一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，所述系统包括：两个或多个固定床反应器；用于吸附剂再生的再生加热装置；用于控制污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺切换的待净化烟气阀门和净烟气阀门；所述固定床反应器内设置有：一与烟气进口连接的中心管；设置于中心管外侧的用于烟气净化的第一吸附层和第二吸附层；所述中心管上端与烟气出口连接。本发明专利技术还公开了采用本发明专利技术系统进行烟气净化的方法，本发明专利技术所述系统可在一个固定床反应器内进行烟气内的污染物脱除工艺以及吸附剂再生工艺，并可实现不同固定床反应器之间污染物脱除工艺和吸附剂再生工艺之间的切换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烟气净化领域，具体地，涉及ー种污染物脱除エ艺/吸附剂再生エ艺可切換的烟气净化系统及其方法，适用于燃煤火电、燃煤锅炉、炼铁烧结机、有色冶金和化エ建材领域的烟气净化。
技术介绍
我国的一次能源以煤为主，煤作为ー种非洁净燃料，在我国有84%的煤炭被直接燃烧，造成我国以煤烟型为主的空气污染，产生大量的硫氧化物、氮氧化物和粉尘，导致酸雨、温室效应和臭氧层破坏等大气污染，严重影响了人类的居住环境。活性焦(半焦、炭)联合脱硫脱硝作为ー种集成浄化技术应运而生，该技术利用活性焦(半焦、炭)的吸附、催化和过滤功能，对烟气的多种污染物进行联合脱除，具有吸附容量大、吸附过程和催化转换快的优点。吸附过ニ氧化硫的活性焦(半焦、炭)还可通过高温解吸的办法进行再生利用，再生后的SO2浓度> 20%，可以制成969^98%的浓硫酸、液体SO2或单质硫等副产品，副产品价值闻。脱除塔和再生塔是活性焦(半焦、炭)干法烟气集成浄化技术的核心设备，エ业应用较多的是固定床脱除塔和移动床脱除塔，目前由于固定床脱除塔的间歇式操作方式不能适应处理大烟气量情况而促使移动床脱除塔得到广泛应用，但是现有移动床技术要求活性焦机械强度大，成本较高；如果采用固定床脱除塔，可以采用价格低廉的活性半焦和ー些褐煤制备的活性焦，对机械強度要求低，有利于降低成本。目前应用固定床技术的有日本的日立-东电法，日立-东电活性炭法的エ艺吸附装置由五个并联的活性炭固定床吸附器组成，运转时由电厂炉来的部分烟气进入其中四个吸附器内脱除ニ氧化硫，同时，第五个炭床进行不同浓度的稀硫酸溶液洗涤再生。该方法连续性较好、可用于处理量较大的场合，但只用来脱硫、且耗水。国内的PAFPエ艺又称磷铵肥法(Phosphate AmmoniateFertilizer Process, PAFP),是我国自行开发的一项烟气脱硫技木。该技术炭塔结构为固定床吸收塔，塔内装有活性炭，脱硫塔为四塔并联运行，三塔同时脱硫，一塔洗涤再生。然而，现有的活性焦烟气净化系统中的脱除塔与再生塔采用独立设置，占地面积大且设备利用率低，如果两塔合一，一塔既可脱除污染物又可再生吸附剂，将大大节省投资费用，资源利用率得到提高且易于管理。中国海洋大学的李春虎教授的专利技术专利200410024151. 7公开了ー种利用活性炭基吸附剂脱除烟气中SO2的エ艺，它是将含有SO2的烟气，通过装有活性炭基吸附剂的脱硫塔或脱硫槽脱硫，当脱硫塔或脱硫槽SO2出ロ浓度超过指标时采用热水洗涤或惰性气体高温吹扫活性炭基吸附剂进行再生。该エ艺采用了脱除与再生一体的装置，但该方法只针对SO2进行脱除，不能协同脱除多种污染物；且该方法没有合理采用热源对吸附剂进行再生，水洗再生法需要大量用水，水洗液中含酸，易造成二次污染，且由于稀硫酸的腐蚀性，对设备的制造材料要求较高，投资较大，并给维修工作带来一定的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提供一种污染物脱除エ艺/吸附剂再生エ艺可切換的烟气净化系统，所述系统可在ー个固定床反应器内进行烟气内的污染物脱除エ艺以及吸附剂再生エ艺，并可实现不同固定床反应器之间污染物脱除エ艺和吸附剂再生エ艺之间的切換，同时，本专利技术还提供ー种利用所述的污染物脱除エ艺/吸附剂再生エ艺可切换的烟气净化系统进行烟气净化的方法。