本发明专利技术提供了一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法及其装置，该方法包括脱除废气中的颗粒物，再通过活性炭纤维吸附单元吸附废气中的含硫废气（包括H2S、SO2等），与此同时通入臭氧使吸附的含硫废气氧化成相应的硫酸盐和亚硫酸盐，然后通过反洗介质（包括蒸气、热空气、热氮气等）把吸附并被氧化了的物质脱附到收集罐中，最后废气通过臭氧协同多相反应单元提升嗅觉满意度以达标净化气的形式排出。本发明专利技术的工艺方法实现工艺所需要的设备装置结构紧凑，吸附单元装置可设置单个或多组吸附器，多组吸附器吸附、脱附交替进行，保证系统的连续运行。本装置能有效地把厂中旧脱硫装置中出来的含硫废气含量降低至0.5ppm以下，同时能够有效地去除废气中的颗粒物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废气治理
中的一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法及装置，具体而言是涉及脱硫装置的升级改造工程——精脱硫。
技术介绍
大气污染是我国目前最为突出的环境问题之一。其中，工业废气是大气污染物的主要来源之一。而且随着新国标《GB31570-2015石油炼制工业污染物排放标准》的出台，过去的脱硫设备的脱硫效果远远达不到新的排放标准。而且，我国的电力生产以火力发电为主，火电厂以煤作为主要燃料进行发电，煤直接燃烧释放出大量的硫化物，造成大气环境污染，危害人类健康、腐蚀建筑材料、制约经济发展。且随着装机容量的递增，硫化物的排放量也在不断增加。加强环境保护工作是我国实施可持续发展战略的重要保证。加大硫化物的控制力度就显得非常紧迫和必要了。同时为了迎合新标准的要求，需要研发成本低、效率高的脱硫方法及装置。在过去的工艺中，核心设备脱硫吸收塔基本均采用喷淋式吸收结构，在具体设计、施工和运行中发现，吸收塔的喷淋设计仍存在一些不足，主要体现在于：（1）因防腐需要，吸收塔内壁设有防腐衬里，为了确保设备使用寿命，塔内喷淋层的布置须考虑喷嘴与塔体内壁间的防冲刷安全间距（1米左右），使得喷淋效果偏低，从而影响系统的脱硫效率；（2）由于结构布置方面的原因，喷淋层最边缘的喷嘴多数都处于喷淋组管的未端位置，流道较长，浆液流通的阻力较大，当系统运行出现不稳定，喷淋组管内的浆流量或压头出现波动时，受影响较大的往往是边缘的喷淋喷嘴，会进一步削弱吸收塔周边区域的喷淋覆盖率，增加废气旁路的可能性，从而降低整套装置的脱硫效果。在越来越严格的排放标准下，过去厂区中的脱硫装置已经无法满足新规定要求的排放标准。在这个大前提下，新的脱硫工艺必须被合理地开发，就成本而言，升级改造工程无疑是其中的一种办法，即在原有的脱硫装置的基础上，加上新的工艺设备使废气达标排放。综上所述，随着国家对大气污染物治理要求的日益严格，在技术上持续改进，进一步挖掘现有脱硫装置的潜力，切实提升脱硫装置的效果，已经成为一种趋势和要求。
技术实现思路
为解决以上技术的不足，本专利技术提供了一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法及装置。本专利技术的技术方案是：一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法，首先通过除尘单元脱除废气中的颗粒物；其二通过活性炭纤维吸附单元吸附废气中的含硫气体，与此同时活性炭纤维吸附单元通入臭氧使吸附的含硫气体氧化成相应的硫酸盐和亚硫酸盐；其三通过反洗介质把吸附并氧化了的物质脱附到收集罐中；其四利用臭氧协同多相反应单元净化废气；最后气体以净化气的形式排出。所述反洗介质可为蒸汽、热氮气和热空气等，介质温度可为100~400℃。本专利技术的技术方案还提供了一种依照前述活性炭纤维精脱含硫废气的方法的活性炭纤维精脱含硫废气装置，包括除尘器、活性炭纤维吸附装置、冷凝器、收集罐、臭氧协同多相反应器以及连接管线和阀门，其中：除尘器与活性炭纤维吸附装置底部的废气输入管线连接，活性炭纤维吸附装置底部与臭氧输入管线和脱附液输出管线连接，活性炭纤维吸附装置的顶部与反洗介质输入管线和脱硫后废气输出管线连接，臭氧协同多相反应器接入脱硫后废气输出管线，冷凝器与活性炭纤维吸附装置的脱附液输出管线连接，收集罐与冷凝器连接。上述活性炭纤维精脱含硫废气装置的技术方案还包括：所述活性炭纤维吸附装置由单个或多组活性炭纤维吸附器并联组成，每组由两个或两个以上的活性炭纤维吸附器组成多级活性炭纤维吸附器；所述多级活性炭纤维吸附器是将前一个活性炭纤维吸附器的脱硫后废气输出管线与后一个活性炭纤维吸附器底部的废气输入管线依次连接组成。