一种移动床反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种移动床反应器，在所述移动床反应器的下部设气体入口和固体反应物出口；在所述移动床反应器的上部设气体出口和固体反应物入口；在移动床反应器的内部设置可水平转动的转盘，所述转盘包括密闭隔板、透气隔板和布料口；其中，密闭隔板阻隔固体反应物和气体通过；透气隔板阻隔固体反应物通过，但允许气体通过；布料口允许固体反应物通过。本实施例通过转盘将反应器内划分为多个梯级区域，实现多级串联吸附，保证了反应效果，同时最大限度提高了饱和焦出口处活性焦的饱和工作硫容，延长了活性焦的再生周期。延长了活性焦的再生周期。延长了活性焦的再生周期。

【技术实现步骤摘要】
一种移动床反应器


[0001]本方案属于烟气脱硫设备领域，具体涉及一种移动床反应器。

技术介绍

[0002]当前，在烟气脱硫治理领域的主要技术包括石灰石/石灰-石膏湿法脱硫技术、镁法湿法脱硫技术、双碱法湿法脱硫技术、循环流化床半干法脱硫技术、以及小苏打干法脱硫技术。近年来，活性焦脱硫技术在钢铁烟气治理领域进行了广泛的使用，活性焦脱硫原理与上述脱硫原理有一定的差别，活性焦的原材料是煤，其脱硫原理主要是靠焦本身发达的孔隙对SO2进行吸附，该吸附过程速率较慢。
[0003]活性焦脱硫采用的工艺通常是错流移动床或者逆流移动床，系统装备尺寸大，投资高，焦初装量大。
[0004]在工业应用中，按照反应器床型分类，活性焦烟气净化反应器可以分为固定床、移动床、流化床等类型。
[0005]固定床反应器是结构最为简单的反应器，其基本原理是将活性焦堆积于反应塔内形成一个高孔隙率和粉尘吸收率的颗粒床层。在烟气净化过程中，焦层保持静止烟气自下而上穿过活性焦层，活性焦发生吸附反应，从而实现对烟气的吸附净化。固定床反应器结构简单，在烟气净化过程中可以严格控制烟气在床层中的有效停留时间，有利于提高系统的脱除效率。但固定床反应器中装填的活性焦吸附能力有限，一旦达到吸附饱和就不再吸附，因此反应器应用过程中，会出现随着吸附时间延长床层吸附能力下降的现象，当烟气量超过活性焦的吸附上限时系统净化效果大打折扣。另外，处理量较大时为了保证脱除效率需要对设备尺寸进行放大，大都采用多塔并联的形式，增加了场地成本。因此，固定床反应器一般用于单独脱硫工艺中。
[0006]流化床反应器具有气固通量大、反应器内物料流动稳定、连续性以及自动性高、床层温度分布均匀等优势，且相间传质传热效率比较理想。被广泛应用在粉煤锅炉烟气净化、垃圾焚烧废气以及电解废气处理等气体净化领域。但由于流化床的特点在气固两相流动过程中，大量活性焦粉末会被烟气夹带而出，需进行分离并循环返回床层，对反应器后端气固分离要求非常高，成为制约粉状活性焦流化床烟气净化工业化的关键。
[0007]相对于固定床反应器，移动床反应器连续性更好，且对于内部颗粒的磨损作用也远小于流化床反应器，因此移动床反应器适合对固体颗粒的机械性能要求中等且需要循环的反应，与活性焦烟气净化工艺匹配性较好。无论是连续性还是对活性焦颗粒的磨损程度，移动床反应器都有较大优势，且移动床反应器有较强的烟气适应性。移动床反应器根据反应器内部烟气和活性焦运动方向的不同移动床可分为错流、并流和逆流3种形式。
[0008]气相和固相逆流运动时，更有利于反应器内吸附反应的梯级进行，可以保证出口烟气净化效果，同时最大限度提高反应器出口活性焦的饱和工作容量。
[0009]错流移动床活性焦脱硫工艺，主要是靠焦自身重力，实现缓慢移动，移动床本体会存在活性焦移动的盲区，及某些角落的活性焦由于其存在堆积角的特性会长期存储在某些
区域，影响焦的均匀稳定下落。逆流移动床与错流移动床类似，均存在焦下落不均匀的现象。

