一种活性焦解析SO2的装置、系统的制作方法

本发明涉及活性焦脱硫资源化利用领域，特别涉及一种活性焦热解析so2的装置、系统。

背景技术：

活性焦烟气脱硫技术可对工业烟气中硫进行资源化回收，现有资源化工艺以将so2制成硫酸、铵肥等为主，主要应用于化工、钢铁、冶金等行业。该技术属于半干法脱硫，可实现近零水耗，可协同脱除其他污染物(nox、重金属等)。

目前，脱硫用活性焦以商品成型焦或颗粒焦为主，活性焦脱硫后为了实现so2的资源化利用，通常采用竖直布置的管式换热器(管内为焦)、以高温加热的方式将so2从活性焦中解析出来。针对管式换热器，由于商品焦颗粒尺寸较大、堆积密度较小，管内解析出的so2在阻力较小的情形下将解析气从管内抽取出来；但是，针对粒径较小的活性焦、堆积密度较大，so2在管内流动一方面阻力增加，管内压力波动明显，且容易形成柱塞流，导致管式换热器运行稳定性变差。此外，脱硫烟气量增加需要增大管式换热器截面尺寸，容易造成活性焦布料均匀性变差，使得不同位置管内的活性焦解析一致性较差。。

技术实现要素：

针对现有管式换热器活性焦解析so2的装置阻力大、管间流动稳定性不一致、装置尺寸大、布料均匀性差等现状，本发明提供一种活性焦解析so2的装置、系统，以实现单台装置具备活性焦稳定、连续解析so2的运行能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种活性焦解析so2的装置，包括：加热式螺旋输送本体；所述加热式螺旋输送本体包括密封壳体，所述密封壳体两端分别设有活性焦入口和活性焦出口；所述密封壳体内部依次分成活性焦预热段、活性焦解析段以及活性焦冷却段；在所述密封壳体内设有贯穿活性焦预热段、活性焦解析段以及活性焦冷却段的轴以及固定在轴上的螺旋叶片，所述轴通过联轴器与驱动装置连接实现旋转；所述活性焦解析段的截面底部为半圆形、上部为上凸椭圆形。

进一步地，所述密封壳体、轴以及螺旋叶片均采用中空结构。

进一步地，所述加热式螺旋输送本体水平放置。

进一步地，所述加热式螺旋输送本体倾斜放置，加热式螺旋输送本体的倾斜角小于活性焦堆的积角。

进一步地，所述活性焦预热段和活性焦冷却段的截面均为圆形。

进一步地，在所述密封壳体上的活性焦预热段设有中温热流体入口和中温热流体出口；在所述密封壳体上的活性焦解析段设有高温热流体入口、高温热流体出口和解析so2气体出口；在所述密封壳体上的活性焦冷却段设有低温热流体入口和低温热流体出口；

所述高温热流体出口和中温热流体入口连通，所述中温热流体出口和低温热流体入口连通。

一种活性焦解析so2的系统，包括：加热式螺旋输送本体、解析so2气体处理装置、解析so2气体净化装置、吸附so2的活性焦储料装置、解析后的活性焦储料装置、热流体发生装置以及氮气发生装置；

所述吸附so2的活性焦储料装置通过活性焦入口与所述加热式螺旋输送本体连通；所述解析后的活性焦储料装置通过活性焦出口与所述加热式螺旋输送本体连通；所述热流体发生装置与活性焦解析段、轴和螺旋叶片分别连通；所述解析so2气体净化装置与活性焦解析段连通，所述解析so2气体处理装置与解析so2气体净化装置连接；所述氮气发生装置与联轴器连接。

进一步地，所述热流体发生装置产生的热烟气进入活性焦解析段的密封壳体，间接加热活性焦，将活性焦吸附的so2解析出来；活性焦解析段排出的烟气进入活性焦预热段的密封壳体，预热活性焦；活性焦预热段排出的烟气进入活性焦冷却段的密封壳体，冷却活性焦；

