本发明专利技术提供了一种炭基催化剂脱硫脱硝系统和方法，该系统包括烟气系统（A）、脱硫吸附系统（B），脱硝吸附系统（C）、炭基催化剂输送机系统（E）、氮气系统（F）、氨气化稀释系统（G）、冷却水系统（I）、炭基催化剂再生系统（D）和空气加热系统（H），各系统之间通过管道连接而成。锅炉烟气经过炭基催化剂脱硫脱硝系统处理达标后进入烟囱排放，吸附后的炭基催化剂经加热脱附后再生回到吸附塔，脱附出的高浓度SO2用于资源回收利用。该系统设备采用两级移动吸附分别脱除SO2和NOx，对高硫分、变硫分和烟气量变化较大的烟气条件具有很强的适应性，可为炭基催化剂烟气净化技术在火电行业大规模推广应用奠定基础。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境工程领域，具体涉及一种以炭基催化剂为吸附剂及催化剂的锅炉烟气联合脱硫脱硝系统和方法。
技术介绍
炭基催化剂烟气脱硫脱硝技术原理为:烟气在炭基催化剂的吸附及催化作用下，烟气中的SOjP O 2及H2O发生反应生成H2SO4,阳04吸附在炭基催化剂表面；同时利用炭基催化剂的催化性能，烟气中NOx与氨气发生催化还原反应生成N2，实现了烟气的脱硫脱硝。吸附催化反应后的炭基催化剂进行再生后循环利用。利用炭基催化剂进行烟气脱硫脱硝的系统方法已经很多，但是现有的系统设计及系统方法还存在以下不足: 1、现有的炭基催化剂(如活性焦)脱硫脱硝系统多针对流量和浓度相对特定的烟气条件设计，在烟气流量和污染物浓度变化较大或较快时炭基催化剂物料的调节比较困难或物料易发生较大磨损。2、当SOjP NOx浓度较高时，采用单塔布置无法实现两种污染物的低浓度排放。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供一种炭基催化剂脱硫脱硝系统。本专利技术同时提供一种利用炭基催化剂脱硫脱硝系统进行火电厂锅炉烟气脱硫脱硝的方法。为达到上述目的，本专利技术的具体技术方案如下: 一种炭基催化剂脱硫脱硝系统，该系统包括烟气系统(A)、脱硫吸附系统(B)，脱硝吸附系统(C)、炭基催化剂输送机系统(E)、氮气系统(F)、氨气化稀释系统(G)、冷却水系统(I)，各系统之间通过管道连接组成，系统还包括炭基催化剂再生系统(D)和空气加热系统(H)； 所述烟气系统(A)包括原烟气(锅炉烟气)输入管道(25)、混合气管道(26)、净烟气排放管道(27 )、脱硫吸附塔入口联箱(2 )及出口联箱(3 )、脱硝吸附塔入口联箱(8 )及出口联箱(9); 所述脱硫吸附系统(B)包括脱硫吸附塔(2)、脱硫吸附塔顶料斗(4)、物料给料阀(5)、物料卸料阀(6);脱硫吸附塔顶料斗、物料给料阀、脱硫吸附塔、物料卸料阀依次自上而下布置； 所述脱硝吸附塔系统(C)包括脱硝吸附塔(7)、脱硝吸附塔顶料斗(10)、物料给料阀(II)、物料卸料阀(12);脱硝吸附塔顶料斗、物料给料阀、脱硝吸附塔、物料卸料阀依次自上而下布置；所述脱硝吸附塔与所述脱硫吸附塔串联设置； 所述炭基催化剂再生系统(D)包括脱附再生塔(13)、脱附再生塔顶料斗(14)、物料给料阀(15)、物料卸料阀(16)、振荡筛(17);脱附再生塔顶料斗、物料给料阀、脱硝吸附塔、物料卸料阀、振荡筛依次自上而下布置； 脱硫吸附塔(2)和脱硝吸附塔(7)并行设置，原烟气由烟气系统(A)输送至脱硫吸附塔(I)进行脱硫处理，处理后烟气再输送至脱硝吸附塔(2)进行脱硝处理，处理达标的净烟气经排放管道排放；再生后的炭基催化剂经振荡筛筛选后由吸附塔链条输送机(19)分别送至脱硝吸附塔与脱硫吸附塔循环利用。