为了达到上述目的，本专利技术提出了一种污染物脱除エ艺/吸附剂再生エ艺可切換的烟气净化系统，所述系统包括用于污染物脱除的两个或多个固定床反应器； 用于吸附剂再生的再生加热装置；用于控制污染物脱除エ艺/吸附剂再生エ艺切換的待浄化烟气阀门和净烟气阀门；所述待净化烟气阀门和净烟气阀门分别与固定床反应器连接；所述再生加热装置包括用于对吸附剂再生提供热源的供热装置；用于对吸附剂再生加热介质再加热的再生加热器；所述供热装置通过再生加热器与固定床反应器连接；所述供热装置与再循环风机连接，所述再循环风机通过管道与换热管连接；所述固定床反应器底部设置有烟气进ロ，所述固定床反应器顶端设置有烟气出n ；所述固定床反应器内设置有一与烟气进ロ连接的中心管；设置于中心管外侧的用于烟气浄化的第一吸附层和第二吸附层；所述中心管上端与烟气出ロ连接。通过设置固定床反应器，实现对烟气内污染物的脱除处理；设置再生加热装置，实现在固定床反应器内对吸附剂进行再生处理，进而实现在ー个固定床反应器内进行污染物脱除和吸附剂再生两道エ序；通过设置待净化烟气阀门和净烟气阀门，实现两个或多个固定床反应器之间污染物脱除エ艺和吸附剂再生エ艺之间的切換，即ー个固定床反应器在进行吸附剂再生处理的同时，其它固定床反应器可进行烟气中的污染物脱除处理，提高效率、节省能源。而且，可在ー个固定床反应器内实现so2、nox、汞和ニ噁英等污染物地联合脱除。节省设备投资与运行费用。进ー步优选地，所述固定床反应器为径向固定床反应器。进ー步优选地，所述固定床反应器数量为两个，所述固定床反应器包括第一固定床反应器和第二固定床反应器；所述第一固定床反应器和第二固定床反应器的连接方式为并联连接；所述第一固定床反应器与第二固定床反应器一端与待浄化烟气管道形成并联连接；所述第一固定床反应器与第二固定床反应器另一端与净烟气管道形成并联连接。固定床反应器的数量为2个时，烟气处理连续性较好，且节省设备投资和运行费用，且明显提高吸附剂的硫容和使用效率。进ー步优选地，所述固定床反应器数量为三个，所述固定床反应器包括第一固定床反应器、第二固定床反应器和第三固定床反应器；所述第一固定床反应器、第二固定床反应器及第三固定床反应器的连接方式为串/并联混合连接或并联连接。固定床反应器的数量为3个或3个以上时，通过多个固定床反应器的串/并联混合连接或并联连接，可有效实现对大量烟气的处理，也可通过降低固定床反应器的数量用于处理量较小、污染物浓度较低的情況。 进ー步优选地，所述系统还包括用于对SO2-行回收利用的抽气管；用于向固定床反应器喷入氨气的氨气喷入管；用于添加吸附剂的吸附剂存储装置；用于吸附剂在固定床反应器内传输的下料管；用于排出吸附剂的排出管；所述抽气管与固定床反应器连接；所述抽气管包括第一抽气管和第二抽气管；所述第一抽气管与第一吸附层连通；所述第二抽气管与第二吸附层连通；所述第一抽气管和第二抽气管上设置有抽气阀；所述第一抽气管和第二抽气管与ニ氧化硫回收装置形成并联连接；所述氨气喷入管通过管道与所述固定床反应器内侧连通；所述氨气喷入管上设置有氨气控制阀；所述下料管设置于第二吸附层和第一吸附层之间，所述下料管上设置有下料阀；所述吸附剂存储装置与第二吸附层连接；所述排出管与固定床反应器底端连通，所述排出管上设置有吸附剂排出阀。通过设置抽气管，可实现对烟气污染物脱除过程中产生的SO2的回收利用，保护环境且可有效降低成本。通过在氨气喷入管上设置氨气控制阀，在用户不需要去除烟气中的氮氧化物时，关闭氨气喷入管，以适应不同用户的需求。通过设置吸附剂存储装置，可及时更新固定床反应器内的吸附剂，保持对烟气污染物脱除的高效率。进ー步优选地，所述固定床反应器内还设置有用于对待浄化烟气进行扰流的换热管；用于收集净化后烟气的集气室；所述换热管设置于第一吸附层和第二吸附层内，所述换热管通过管道与再生加热器连接；所述换热管为双层螺旋式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，其特征在于，所述系统包括：用于污染物脱除的两个或多个固定床反应器（1）；用于吸附剂再生的再生加热装置；用于控制污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺切换的待净化烟气阀门和净烟气阀门；所述待净化烟气阀门和净