热流体发生装置产生的热烟气同时进入轴和螺旋叶片，加热活性焦。

进一步地，所述氮气发生装置产生的氮气进入密封壳体两端的联轴器，防止空气进入加热式螺旋输送本体。

进一步地，存储于吸附so2的活性焦储料装置的活性焦经活性焦入口进入加热式螺旋输送本体，依次经过活性焦预热段、活性焦解析段、活性焦冷却段后经活性焦经活性焦出口进入解析后的活性焦储料装置。

本发明有益效果：

1)本发明采用螺旋输送方式使得活性焦输送过程中实现连续预热、解析、冷却过程。

2)本发明利用活性焦解析段上部的上凸椭圆形结构聚集so2解析气体，采用倾斜布置加热式螺旋输送本体的方式能够避免管式换热器解析装置管内压力波动引起的活性焦不稳定流动及严重时出现的柱塞流。

3)本发明螺旋叶片、轴、密封壳体采用中空结构，增加了与活性焦的换热面积，有利于活性焦快速解析so2。

4)本发明采用螺旋输送方式加强活性焦周向和切向运动，有助于强化活性焦换热系数。

5)本发明采用活性焦预热段、活性焦解析段、活性焦冷却段热流体加热段隔离的方式，使得本发明热量实现梯级利用。

6)本发明可模块化，自动化程度高，精确可控。

附图说明

图1为本发明标定装置的结构示意图；

图2为活性焦解析段结构示意图；

图中，10.加热式螺旋输送本体、20.解析so2气体处理装置、30.解析so2气体净化装置、40.吸附so2的活性焦储料装置、50.解析后的活性焦储料装置、60.热流体发生装置、70.氮气发生装置；

101.活性焦预热段、102.活性焦解析段、103.活性焦冷却段、104.活性焦入口、105.活性焦出口、106.螺旋叶片、107.驱动装置、108.轴、109.联轴器、110.密封壳体；

111.高温热流体入口、112.高温热流体出口、113.中温热流体入口、114.中温热流体出口、115.低温热流体入口、116.低温热流体出口、117.解析so2气体出口。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明公开了一种活性焦解析so2的装置，如图1所示，包括了加热式螺旋输送本体；

加热式螺旋输送本体包括：密封壳体，密封壳体两端分别设有活性焦入口和活性焦出口；密封壳体内部依次分成活性焦预热段、活性焦解析段以及活性焦冷却段；在密封壳体内设有贯穿活性焦预热段、活性焦解析段以及活性焦冷却段的轴以及固定在轴上的螺旋叶片，轴通过联轴器与驱动装置连接实现旋转。

烟气从壳体外部的密封空间(如图1中虚线和实线形成的中空密封空间)流动，该处三段式隔离。活性焦在虚线形成的空间内流通，三段相互贯通，没有明显的分隔界面，只因为具体设计过程中存在一个温度界面。

外部热流体是采用隔离的形式，外部热流体和叶片里的热流体分别间接加热活性焦。

作为一种实施方式，活性焦预热段和活性焦冷却段的截面均为圆形，如图2所示，活性焦解析段的截面底部为半圆形、上部为上凸椭圆形，该设计能够更好地聚集so2解析气体。

特别地，加热式螺旋输送本体可以水平放置，也可以倾斜放置；倾斜放置时，加热式螺旋输送本体倾斜角小于活性焦的堆积角，避免了管式换热器解析装置管内压力波动引起的活性焦不稳定流动及严重时出现的柱塞流。

为了增加活性焦的换热面积，将活性焦入口、活性焦出口、密封壳体、螺旋叶片、轴和密封壳体均设置为中空结构。

在密封壳体上的活性焦预热段设有中温热流体入口和中温热流体出口；在密封壳体上的活性焦解析段分别设有高温热流体入口、高温热流体出口和解析so2气体出口；在密封壳体上的活性焦冷却段设有低温热流体入口和低温热流体出口；高温热流体出口与中温热流体入口相连；中温热流体出口与低温热流体入口相连。