技术实现思路

[0010]本专利技术解决的技术问题是，固定床反应器和流化床反应器都具有较为明显的缺点，而移动床反应器在某些方面可以克服上述两者的缺陷。但是现有的并流移动床的活性焦工作容量不高；逆流移动床、错流移动床，均存在焦下落不均匀的现象。
[0011]本专利技术为解决上述技术问题，提供一种移动床反应器，在所述移动床反应器的下部设气体入口和固体反应物出口；在所述移动床反应器的上部设气体出口和固体反应物入口；在移动床反应器的内部设置可水平转动的转盘，所述转盘包括密闭隔板、透气隔板和布料口；其中，密闭隔板阻隔固体反应物和气体通过；透气隔板阻隔固体反应物通过，但允许气体通过；布料口允许固体反应物通过。
[0012]工作时，转盘转动，位于转盘上的固体反应物处于相对静止状态，其中密闭隔板、透气隔板均阻止了固体反应物下落，而固体反应物仅可以从布料口流下，由于布料口跟随转盘一起转动，那么固体反应物从布料口均匀地落入到下一级的转盘表面，实现均匀布料。
[0013]以活性焦的烟气脱硫为例，本方案锅炉烟气与活性焦逆流接触，在烟气入口区域含硫浓度较高的锅炉烟气与接近饱和工作硫容的活性焦接触反应，在净化烟气出口区域含硫浓度较低的锅炉烟气与新投加的再生活性焦接触反应，保证了整个塔体内活性焦吸附反应速率的均衡稳定。
[0014]本专利技术的转盘的匀速转动，由于密闭隔板不可通过气体，因此气体只能从透气隔板向上运动(布料口的面积一般很小，透过的气体可忽略)可对塔内烟气进行导流，使塔内活性焦均匀的、完全的与烟气接触反应，避免出现死角区域。
[0015]本专利技术的移动床反应器通过转盘将塔体内活性焦划分为多个梯级区域，实现多级串联吸附反应。不同梯级区域的烟气联通通过转盘上的透气隔板实现，不需另外设置串联烟气管道，减少建设占地及建设投资。
[0016]优选地，所述转盘的数量为两级以上，每级转盘上、下设置，相互平行。
[0017]通过多级转盘将反应器内活性焦划分为多个梯级区域，实现多级串联吸附，保证了出口烟气的脱硫效果，同时最大限度提高了饱和焦出口活性焦的饱和工作硫容，延长了活性焦的再生周期。
[0018]优选地，从下至上，每一级转盘的透气隔板与相邻转盘的透气隔板交错设置，使气体折流向上运动。
[0019]该设置方式使烟气在塔体内呈曲线式流动(折流)，延长烟气流动路径，进一步实现烟气与活性焦的充分接触。
[0020]优选地，透气隔板的面积占转盘的面积的1/3至2/3。不考虑布料口时，透气隔板的面积和密闭隔板的面积均占转盘面积的1/2。
[0021]优选地，在转盘的中心设置传动轴，由传动轴带动转盘转动，在传动轴的顶部设有减速机。在电机的驱动下，带动传动轴和转盘转动。
[0022]优选地，在所述布料口处设布料片。
[0023]布料口一般设置在透气隔板和密封隔板的交界处。
[0024]布料片可以设置一定角度的倾斜，倾斜角度根据固体反应物的颗粒大小、种类、反应器的相关特性进行设置。比如所述布料片与水平面的夹角为5-70度。
[0025]当布料片与水平面的夹角为0度时，即布料片完全堵住了布料口，即暂时不需要向下布料。当布料片与水平面的夹角为90度时，即布料口完全打开。布料片侧向下的倾斜方向与转动方向最好是一致的，此时有利于物料向下流动。
[0026]在某些技术方案中，所述布料片的长度等于转盘的半径。
[0027]优选地，所述移动床反应器的主体结构为圆筒型。圆筒式结构较方形结构，稳定性更强，且在相同体积情况下，建设用材更少。
[0028]以活性焦对烟气脱硫的技术而言，所述气体入口为烟气入口，所述气体出口为净化烟气出口，所述固体反应物入口为再生焦入口；所述固体反应物出口为饱和焦出口。
[0029]本专利技术的气体和固定反应物是指二者可以发生物理吸附或化学反应的物质，其中固体反应物也可以是催化剂。固体反应物是颗粒状的，也可以是块状的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动床反应器，在所述移动床反应器的下部设气体入口和固体反应物出口；在所述移动床反应器的上部设气体出口和固体反应物入口；其特征在于，在移动床反应器的内部设置可水平转动的转盘，所述转盘包括密闭隔板、透气隔板和布料口；其中，密闭隔板阻隔固体反应物和气体通过；透气隔板阻隔固体反应物通过，但允许气体通过；布料口允许固体反应物通过。2.根据权利要求1所述的移动床反应器，其特征在于，所述转盘的数量为两级以上，每级转盘上、下设置，相互平行。3.根据权利要求2所述的移动床反应器，其特征在于，从下至上，每一级转盘的透气隔板与相邻转盘的透气隔板交错设置，使气体折流向上运动。4.根据权利要求1所述的移动床反应器，其特征在于，透气隔板的面积占转盘的面积的1/3至2/3。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛玮，
申请(专利权)人：山东神华山大能源环境有限公司，
类型：发明
国别省市：