烟气阀门分别与固定床反应器（1）连接；所述再生加热装置包括：用于对吸附剂再生提供热源的供热装置（15）；用于对吸附剂再生加热介质再加热的再生加热器（14）；所述供热装置（15）通过再生加热器（14）与固定床反应器连接；所述供热装置（15）与再循环风机（12）连接，所述再循环风机（12）通过管道与换热管（3）连接；所述固定床反应器底部设置有烟气进口（18），所述固定床反应器顶端设置有烟气出口（10）；所述固定床反应器内设置有：一与烟气进口（18）连接的中心管（4）；设置于中心管（4）外侧的用于烟气净化的第一吸附层（2）和第二吸附层（6）；所述中心管（4）上端与烟气出口（10）连接。

【技术特征摘要】
1.一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，其特征在于，所述系统包括用于污染物脱除的两个或多个固定床反应器(I);用于吸附剂再生的再生加热装置；用于控制污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺切换的待净化烟气阀门和净烟气阀门； 所述待净化烟气阀门和净烟气阀门分别与固定床反应器(I)连接；所述再生加热装置包括用于对吸附剂再生提供热源的供热装置(15)；用于对吸附剂再生加热介质再加热的再生加热器(14)；所述供热装置(15)通过再生加热器(14)与固定床反应器连接；所述供热装置(15)与再循环风机(12)连接，所述再循环风机(12)通过管道与换热管(3)连接；所述固定床反应器底部设置有烟气进口( 18 )，所述固定床反应器顶端设置有烟气出口 (10)；所述固定床反应器内设置有一与烟气进口(18)连接的中心管(4)；设置于中心管(4)外侧的用于烟气净化的第一吸附层(2)和第二吸附层(6)；所述中心管(4)上端与烟气出口(10)连接。2.根据权利要求1所述的一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，其特征在于，所述固定床反应器(I)为径向固定床反应器。3.根据权利要求1所述的一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，其特征在于，所述固定床反应器(I)数量为两个，所述固定床反应器(I)包括第一固定床反应器 (101)和第二固定床反应器(102)；所述第一固定床反应器(101)和第二固定床反应器(102)的连接方式为并联连接；所述第一固定床反应器(101)与第二固定床反应器(102) —端与待净化烟气管道(19) 形成并联连接；所述第一固定床反应器(101)与第二固定床反应器(102)另一端与净烟气管道(20)形成并联连接。4.根据权利要求1所述的一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，其特征在于，所述固定床反应器(I)数量为三个，所述固定床反应器(I)包括第一固定床反应器 (101)、第二固定床反应器(102)和第三固定床反应器(103)；所述第一固定床反应器(101)、第二固定床反应器(102)及第三固定床反应器(103)的连接方式为串/并联混合连接或并联连接。5.根据权利要求1所述的一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，其特征在于，所述系统还包括用于对SO2进行回收利用的抽气管(7)；用于向固定床反应器(I)喷入氨气的氨气喷入管(5)；用于添加吸附剂的吸附剂存储装置(9)；用于吸附剂在固定床反应器(I)内传输的下料管(13)；用于排出吸附剂的排出管(17);所述抽气管(7)与固定床反应器(I)连接；所述抽气管(7)包括第一抽气管(701)和第二抽气管(702)；所述第一抽气管(701)与第一吸附层(2 )连通；所述第二抽气管(702)与第二吸附层(6)连通；所述第一抽气管(701)和第二抽气管(702)上设置有抽气阀(703...

【专利技术属性】
技术研发人员：高继贤，李静，阎冬，杨春琪，何永胜，洪小松，
申请(专利权)人：上海龙净环保科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：