防止腐蚀的烟气脱硫脱硝装置制造方法及图纸

防止腐蚀的烟气脱硫脱硝装置，通过使用加热气体对于活性炭解吸塔的酸性气体输送管道进行预热以及在解析操作结束之后对酸性气体输送管道进行吹扫，防止该管道腐蚀。另外还提供一种烟气脱硫脱硝装置，所述装置包括一级吸附塔(T1)和活性炭解析塔(T3)，其中一级吸附塔(T1)的出气室(a,b)分隔为上部出气室(a)和下部出气室(b)，其中用于从上部出气室(a)中输出纯净烟气的第二烟气管道(L2)被连通至排放烟囱，和用于从下部出气室(b)中输出烟气的第三烟气管道(L3)返回进气室(3)的上游与原烟气输送烟道即第一烟气管道(L1)合并或汇合。

【技术实现步骤摘要】
防止腐蚀的烟气脱硫脱硝装置
本技术涉及采用活性炭的烟气脱硫脱硝装置和烟气脱硫脱硝方法。更具体地说，本技术涉及一种烟气脱硫脱硝装置，其中通过使用加热气体对于活性炭解吸塔的酸性气体输送管道进行预热以及在解析操作结束之后对酸性气体输送管道进行吹扫，防止该管道腐蚀，这些属于烟气处理领域。
技术介绍
活性炭法处理烟气技术已经有五十多年研究应用历史，早期的技术研究及应用主要集中在德国、日本、美国等国。德国的BF公司于1957年(现在的DMT公司)就开始研制了Reinluft法脱硫技术，日本则在60年代中期开始研究活性炭脱硫，德国的鲁奇公司也较早的进行了水洗再生活性炭烟气脱硫工艺的研究。随着活性炭法烟气脱硫技术在国外的发展与成熟，产生了一些比较有代表性的如德国的BF法、Reinluft法、Lurgi法；日本的日立法、住友法；美国的Westraco法。对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结机烟气而言，采用包括活性炭吸附塔和解析塔的脱硫、脱硝装置和工艺是比较理想的。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脱硫、脱硝装置中，活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物、粉尘和二恶英在内的污染物，而解析塔用于活性炭的热再生。活性炭法脱硫具有脱硫率高、可同时实现脱硝、脱二噁英、除尘、不产生废水废渣等优点，是极有前景的烟气净化方法。活性炭可以在高温下再生，在温度高于350℃时，吸附在活性炭上的硫氧化物、氮氧化物、二恶英等污染物发生快速解析或分解(二氧化硫被解析，氮氧化物和二噁英被分解)。并且随着温度的升高，活性炭的再生速度进一步加快，再生时间缩短，优选的是一般控制解析塔中活性炭再生温度约等于430℃，因此，理想的解析温度(或再生温度)是例如在390-450℃范围、更优选在400-440℃范围。传统的活性炭脱硫工艺，烟气由增压风机引入吸附塔，在入塔口喷入氨气和空气的混合气体，以提高NOX的脱除效率，净化后的烟气进入烧结主烟囱排放。活性炭由塔顶加入到吸附塔中，并在重力和塔底出料装置的作用下向下移动。解析塔出来的活性炭由活性炭输送机输送至吸附塔，吸附塔吸附污染物饱和后的活性炭由底部排出，排出的活性炭由活性炭输送机输送至解析塔，进行活性炭再生。活性炭烟气净化技术具有能够同时脱硫脱硝、实现副产物资源化、吸附剂可循环使用、脱硫脱硝效率高等特点，是非常具有发展前景的脱硫脱硝一体化技术。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脱硫、脱硝装置中，活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物，而解析塔用于活性炭的热再生。活性炭法烟气净化技术具有同时脱硫脱硝的功能，此工艺包含的主体设备有吸附塔、再生塔及活性炭输送装置。相对于NOx而言，SO2更容易脱除，正常情况下一组吸附塔即可得到高达90％的脱硫率，但脱硝率较低。通常，活性炭法烟气净化技术具有脱硫脱硝率高、副产物可资源化利用、活性炭可循环使用等特点，其脱硫脱硝的原理如下：在吸附塔中，烟气中一部分的SO2被活性炭吸附，但是，另一部分的SO2，即在活性炭的表面SO2被氧化吸收形成硫酸，其反应式：2SO2+O2+2H2O→2H2SO4如果在烟气中或在吸附塔中喷入少量氨，可加快SO2的吸收，其反应式：NH3+H2SO4→NH4HSO4但是，为了在脱硫的同时达到脱硝的效果，一般会在吸附塔烟气入口处喷射较多的氨，既要满足脱硫所需的氨，同时满足脱硝所需的氨。