【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气处理，尤其涉及一种带co2和h2o吸附功能的换热器及该用该换热器的烧结烟气脱硝系统与方法。
技术介绍
1、现有的烧结烟气治理一般采用“先脱硫除尘再脱硝”的工艺流程，其中烟气脱硝系统一般采用带回转式烟气换热器的scr脱硝技术，即脱硫除尘后的烟气先进入回转式烟气换热器的原烟气侧换热升温，再通过外部热源加热(一般需要加热30～50℃)到脱硝反应温度，然后在脱硝催化剂的作用下完成nh3-scr反应，脱硝后的烟气进入回转式烟气换热器的净烟气侧换热降温。回转式烟气换热器的主要作用是吸收脱硝后净烟气的热量，来加热脱硝前的原烟气，回收净烟气中热量可降低外部热源加热的煤气消耗(采用带回转式烟气换热器的scr脱硝系统中，外部热源加热用煤气消耗的费用一般可占脱硝系统运行总费用40％以上)。
2、铁矿石、熔剂和添加剂在烧结过程中会产生大量的水蒸气和二氧化碳，一般烧结烟气中水蒸气的体积含量在10％以上，二氧化碳的体积含量在5％以上。水蒸气、二氧化碳与烟气中的其它组分一起进入scr脱硝系统，导致现有的scr脱硝系统设备选型偏大，进而导致外部热源加热煤气消耗量大、催化剂装填量多，增加了工程投资及运行成本。
3、基于此，本专利技术提出一种带co2和h2o吸附功能的回转式烟气换热器，应用该换热器可有效缩减scr脱硝系统的设备规模，同时减少加热煤气消耗量，达到同时降低工程投资和运行成本的目的。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种带co2和h2o吸附功能的换热器及烧结烟气脱
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
3、一种带co2和h2o吸附功能的换热器，包括由外壳、转子及驱动装置组成的回转式烟气换热器；所述外壳上设有脱硫后原烟气入口、原烟气出口、脱硝后净烟气入口、净烟气出口、解吸气体入口及解吸气体出口；转子内部设置多个径向隔板，将转子内部空间分隔为多个扇区，每个扇区内部上层装填换热元件、中间层装填co2吸附材料、下层装填h2o吸附材料；按照扇区内所通过气体的不同，转子沿周向分为原烟气侧、净烟气侧及解吸区；其中，与脱硫后原烟气入口和原烟气出口相连通的区域为原烟气侧，与脱硝后净烟气入口和净烟气出口相连通的区域为净烟气侧，与解吸气体入口和解吸气体出口相连通的区域为解吸区，转子回转时各扇区依次通过原烟气侧、解吸区及净烟气侧。
4、进一步的，所述co2吸附材料为co2低温吸附剂，co2吸附温度为50～100℃，co2解吸温度为180～300℃。
5、进一步的，所述co2吸附材料为炭基材料、分子筛、金属有机骨架材料、固体胺吸附剂中的一种或多种。
6、进一步的，所述h2o吸附材料在50～100℃的条件下，所负载的物质能够吸收烟气中的水蒸气形成水合物，在180～300℃的条件下，水合物分解脱水。
7、进一步的，所述h2o吸附材料为负载cacl2、cuso4、mgso4、na2co3、kal(so4)2、znso4、feso4、co(clo4)2中一种或多种物质的分子筛或活性炭材料。
8、一种烧结烟气脱硝系统，应用了所述带co2和h2o吸附功能的换热器；所述烧结烟气脱硝系统还设有燃气热风炉、供氨装置、脱硝反应器及解吸风机；回转式烟气换热器的原烟气出口通过第一烟气管道与脱硝反应器的入口连接，第一烟气管道另外连接燃气热风炉及供氨装置；脱硝反应器的内部装填多层脱硝催化剂；脱硝反应器的出口通过第二烟气管道与回转式烟气换热器的净烟气入口连接，回转式烟气换热器的净烟气出口通过第三烟气管道连接烟囱；解吸风机的入口通过管道与第二烟气管道连接，解吸风机的出口通过管道与回转式烟气换热器的解吸气体入口连接。
9、一种烧结烟气脱硝方法，包括如下过程：
10、1)co2和h2o的吸附过程；
11、脱硫后的烟气经原烟气入口进入回转式烟气换热器的原烟气侧，烟气中的气态水被h2o吸附材料吸附形成水合物；水蒸气被吸收去除后的烟气流经co2吸附材料，烟气中的二氧化碳被吸附去除；
12、2)nox脱除过程；
13、水蒸气和二氧化碳被吸附后的烟气经换热元件加热升温，通过原烟气出口进入第一烟气管道；燃气热风炉燃烧产生的温度为800～1000℃的热气进入第一烟气管道，将烟气升温至脱硝反应温度180～300℃，供氨装置向第一烟气管道内加入气态nh3，升温后的烟气与nh3混合均匀后进入脱硝反应器，在脱硝催化剂的作用下，烟气中的nox和nh3反应，完成烟气脱硝过程；
14、脱硝后的烟气经第二烟气管道、净烟气入口进入回转式烟气换热器的净烟气侧，通过换热元件回收热量后降温，并再次通过co2吸附材料和h2o吸附材料，然后经第三烟气管道送至烟囱排放；
15、3)co2和h2o解吸过程；
