【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸附，尤其是涉及一种吸附剂倾斜移动的吸附单元。
技术介绍
1、烟气的吸附技术的基本原理是通过吸附剂吸附原理将污染物组分从烟气中脱除。相关技术中的烟气吸附系统采用吸附塔对烟气吸附净化，吸附塔内设有吸附腔，吸附腔内堆叠用于吸附净化烟气的吸附床。按照吸附腔内烟气的流动方式与吸附剂的移动方式之间的关系对吸附床进行分类，相关技术中的常见的吸附床有错流式吸附床和逆流式吸附床。在传统的逆流式吸附床和错流式吸附床中，吸附剂均沿竖直方向向下移动，但是由于烟气的不可控性，烟气并非能完全按照竖直向上流动的路径与吸附剂形成逆流，或者完全沿水平方向流动穿过吸附床与吸附剂形成错流，因此会造成吸附床内不同位置处的吸附剂，在单位时间内接触的烟气量具有差异，还可能会导致吸附床内形成不与烟气接触的无效区，增加了吸附成本。
技术实现思路
1、本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
2、专利技术人通过cfd数值模拟对在竖直方向上间隔排布的四个吸附腔内的烟气进行流场模拟。作为模型，每个吸附腔的烟气进口和烟气出口均相对吸附腔对角设置，且烟气出口位于烟气进口的上方，吸附腔内堆叠有逆流式吸附床。如图1所示，四个吸附腔中的烟气均呈现出一定的非均匀性，具体表现为，各个吸附腔中的烟气在不同程度上均呈现一定的倾斜流动趋势，导致吸附床的不同位置处的吸附剂接触的烟气量不同，比如位于吸附床中心处的吸附剂与远离吸附床中心处的吸附剂相比接触的烟气量更多，并且还会导致在邻近吸附腔的侧壁处形成不与烟气
3、此外，传统上的烟气吸附通常为高温吸附，即锅炉排出的烟气通过冷却塔冷却到大体200℃，然后进入烟气吸附塔进行高温吸附净化。高温吸附存在吸附剂消耗大，吸附效果差，吸附后的净烟气中氮氧化物含量高，无法实现近零排放的问题。为了克服高温吸附的问题，相关技术提出了烟气低温吸附技术，即将烟气冷却为例如室温以下的低温烟气，再通过吸附将烟气中的污染物组分从中脱除。低温吸附中，吸附剂的吸附能力在低温环境下成倍数提升，与常规的高温烟气吸附相比极大提升了吸附净化率，可以实现烟气的近零排放。但是，专利技术人通过研究认识到，与常规的高温吸附相比，在低温吸附过程中，低温烟气的扩散速率较高温烟气的扩散速率低，会进一步导致烟气流通过程中的不可控性，导致吸附剂与烟气接触的不平衡性更显著。
4、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种吸附剂倾斜移动的吸附单元。
5、本专利技术实施例的吸附剂倾斜移动的吸附单元，包括：塔筒，所述塔筒内具有吸附腔，所述塔筒具有与所述吸附腔连通的投料口、卸料口、烟气进口和烟气出口，所述吸附腔的底壁面为相对水平面倾斜的斜面，所述投料口位于所述底壁面的上方，所述卸料口位于所述吸附腔的底壁面较低的一侧，以使通过所述投料口投入所述吸附腔中的吸附剂中的至少一部分沿所述吸附腔的底壁面移动至所述卸料口并卸出，所述烟气进口位于所述烟气出口下方并与所述吸附腔的底部连通，以使通过所述烟气进口进入所述吸附腔的温度在室温以下的低温烟气中的至少一部分沿与所述吸附剂的移动方向相反的方向朝向所述烟气出口流动以形成逆流，或者沿正交于所述吸附剂的移动方向的方向朝向所述烟气出口流动以形成错流。
6、本专利技术实施例提供的吸附单元的吸附腔的底壁面设计为相对水平面倾斜的斜面，替代了传统的逆流床结构和错流床结构中吸附剂竖直向下流通的规律，本专利技术实施例提供的吸附单元中的吸附剂在向卸料口移动的过程中，沿相对水平面倾斜的吸附腔的底壁面滑动或滚动，以顺应烟气的倾斜流动规律，与烟气实现更大程度上的错流和逆流，从而在最大限度上平衡了吸附床不同位置处吸附剂在单位时间内接触的烟气量，缩小甚至避免吸附床内的无效区，降低吸附成本。
7、此外，本专利技术实施例提供的吸附单元为低温烟气吸附单元，烟气经过冷却后变为低温烟气，低温烟气与吸附剂接触进行低温物理吸附，吸附效率大大提高。
8、在一些实施例中，在所述塔筒的纵截面上，所述投料口与所述卸料口在所述塔筒的斜对角上对应设置，以使所述吸附腔内由吸附剂堆叠形成的吸附床的上表面为斜面，且所述吸附床的上表面的倾斜方向与所述底壁面的倾斜方向一致，从而可以平衡烟气与吸附剂的接触时间，使烟气的吸附结果更加均匀。
9、在一些实施例中，所述卸料口设在所述塔筒的侧壁上且邻近所述塔筒的底面或者设在所述塔筒的底面；和/或，所述投料口设在所述塔筒的侧壁上且邻近所述塔筒的顶面或者设在所述塔筒的顶面。如此在塔筒纵截面上，投料口与卸料口在塔筒的斜对角上对应设置，能够使吸附剂的移动路径能够对应烟气的倾斜流动规律，使烟气的吸附结果更加均匀。
10、在一些实施例中，所述烟气进口位于所述吸附腔的底壁面较低的一侧，在所述塔筒的纵截面上，所述烟气出口与所述烟气进口在所述塔筒的斜对角上对应设置，以使通过所述烟气进口进入所述吸附腔的低温烟气中的至少一部分与所述吸附剂形成逆流。由于低温烟气具有倾斜流动规律，进入吸附腔后一部分低温烟气沿着底壁面的延伸方向向上流动，期间低温烟气与沿着底壁面的延伸方向向下移动的吸附剂方向正好相反，实现更好的逆流关系，进一步平衡了吸附剂在单位时间内接触的烟气量，缩小吸附床内的无效区。
