸收塔,所述吸收塔设置有进气烟道与出
气烟道,所述吸收塔内部设置有进气室、出气室和活性焦模块组;
所述进气室设置于吸收塔中间;所述进气室和出气室分别设置在活性焦模
块组两侧,活性焦模块组与吸收塔内壁无缝连接;进气室中的烟气通过活性焦
模块组进入出气室,进气烟道与进气室相连,出气烟道与出气室相连;
所述活性焦模块组包括多个活性焦模块化承载装置,所述活性焦模块化承
载装置包括传动装置和多个活性焦模块,活性焦模块上设置固定装置,多个活

性焦模块上下无缝隙叠加后通过固定装置固定在传动装置上,活性焦模块具有
多孔结构,活性焦模块的底部宽度比上部宽度小3-5cm,活性焦模块高度及宽
度独立地为50-80cm,长度为80-120cm。
所述活性焦模块的底部宽度比上部宽度小3-5cm,如3.2cm、3.5cm、
3.8cm、4.0cm、4.2cm、4.5cm或4.8cm等,以保证活性焦模块上下无缝叠加;
活性焦模块顶部开口,内部设置若干隔断。
所述活性焦模块高度及宽度独立地为50-80cm,如52cm、55cm、58cm、
60cm、62cm、65cm、68cm、70cm、75cm或78cm等,长度为80-120cm,如
82cm、85cm、90cm、92cm、95cm、100cm、105cm、110cm或115cm等,以保
证待净化烟气与活性焦模块中吸附剂如活性焦的接触时间足够长,从而获得更
好的污染物脱除效果。
所述进气室设置于吸收塔中间,利于管道布置且进气均匀。
多个活性焦模块化承载装置是指至少一个活性焦模块化承载装置,实际使
用中活性焦模块化承载装置的个数可根据吸收塔的内径确定。
所述活性焦模块组与吸收塔内壁无缝连接是为了保证进气室中的烟气与活
性焦模块中的吸附剂接触后再进入出气室,从而保证待净化烟气的污染物去除
率。所述活性焦模块组与所述吸收塔的纵切面平行。
所述进气室的两侧分别设置活性焦模块组,以充分净化烟气。
优选地,所述多个活性焦模块化承载装置经上下叠合、前后叠合或左右叠
合中的任意一种或至少两种的组合形成所述活性焦模块组。典型但非限制性的
组合如,上下叠合与前后叠合,上下叠合与左右叠合,上下叠合、前后叠合与
左右叠合。
优选地,所述活性焦模块组通过U型槽与吸收塔内壁无缝连接。
优选地,所述U型槽侧壁的长度为10-30cm,如12cm、15cm、18cm、20cm、
22cm、25cm或28cm等。所述侧壁长度过长影响活性焦模块净化烟气的效率,
过短则不利于U型槽固定活性焦模块组。所述U型槽的高度与吸收塔的塔高相
同。
优选地,所述活性焦模块具有网状结构。
优选地,所述活性焦模块为立方体结构,侧面设置加强筋。
所述网状结构有利于活性焦模块中的活性焦与烟气接触,侧面设置加强筋
有利于提高活性焦模块的使用寿命。
优选地,所述活性焦模块顶部开口,内部设置若干隔断。
优选地,所述传动装置包括空心槽钢和链条,所述链条置于空心槽钢内,
所述固定装置可拆卸地固定在链条上,活性焦模块与链条一起移动。链条置于
空心槽钢内用以隔绝外界的烟尘等,以降低故障率。链条可以有若干个,根据
活性焦模块在纵向的个数确定。
优选地,所述传动装置还包括带动链条的动力装置,所述链条与动力装置
相连。
优选地,所述动力装置为电机,优选为可调速电机。
优选地,所述固定装置为挂钩。
优选地,所述挂钩设置在活性焦模块两侧。
所述吸收塔外部还设置有活性焦装料室和活性焦卸料室,所述活性焦装料
室和活性焦卸料室分别设置在吸收塔的上、下两端。所述活性焦装料室、活性
焦模块化承载装置以及活性焦卸料室形成一体,以方便活性焦模块中吸附剂的
装料,与烟气接触吸附污染物以及卸去活性焦模块。