本专利技术的进一步设计在于: 所述脱硫吸附塔为多仓室结构，该多仓室结构由水冷隔板和多孔板将脱硫吸附塔分隔成四至八个仓室，多孔板垂直于烟气流向设置，水冷隔板平行于烟气流向设置；脱硫吸附塔上部对应每个仓室设有一个给料阀，下部对应每个仓室分别设有一个卸料阀。所述脱附再生塔内部自上而下分为物料加热段和冷却段，吸附后的炭基催化剂在脱附再生塔内经加热脱附后再生回到吸附塔，实现物料的回用。经脱附再生后的物料进入振荡筛筛分除去粉尘及磨损颗粒。脱硝吸附塔的物料卸料阀与脱附再生塔给料阀管线之间布置有新鲜料补料仓(20)，新鲜炭基催化剂与吸附后的炭基催化剂一起送入脱附再生塔，处理后经振荡筛筛选后由吸附塔链条输送机(19)分别送至脱硝吸附塔与脱硫吸附塔利用。所述空气加热系统(H)包括高温空气风机(22)和空气加热器(23);空气加热系统与脱附再生塔形成回路，采用电加热将空气循环加热达到500~600°C，高温空气作为脱附再生塔的热源载气。所述炭基催化剂输送机系统(E)包括两台Z型物料链条输送机(18、19)，分别向脱硝吸附塔与脱硫吸附塔输送炭基催化剂；所述氮气系统(F)包括PSA制氮机、氮气缓冲罐、氮气加热器；氮气系统接至脱硫和脱硝吸附塔，为脱附提供所需的保护载气；所述氨气化稀释系统(G)包括液氨钢瓶、液氨汽化器、氨气缓冲罐；该系统连接至脱硝吸收塔入口处用以提供脱硝所用还原剂；所述冷却水系统(I)包括冷却塔及相应的水栗，分别为脱硫吸附塔和脱附再生塔供给冷却水，对脱硫吸附塔和脱附再生塔内烟气进行循环冷却。所述脱硝吸附塔烟气入口联箱前设有喷氨装置，用于喷入氨气。在塔内炭基催化剂的吸附催化作用下，用于脱除烟气中的NOx。利用上述系统对烟气进行脱硫脱硝处理的方法，该方法包括脱硫脱硝和炭基催化剂再生过程，具体过程如下: (1)脱硫脱硝过程: 来自锅炉的热烟气(原烟气)经过脱硫吸附塔入口联箱进入脱硫吸附塔，经多仓室逐级吸附脱硫处理，脱硫后的烟气经过脱硫吸附塔出口联箱进入烟气管道；来自氨气化稀释系统的氨气在混合烟气管道(26)内与脱硫吸附后的烟气充分混合后通过脱硝吸附塔入口联箱进入脱硝吸附塔，脱硝吸附净化后的烟气通过其出口联箱进入净烟气管道，进而通过烟囱排放； (2)炭基催净化剂再生过程: I)脱硫吸附塔及脱硝吸附塔内吸附了 S02& NOx的炭基催化剂通过塔底下方的卸料阀排入脱附再生塔链条输送机(18)，送入脱附再生塔顶料斗； 2)同时，空气加热系统将空气循环加热到500~600°C，加热后空气对脱附再生塔内炭基催化剂物料加热，炭基催化剂在塔内完成脱附再生，产生的SO2送去SOjlj用装置(24);再生后的炭基催化剂经过振荡筛筛分后经吸附塔链条输送机(19)送至脱硫吸附塔及脱硝吸附塔利用。其中，所述多仓室逐级吸附脱硫处理过程中，根据锅炉烟气含硫浓度控制各仓室给料阀的给料速度。当入口烟气含硫浓度升高时，可让靠近烟气入口方向的仓室内物料下降速度加快，然后进入靠近出口方向的仓室，在这些仓室内可让物料以较慢速度下降，使得物料和烟气充分接触，可有效减少物料磨损。本专利技术的炭基催化剂脱硫脱硝系统及方法，具有如下优点: 1、本专利技术系统中，脱硫吸附塔、脱硝吸附塔两塔平行设置，实现了烟气串联设置、炭基催化剂物料并联设置。