11、在一些实施例中，所述烟气进口设在所述塔筒的侧壁上且邻近所述塔筒的底面或者设在所述塔筒的底面；和/或，所述烟气出口设在所述塔筒的侧壁上且邻近所述塔筒的顶面或者设在所述塔筒的顶面。如此在塔筒的纵截面上，烟气出口与烟气进口在塔筒的斜对角上对应设置，能够顺应烟气的倾斜流动规律，使烟气的流动方向与吸附剂的流通方向相反形成逆流。
12、在一些实施例中，所述吸附腔的底壁面上开通有若干第一通孔以形成所述烟气进口，所述第一通孔的轴向正交于所述吸附腔的底壁面，以使通过所述第一通孔进入所述吸附腔的低温烟气中的至少一部分与所述吸附剂形成错流。由于低温烟气具有倾斜流动规律，进入吸附腔后的低温烟气不会立刻竖直向上流动，而是沿与竖直方向具有一定夹角的方向向上流动，期间低温烟气与沿着底壁面的延伸方向向下移动的吸附剂方向正好相交，实现更好的错流关系，平衡了吸附剂在单位时间内接触的烟气量，缩小了吸附床内的无效区。
13、在一些实施例中，所述吸附腔的顶壁面为相对水平面倾斜的斜面且所述吸附腔的顶壁面的倾斜方向与所述底壁面的倾斜方向一致，以使吸附腔整体呈现出倾斜的结构，使吸附腔的结构更加合理。
14、在一些实施例中，所述吸附腔的顶壁面上开通有若干第二通孔以形成所述烟气出口，所述第二通孔的轴向正交于所述吸附腔的顶壁面，以顺应烟气的倾斜流动方向，使烟气能够沿着第二通孔顺利排出，降低净烟气的排放阻力。
15、在一些实施例中，所述吸附腔的底壁面相对于水平面的倾斜角度为0°-45°，在保证吸附剂的停留时间的前提下，使吸附单元的整体高度和空间利用率在理想范围内。
16、在一些实施例中，所述吸附腔的底壁面与所述吸附腔的顶壁面在竖直方向上的最大距离为1m-3m本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，包括：塔筒，所述塔筒内具有吸附腔，所述塔筒具有与所述吸附腔连通的投料口、卸料口、烟气进口和烟气出口，所述吸附腔的底壁面为相对水平面倾斜的斜面，所述投料口位于所述底壁面的上方，所述卸料口位于所述吸附腔的底壁面较低的一侧，以使通过所述投料口投入所述吸附腔中的吸附剂中的至少一部分沿所述吸附腔的底壁面移动至所述卸料口并卸出，所述烟气进口位于所述烟气出口下方并与所述吸附腔的底部连通，以使通过所述烟气进口进入所述吸附腔的温度在室温以下的低温烟气中的至少一部分沿与所述吸附剂的移动方向相反的方向朝向所述烟气出口流动以形成逆流，或者沿正交于所述吸附剂的移动方向的方向朝向所述烟气出口流动以形成错流。
2.根据权利要求1所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，
4.根据权利要求1-3中任一项所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，
6.根据权利要求1-3中任一项所
7.根据权利要求6所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，所述吸附腔的底壁面相对于水平面的倾斜角度为0°-45°。
10.根据权利要求1所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，所述吸附腔的底壁面与所述吸附腔的顶壁面在竖直方向上的最大距离为1m-3m，所述吸附腔内由吸附剂堆叠形成的吸附床的在竖直方向上的厚度为0.8m-2.5m。
...【技术特征摘要】
1.一种吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，包括：塔筒，所述塔筒内具有吸附腔，所述塔筒具有与所述吸附腔连通的投料口、卸料口、烟气进口和烟气出口，所述吸附腔的底壁面为相对水平面倾斜的斜面，所述投料口位于所述底壁面的上方，所述卸料口位于所述吸附腔的底壁面较低的一侧，以使通过所述投料口投入所述吸附腔中的吸附剂中的至少一部分沿所述吸附腔的底壁面移动至所述卸料口并卸出，所述烟气进口位于所述烟气出口下方并与所述吸附腔的底部连通，以使通过所述烟气进口进入所述吸附腔的温度在室温以下的低温烟气中的至少一部分沿与所述吸附剂的移动方向相反的方向朝向所述烟气出口流动以形成逆流，或者沿正交于所述吸附剂的移动方向的方向朝向所述烟气出口流动以形成错流。
2.根据权利要求1所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的吸附剂倾斜移动的吸附单元，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华东，汪世清，李向良，郜时旺，张涛，仇晓龙，杨自杰，杨月婷，孟凡亮，王雨桐，王勇，王鑫，单军，
申请(专利权)人：华能临沂发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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