优选地,所述活性焦卸料室内设置有脱钩装置,以使挂在链条上的活性焦

模块能脱离链条,重新更换其中的吸附剂或输送到活性焦装料室。
优选地,所述卸料室底部设置有承托活性焦模块的液压装置,用以承托卸
料的活性焦模块,方便其顺利移出吸收塔,所述液压装置可设置两组,用一备
一。
优选地,所述吸收塔上活性焦模块的进出口处均设置料仓和闸阀,防止更
换活性焦模块造成污染气体泄露。
优选地,所述闸阀的阀片边缘为掺杂金属的石棉材料。
所述进气烟道位于吸收塔侧面底部。
优选地,所述进气烟道内设置导流板。
优选地,所述进气室内设置有气流均布器。
本发明的目的之三在于提供一种吸收塔组合,所述吸收塔组合由多个并联
的吸收塔组成,所述吸收塔为如上所述的吸收塔。
本发明的目的之四在于提供一种利用如上所述吸收塔净化烟气的方法,所
述方法包括如下步骤:
(1)待净化烟气通过进气烟道进入进气室;
(2)活性焦模块在吸收塔内由上到下移动,进气室中的烟气通过活性焦模
块组后进入出气室;
(3)出气室中的净化烟气经出气烟道排出。
利用如上所述吸收塔组合净化烟气的方法,如下步骤:
(1)待净化烟气通过进气烟道分别进入各个并联的吸收塔的进气室;
(2)活性焦模块在吸收塔内由上到下移动,进气室中的烟气通过活性焦模
块组后进入出气室;
(3)出气室中的净化烟气经出气烟道排出。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的活性焦模块化承载装置提出一种模块化概念,并设计出具体
的模块化装置,可有效降低活性焦的磨损量,年损耗量降低到初次装焦量的
15%-40%,并且操作效率高;
本发明提供的设置有活性焦模块化承载装置的吸收塔具有塔内气流阻力
小、气流分布均匀及操作效率高的优点,并且所述吸收塔的烟气处理量大、活
性焦模块在塔内的移动通畅、利用率高,可显著提高污染物脱除效率,脱硫率
可达95%以上,脱硝率可达80%以上。
附图说明
图1为实施例1提供的相互叠加的多个活性焦模块示意图。
图2为实施例1提供的活性焦模块上下卡槽示意图。
图3为实施例2提供的吸收塔内部结构正视图。
图4为实施例2提供的吸收塔内链条布置俯视图。
其中,1,活性焦装料室;2,活性焦模块组;3,活性焦卸料室;4,液压
装置;5,进气室;6,出气室;7,链条;8,活性焦模块;9,挂钩;10,U型
槽;11,吸收塔。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种活性焦模块化承载装置,包括多个活性焦模块8和传动装置。
所述活性焦模块8(如图2所示)用于放置活性焦,其为网状立方体结构,
其侧面设置加强筋;其底部宽度比上部宽度小3-5cm,顶部开口,内部设置若
干隔断;其高度及宽度独立地为50-80cm,长度为80-120cm;其两侧设置挂钩

9。
所述传动装置包括空心槽钢、动力装置和链条7,所述链条7置于空心槽钢
内并与动力装置相连。所述动力装置为调速电机,用于带动链条7移动。
多个活性焦模块8上下无缝叠加(如图1所示)后通过挂钩9挂在链条7
上,随着链条7上下移动。
实施例2
一种吸收塔11,其结构简图如图3所示。吸收塔11侧面底部设置进气烟
道,进气烟道内设置导流板,吸收塔11顶部设置出气烟道;吸收塔11内部设
置有进气室5、出气室6和两个活性焦模块组2,活性焦模块组2通过U型槽与
吸收塔11内壁无缝连接,U型槽侧壁的长度为10-30cm。活性焦模块组2包括
多个实施例1所述的活性焦模块化承载装置,所述多个活性焦模块化承载装置
经上下叠合和前后叠合或形成所述活性焦模块组2。
进气烟道与进气室5相连,出气烟道与出气室6相连;活性焦模块组2的