脱硝反应式为：4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O与此同时在吸附塔内还存在以下的副反应：2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4。一般，SO2与NH3的反应速率比NO与NH3的反应速率更快。另外，烟气中的SO3、HF、和HCl也会和NH3反应。解析塔的作用是将活性炭吸附的SO2释放出来，同时在400℃以上的温度和一定的停留时间下，二噁英可分解80％以上，活性炭经冷却、筛分后重新再利用。释放出来的SO2可制硫酸等，解析后的活性炭经传送装置送往吸附塔重新用来吸附SO2和NOX等。在吸附塔与解析塔中NOX与氨发生SCR、SNCR等反应，从而去除NOX。粉尘在通过吸附塔时被活性炭吸附，在解析塔底端的振动筛被分离，筛下的为活性炭粉末送去灰仓，然后可送往高炉或烧结作为燃料使用。采用活性炭法进行烟气净化，为了提高净化效果，可使烟气通过多层活性炭床层。多层活性炭床层布置主要分为上下结构和前后结构，如图1中所示。塔内活性炭床层为一整体，活性炭利用重力均匀下移。顺着烟气的流动方向，首先与烟气接触的活性炭吸附了烟气中更多污染物，与后面活性炭一起排出，会导致后面活性炭未吸附饱和就排出塔内或者前面活性炭吸附饱和了仍在塔内未起到烟气净化效果。钢铁行业为推进我国工业化、城镇化的发展做出了重要贡献，但同时我国钢铁工业环保水平低，单位产量污染物排放量较高，已严重制约钢铁产业整体竞争力的提高。为控制污染物排放，国家环保部制定了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，指出自2015年1月1日，现有钢铁企业烧结、球团执行以下大气污染物排放限值：SO2200mg/m3、NOx300mg/m3、二噁英类0.5ng-TEG/m3。可见，钢铁行业大气污染治理已由原来的除尘、脱硫提升为SO2-NOx-二恶英等多污染物协同控制。目前，国内脱硫技术趋于成熟，脱硝脱二噁英仍处于起步阶段。国内上海克硫公司在燃煤锅炉及有色冶炼行业已采用活性焦技术，其结构形式和原理与住友一致。活性炭(焦)法烧结烟气净化技术是一种可资源化的干法烟气处理技术，具有节水、脱硫、脱硝、脱二噁英、脱重金属、除尘及除去其他微量有害烟气成分(如HCl、HF、SO3等)的功能，同时可回收国内紧缺的硫资源(高浓度SO2可制备浓硫酸等)。图1示出了日本住友公司的活性炭吸附装置：塔内活性炭床层分为三个室，各室活性炭利用重力均匀下移，顺着烟气的流动方向，首先与烟气接触的前室活性炭吸附了烟气中更多污染物，中后室的活性炭依次吸附烟气中的污染物，由此控制活性炭床层底部的卸料阀的转速来控制活性炭从的排出速度，从而达到烟气净化效果。图2示出了上海克硫公司的活性炭吸附装置：塔内活性炭床层为一整体，多级活性炭床层布置主要分为上下结构，活性炭利用重力均匀下移。顺着烟气的流动方向，首先与烟气接触的活性炭吸附了烟气中更多污染物，与后面活性炭一起排出，会导致后面活性炭未吸附饱和就排出塔内或者前面活性炭吸附饱和了仍在塔内未起到烟气净化效果。由于原烟气进入吸附塔经过吸附塔的净化后烟气中的有害成份的浓度自上而下逐渐增加，现有工艺和装置需要将全部烟气进入下一级吸附塔，不仅增加了投资及运行费用，还增加额外设备维护工作量。为了节约投资及运行费用，需采用更合理的活性炭净化工艺和装置。
技术实现思路
针对以上缺陷和问题，本申请的设计人经过深入研究之后发现，从吸附塔的活性炭床层的中、上部进入出气室中的烟气(简称上层烟气)中的污染物浓度很低(ppm级)，往往达到了排放要求或排放标准，或者该部分的烟气另外单独处理。本技术针对烟气净化要求越来越严的环保要求，对烟气进行净化，要到达更高要求，必须对全部烟气进行二级处理。本技术是根据在烟气净化装置一级处理后烟气成份从上本文档来自技高网...