16、在原烟气侧完成吸附反应的co2吸附材料和h2o吸附材料随转子旋转进入解吸区时，解吸风机将第二烟气管道中温度为180～300℃的热烟气鼓入解吸气体入口；在高温热烟气作用下，co2吸附材料和h2o吸附材料被加热再生，解吸的co2和h2o随解吸气体一起经解吸气体出口排出，送至co2分离装置，提纯后综合利用。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、1)回转式烟气换热器可将烟气中的水蒸气和二氧化碳吸附，使进入脱硝反应器的烟气体积流量降低10％～20％，从而有效缩减scr脱硝系统的设备规模，同时减少加热煤气消耗，降低工程投资和运行成本；
19、2)co2和h2o解吸过程中，鼓入解吸区的热烟气为脱硝后nox浓度较低的净烟气，可降低换热器串漏，保证自烟囱排放的烟气nox达标。
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1.一种带CO2和H2O吸附功能的换热器，包括由外壳、转子及驱动装置组成的回转式烟气换热器；其特征在于，所述外壳上设有脱硫后原烟气入口、原烟气出口、脱硝后净烟气入口、净烟气出口、解吸气体入口及解吸气体出口；转子内部设置多个径向隔板，将转子内部空间分隔为多个扇区，每个扇区内部上层装填换热元件、中间层装填CO2吸附材料、下层装填H2O吸附材料；按照扇区内所通过气体的不同，转子沿周向分为原烟气侧、净烟气侧及解吸区；其中，与脱硫后原烟气入口和原烟气出口相连通的区域为原烟气侧，与脱硝后净烟气入口和净烟气出口相连通的区域为净烟气侧，与解吸气体入口和解吸气体出口相连通的区域为解吸区，转子回转时各扇区依次通过原烟气侧、解吸区及净烟气侧。
2.根据权利要求1所述的一种带CO2和H2O吸附功能的换热器，其特征在于，所述CO2吸附材料为CO2低温吸附剂，CO2吸附温度为50～100℃，CO2解吸温度为180～300℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种带CO2和H2O吸附功能的换热器，其特征在于，所述CO2吸附材料为炭基材料、分子筛、金属有机骨架材料、固体胺吸附剂中的一种或多种
4.根据权利要求1所述的一种带CO2和H2O吸附功能的换热器，其特征在于，所述H2O吸附材料在50～100℃的条件下，所负载的物质能够吸收烟气中的水蒸气形成水合物，在180～300℃的条件下，水合物分解脱水。
5.根据权利要求1或4所述的一种带CO2和H2O吸附功能的换热器，其特征在于，所述H2O吸附材料为负载CaCl2、CuSO4、MgSO4、Na2CO3、KAl(SO4)2、ZnSO4、FeSO4、Co(ClO4)2中一种或多种物质的分子筛或活性炭材料。
6.一种烧结烟气脱硝系统，其特征在于，应用了如权利要求1～5任意一种所述带CO2和H2O吸附功能的换热器；所述烧结烟气脱硝系统还设有燃气热风炉、供氨装置、脱硝反应器及解吸风机；回转式烟气换热器的原烟气出口通过第一烟气管道与脱硝反应器的入口连接，第一烟气管道另外连接燃气热风炉及供氨装置；脱硝反应器的内部装填多层脱硝催化剂；脱硝反应器的出口通过第二烟气管道与回转式烟气换热器的净烟气入口连接，回转式烟气换热器的净烟气出口通过第三烟气管道连接烟囱；解吸风机的入口通过管道与第二烟气管道连接，解吸风机的出口通过管道与回转式烟气换热器的解吸气体入口连接。
7.一种基于如权利要求6所述系统的烧结烟气脱硝方法，其特征在于，包括如下过程：
...【技术特征摘要】
1.一种带co2和h2o吸附功能的换热器，包括由外壳、转子及驱动装置组成的回转式烟气换热器；其特征在于，所述外壳上设有脱硫后原烟气入口、原烟气出口、脱硝后净烟气入口、净烟气出口、解吸气体入口及解吸气体出口；转子内部设置多个径向隔板，将转子内部空间分隔为多个扇区，每个扇区内部上层装填换热元件、中间层装填co2吸附材料、下层装填h2o吸附材料；按照扇区内所通过气体的不同，转子沿周向分为原烟气侧、净烟气侧及解吸区；其中，与脱硫后原烟气入口和原烟气出口相连通的区域为原烟气侧，与脱硝后净烟气入口和净烟气出口相连通的区域为净烟气侧，与解吸气体入口和解吸气体出口相连通的区域为解吸区，转子回转时各扇区依次通过原烟气侧、解吸区及净烟气侧。
2.根据权利要求1所述的一种带co2和h2o吸附功能的换热器，其特征在于，所述co2吸附材料为co2低温吸附剂，co2吸附温度为50～100℃，co2解吸温度为180～300℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种带co2和h2o吸附功能的换热器，其特征在于，所述co2吸附材料为炭基材料、分子筛、金属有机骨架材料、固体胺吸附剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种带co2和h2o吸附功能的换热...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文爽，张奇，张宗珍，王飞，闫小燕，荣宜，
申请(专利权)人：中冶北方大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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