两侧分别设置进气室5和出气室6;进气室5设置在吸收塔11的中间,进气室
5内设置气流均布器,进气室5两侧均设置有活性焦模块组2;进气室5中的烟
气通过活性焦模块组2进入出气室6。
吸收塔11外部还设置有活性焦装料室1和活性焦卸料室3,活性焦装料室
1和活性焦卸料室3分别设置在吸收塔11的上、下两端。其中,活性焦卸料室
3内设置有脱钩装置,卸料室底部设置有两组承托活性焦模块8的液压装置4。
吸收塔11上活性焦模块8的进出口处均设置料仓和闸阀,阀片边缘为耐高
温的软质材料,如掺杂金属的石棉材料等。
利用所述吸收塔11净化烟气的流程如下:
烟气由主烟道通过吸收塔11底部的烟气入口进入塔内进气烟道,进而进入

进气室5;活性焦模块8在活性焦装料室1装满活性焦或其它吸附剂,由链条7
承托向下缓慢移动进入吸收塔11内部;烟气与活性焦模块组2中的活性焦模块
8在吸收塔11内部逆流接触,进行净化烟气,净化后的烟气进入出气室6,再
经出气烟道排出吸收塔11。
当活性焦模块8缓慢移动到活性焦模块出口时,触发脱钩装置和闸阀,从
而使活性焦模块8进入活性焦卸料室3,底部的液压装置4用以承载卸下的活性
焦模块8,以便模块移出活性焦卸料室3。
实施例3
一种吸收塔组合,所述吸收塔组合由三个并联的实施例2所述的吸收塔组
成。
利用如上所述吸收塔组合净化烟气的方法,包括如下步骤:
(1)待净化烟气通过进气烟道分别进入各个并联的吸收塔的进气室;
(2)活性焦模块在吸收塔内由上到下移动,进气室中的烟气通过活性焦模
块组后进入出气室;
(3)出气室中的净化烟气经出气烟道排出。
实施例4
利用实施例2所述的吸收塔11净化烟气,所述烟气中污染物及其含量为
SO2:270mg/Nm3,NOx:690mg/Nm3,烟气的进气量为30×104Nm3/h。
其中,所述吸收塔长6m,宽5m高31m,设置2个活性焦模块组,1个进
气室,且进气室设置于吸收塔的中间,2个活性焦模块组分别位于进气室两侧,
活性焦模块组一侧设置有进气室,另一侧设置有出气室。活性焦模块组由多个
活性焦模块化承载装置(长6m宽2.1m高22m)左右叠合组成,其中,活性焦
模块的长和宽分别为100cm和70cm,高为60cm。U型槽侧壁的长度为20cm。
烟气由主烟道通过吸收塔11底部的烟气入口进入塔内进气烟道5,进而进
入进气室5;活性焦模块8在活性焦进料区1装满活性焦,由链条7承托向下缓
慢移动进入吸收塔11内部;烟气与活性焦模块组2中的活性焦模块8在吸收塔
11内部逆流接触,进行净化烟气,净化后的烟气进入出气室6,再经出气烟道
排出吸收塔11。
当活性焦模块8缓慢移动到活性焦模块出口时,触发脱钩装置和闸阀,从
而使活性焦模块8进入活性焦卸料室3,底部的液压装置4用以承载卸下的活性
焦模块8,以便模块移出活性焦卸料室3。
净化烟气中污染物浓度为SO2:10mg/Nm3,NOx:99mg/Nm3,脱硫率96%,
脱硝率85%。经检验,活性焦模块中活性焦的年磨损量为初次装焦量的20%,
且该装置模块化操作效率高、烟气处理量大、活性焦移动通畅且利用率高。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围
并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技
术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明
的保护范围和公开范围之内。
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