由于在脱硝吸附塔内主要发生催化还原反应，故物料在塔内移动速度相对比较缓慢，降低了脱硝吸附塔内物料磨损。2、本专利技术系统中，经脱硫吸附塔脱除SO2后的烟气仍含有极少量的SO2，该股烟气进入脱硝吸附塔后可继续完成SO2的脱除，实现了两塔串联，进一步提高了系统对烟气中SO2的脱除效率。3、本专利技术系统中设计了脱附再生塔，脱硝吸附塔底部排出的炭基催化剂也进行脱附再生。经脱硫吸附塔净化后的烟气继续进入脱硝吸附塔进行脱硝反应，此过程有硫酸铵盐产生并吸附在炭基催化剂表面，脱硝吸附塔内吸附的炭基催化剂经其底部的卸料阀排入脱附再生塔链条输送机送至脱附再生塔，再生过程中炭基催化剂表面吸附的硫酸铵盐分子发生分解。此过程将会大大降低再生废气CO2的产生，进而降低了炭基催化剂的损耗。4、本专利技术系统中，脱硫吸附塔采用多仓室结构，该结构脱硫吸附塔带水冷隔板，可适应高硫分、变硫分、变烟气量的要求。同时使得脱硫过程可以分仓室分级进行，利于根据烟气流量和污染物浓度变化时控制各仓室物料下降速度，通过不同速度组合降低物料整体下降速度，从而降低物料消耗。5、本专利技术炭基催化剂脱硫本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种炭基催化剂脱硫脱硝系统，该系统包括烟气系统（A）、脱硫吸附系统（B），脱硝吸附系统（C）、炭基催化剂输送机系统（E）、氮气系统（F）、氨气化稀释系统（G）、冷却水系统（I），各系统之间通过管道连接而成，其特征在于：还包括炭基催化剂再生系统（D）和空气加热系统（H）；所述烟气系统（A）包括原烟气（锅炉烟气）输入管道（25）、混合气管道（26）、净烟气排放管道（27）、脱硫吸附塔入口联箱（2）及出口联箱（3）、脱硝吸附塔入口联箱（8）及出口联箱（9）；所述脱硫吸附系统（B）包括脱硫吸附塔（2）、脱硫吸附塔顶料斗（4）、物料给料阀（5）、物料卸料阀（6）；脱硫吸附塔顶料斗、物料给料阀、脱硫吸附塔、物料卸料阀依次自上而下布置；所述脱硝吸附塔系统（C）包括脱硝吸附塔（7）、脱硝吸附塔顶料斗（10）、物料给料阀（11）、物料卸料阀（12）；脱硝吸附塔顶料斗、物料给料阀、脱硝吸附塔、物料卸料阀依次自上而下布置；所述脱硝吸附塔与所述脱硫吸附塔串联设置；所述炭基催化剂再生系统（D）包括脱附再生塔（13）、脱附再生塔顶料斗（14）、物料给料阀（15）、物料卸料阀（16）、振荡筛（17）；脱附再生塔顶料斗、物料给料阀、脱硝吸附塔、物料卸料阀、振荡筛依次自上而下布置；脱硫吸附塔（2）和脱硝吸附塔（7）并行设置，原烟气由烟气系统（A）输送至脱硫吸附塔（1）进行脱硫处理，处理后烟气再输送至脱硝吸附塔（2）进行脱硝处理，处理达标的净烟气经排放管道排放；再生后的炭基催化剂经振荡筛筛选后由吸附塔链条输送机（19）分别送至脱硝吸附塔与脱硫吸附塔循环利用。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邢德山，吴春华，樊腾飞，刘建民，薛建明，谷建功，张乾，柴晓琴，程文煜，蔡彦吟，
申请(专利权)人：国电科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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