作为一种实施方式，本发明公开了一种活性焦解析so2的系统，如图1所示，包括：上述加热式螺旋输送本体、解析so2气体处理装置、解析so2气体净化装置、吸附so2的活性焦储料装置、解析后的活性焦储料装置、热流体发生装置以及氮气发生装置；氮气发生装置与密封壳体两端的联轴器联通。

吸附so2的活性焦储料装置通过活性焦入口与加热式螺旋输送本体连通；解析后的活性焦储料装置通过活性焦出口与加热式螺旋输送本体连通。

解析so2气体净化装置一端与解析so2气体处理装置连接，另一端通过解析so2气体出口与活性焦解析段连通。活性焦解析出的so2气体经解析so2气体出口进入解析so2气体净化装置；解析气与活性焦分离后，进入解析so2气体处理装置。

作为一种实施方式，解析so2气体净化装置可以采用旋风气固分离装置或金属过滤装置。

热流体发生装置一方面与螺旋叶片和轴分别相连；另一方面，与高温热流体入口相连，使得高温热流体进入活性焦解析段。

热流体发生装置可产生温度为510～650℃的热流体，流入螺旋叶片、轴、密封壳体内的热流体与活性焦输送方向相反。活性焦入口的活性焦温度小于80℃，活性焦预热段运行温度为150～250℃，活性焦解析段运行温度为200～500℃，活性焦冷却段运行温度为40～250℃，活性焦出口的活性焦温度小于80℃。

热流体发生装置产生的热烟气经高温热流体入口进入活性焦解析段的密封壳体，间接加热活性焦，将so2解析出来；冷却后的烟气经高温热流体出口和中温热流体入口进入活性焦预热段的密封壳体，预热活性焦；进一步冷却后的烟气经中温热流体出口和低温热流体入口进入活性焦冷却段的密封壳体，冷却活性焦；同时，热流体发生装置产生的热烟气进入轴和螺旋叶片，加热活性焦(进入壳体的和进入轴的是两个不同的回路)。

实施例1

设置活性焦解析so2系统的运行参数如下：

热流体发生装置产生温度为520℃的热烟气；活性焦入口的活性焦温度70℃；活性焦预热段运行温度为200℃；活性焦解析段运行温度为480℃；活性焦冷却段运行温度为120℃；活性焦出口的活性焦温度70℃；活性焦入口的活性焦粒径300μm～2mm；解析so2气体净化装置采用旋风分离器；叶片转速10r/min；加热式螺旋输送本体倾斜布置，倾斜角10°。

采用本发明公开的活性焦解析so2的系统，具体工作原理如下：

活性焦流程：存储于吸附so2的活性焦储料装置的活性焦经活性焦入口进入加热式螺旋输送本体，经活性焦预热段、活性焦解析段、活性焦冷却段后经活性焦经活性焦出口进入解析后的活性焦储料装置。

烟气流程：热流体发生装置520℃的热烟气经高温热流体入口进入活性焦解析段的密封壳体，间接加热活性焦，将so2解析出来；冷却后的烟气经高温热流体出口和中温热流体入口进入活性焦预热段的密封壳体，预热活性焦；进一步冷却后的烟气经中温热流体出口和低温热流体入口进入活性焦冷却段的密封壳体，冷却活性焦；同时，热流体发生装置产生的520℃热烟气进入轴和螺旋叶片，加热活性焦。

解析so2气体流程：活性焦解析段活性焦解析出的解析so2气体经解析so2气体出口进入解析so2气体净化装置；解析气与活性焦分离后，进入解析so2气体处理装置。

氮气流程：氮气发生装置产生的氮气进入密封壳体两端的联轴器，防止空气进入加热式螺旋输送本体。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。