【技术保护点】
防止腐蚀的烟气脱硫脱硝装置，它包括一级吸附塔(T1)和活性炭再生塔(T3)，其中活性炭解析塔(T3)具有上部的加热区、中部的缓冲区和下部的冷却区，在上部加热区的下侧部和上侧部分别连接了加热气体输入管(L1a)和加热气体输出管(L1b)，在下部冷却区的下侧部和上侧部分别连接了冷却气体输入管(L2a)和冷却气体输出管(L2b)，从解析塔(T3)中部的缓冲区侧部引出的酸性气体输送管道(L3a)连接至制酸系统，其特征在于：从酸性气体输送管道(L3a)的起始端分出了一个加热气体支管(L3a')，并且，该加热气体支管(L3a')的另一端与加热气体输入管(L1a)连通或与加热气体输出管(L1b)连通，使得该加热气体支管(L3a')作为从加热气体输入管(L1a)上分出的支管或作为从加热气体输出管(L1b)上分出的支管；其中一级吸附塔(T1)包括主体结构(1)、位于一级吸附塔(T1)顶部的进料仓(2)、进气室(3)、通向进气室(3)的原烟气输送烟道即第一烟气管道(L1)、吸附塔底仓卸料阀(4)、活性炭床层底部卸料阀(5)、多孔板(6)以及出气室；和一级吸附塔(T1)的塔高是10‑50m。

【技术特征摘要】
1.防止腐蚀的烟气脱硫脱硝装置，它包括一级吸附塔(T1)和活性炭再生塔(T3)，其中活性炭解析塔(T3)具有上部的加热区、中部的缓冲区和下部的冷却区，在上部加热区的下侧部和上侧部分别连接了加热气体输入管(L1a)和加热气体输出管(L1b)，在下部冷却区的下侧部和上侧部分别连接了冷却气体输入管(L2a)和冷却气体输出管(L2b)，从解析塔(T3)中部的缓冲区侧部引出的酸性气体输送管道(L3a)连接至制酸系统，其特征在于：从酸性气体输送管道(L3a)的起始端分出了一个加热气体支管(L3a')，并且，该加热气体支管(L3a')的另一端与加热气体输入管(L1a)连通或与加热气体输出管(L1b)连通，使得该加热气体支管(L3a')作为从加热气体输入管(L1a)上分出的支管或作为从加热气体输出管(L1b)上分出的支管；其中一级吸附塔(T1)包括主体结构(1)、位于一级吸附塔(T1)顶部的进料仓(2)、进气室(3)、通向进气室(3)的原烟气输送烟道即第一烟气管道(L1)、吸附塔底仓卸料阀(4)、活性炭床层底部卸料阀(5)、多孔板(6)以及出气室；和一级吸附塔(T1)的塔高是10-50m。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：一级吸附塔(T1)的塔高是13-45m。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：出气室分隔为上部出气室(a)和下部出气室(b)，其中用于从上部出气室(a)中输出纯净烟气的第二烟气管道(L2)被连通至排放烟囱，和用于从下部出气室(b)中输出烟气的第三烟气管道(L3)返回进气室(3)的上游与原烟气输送烟道即第一烟气管道(L1)合并或汇合。4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中一级吸附塔(T1)具有一个活性炭床层、两个活性炭床层或多个活性炭床层(A,B,C)；所述两个或多个活性炭床层由多孔板隔开所形成。5.根据权利要求4所述的装置，其中一级吸附塔(T1)具有2-5个活性炭床层。6.防止腐蚀的烟气脱硫脱硝装置，它包括:1)串联的一级吸附塔(T1)和二级吸附塔(T2)，该吸附塔(T1)和(T2)的塔高各自独立地是，10-50m；和2)活性炭再生塔(T3)，其中活性炭解析塔(T3)具有上部的加热区、中部的缓冲区和下部的冷却区，在上部加热区的下侧部和上侧部分别连接了加热气体输入管(L1a)和加热气体输出管(L1b)，在下部冷却区的下侧部和上侧部分别连接了冷却气体输入管(L2a)和冷却气体输出管(L2b)，从解析塔(T3)中部的缓冲区侧部引出的酸性气体输送管道(L3a)连接至制酸系统，其特征在于：从酸性气体输送管道(L3a)的起始端分出了一个加热气体支管(L3a')，并且，该加热气体支管(L3a')的另一端与加热气体输入管(L1a)连通或与加热气体输出管(L1b)连通，使得该加热气体支管(L3a')作为从加热气体输入管(L1a)上分出的支管或作为从加热气体输出管(L1b)上分出的支管；其中，一级吸附塔(T1)包括主体结构(1)、位于一级吸附塔(T1)顶部的进料仓(2)、进气室(3)、通向进气室(3)的原烟气输送烟道即第一烟气管道(L1)、吸附塔底仓卸料阀(4)、活性炭床层底部卸料阀(5)、多孔板(6)以及出气室，二级吸附塔(T2)分别包括主体结构(1)、位于吸附塔(T2)顶部的进料仓(2)、进气室(3’)、通向进气室(3’)的第三烟气管道(L3)、吸附塔底仓卸料阀(4)、活性炭床层底部卸料阀(5)、多孔板(6)以及出气室(9)，和一级吸附塔(T1)的下部出气室(b)通过管道连接至二级吸附塔(T2)的进气室(3’)。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌齐，彭建宏，魏进超，叶恒棣，李勇，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，湖南中冶长天节能环保技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43