所述活性炭纤维吸附器内置单根或多根官能团活化了的活性炭纤维毡组件，活性炭纤维的微孔孔径﹤2nm；所述除尘器为可选设备，包括水旋分水洗设备或静电除尘设备等；臭氧协同多相反应装置包括臭氧发生器和恶臭捕获组件。所述恶臭捕获组件是活性炭纤维捕集组件；所述臭氧发生器采用防爆型光化学臭氧协同发生器，该发生器安装在设备中部，采用波长在220nm以下的紫外光线照射。活性炭纤维吸附装置在吸附过程中，废气与臭氧一同进入活性炭纤维吸附装置，废气中含硫废气首先被吸附于碳纤维的微孔中，同时与臭氧发生氧化反应被氧化为相应的硫酸盐和亚硫酸盐，然后脱硫后的废气进入后续的臭氧协同多相反应装置中进行除臭；当吸附器吸附量达到一定量时，关闭废气、臭氧输入管线和废气的输出管线，打开反洗介质输入管线和收集罐输入管线，通入反洗介质把氧化后的硫酸盐和亚硫酸盐进行脱附，同时使得活性炭纤维再生；脱附后，反洗介质和硫化物的混合物进入冷凝装置进行冷却，然后进行收集。本专利技术的方法通过除尘单元脱除废气中的颗粒物，再通过活性炭纤维吸附单元吸附废气中的含硫废气，与此同时通入臭氧使吸附的含硫气体氧化成相应的硫酸盐和亚硫酸盐，然后通过反洗介质把吸附并氧化了的物质脱附到收集罐中，最后废气通过臭氧协同多相反应单元提升嗅觉满意度以达标净化气的形式排出。该方法优化组合了现有技术中的诸多优势工艺手段，通过配套的装置实现了含硫废气的低成本、高效能综合治理目的，具体体现在：1、设备成本低。本专利技术的技术方案中所涉及的设备均以现有设备为基础，进行适当改进和组合即可。2、运行成本低。本专利技术的装置在运行过程中多组活性炭纤维吸附器可以交替进行吸附和脱附再生运行，保证了设备长期稳定运行；所用冷却水、洗涤水可循环利用，另外设备并不需要碱料的投入，降低了设备的运行成本。3、脱硫效率高。本专利技术的方法及配套装置由于采用高效的活性炭纤维吸附为核心，配合除尘设备和臭氧协同多相反应装置，使得废气中含硫气体和其它有害物质的脱出率大大提高，排放的气体净化率达到并超过国家最新的排放标准。4、适用范围广。本专利技术不仅适用于石油炼制工业污染物排放的治理，也适用于燃煤火力发电污染物排放的治理；既适用于传统设备的改造，也适用于成套设备的更新安装。附图说明图1是本专利技术一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法流程框图；图2是实现本专利技术装置部分的结构流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。结合附图1，本专利技术的方法首先是收集旧脱硫设备的废气；然后通过除尘单元除去并收集废气中的颗粒物，此为预处理阶段；然后利用活性炭纤维吸附法吸附废气中的含硫气体，并同时通入臭氧使吸附的含硫气体氧化，此为吸附阶段；然后利用臭氧协同多相反应器对废气进行彻底的净化除臭，此为异味治理阶段，气体以净化气的形式排出；最后通过反洗介质把氧化的硫化物脱附出来到收集罐进行回收，此为脱附阶段。如图2所示，本专利技术的装置包括所述装置包括除尘设备、活性炭纤维吸附装置、冷凝器、收集罐、臭氧协同多相反应装置以及连接设备所需要的管件、阀门等。其中：除尘设备与活性炭纤维吸附装置底部的废气输入管线连接，活性炭纤维吸附装置底部与臭氧输入管线和脱附液输出管线连接，活性炭纤维吸附装置的顶部与反洗介质输入管线和脱硫后废气输出管线连接，臭氧协同多相反应装置接入脱硫后废气输出管线，冷凝器与活性炭纤维吸附装置的脱附液输出管线连接，收集罐本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法，其特征在于：首先通过除尘单元脱除废气中的颗粒物；其二通过活性炭纤维吸附单元吸附废气中的含硫废气，与此同时活性炭纤维吸附单元通入臭氧使吸附的含硫废气氧化成相应的硫酸盐和亚硫酸盐；其三通过反洗介质把吸附并氧化了的物质脱附到收集罐中；其四利用臭氧协同多相反应单元净化废气，最后气体以净化气的形式排出。
【技术特征摘要】
1.一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法，其特征在于：首先通过除尘单元脱除废气中的颗粒物；其二通过活性炭纤维吸附单元吸附废气中的含硫废气，与此同时活性炭纤维吸附单元通入臭氧使吸附的含硫废气氧化成相应的硫酸盐和亚硫酸盐；其三通过反洗介质把吸附并氧化了的物质脱附到收集罐中；其四利用臭氧协同多相反应单元净化废气，最后气体以净化气的形式排出。
2.按照权利要求1所述活性炭纤维精脱含硫废气的方法，其特征在于：所述反洗介质包括蒸汽、热氮气和热空气，介质温度可为100~400℃。
3.按照权利要求1或2所述活性炭纤维精脱含硫废气的方法的活性炭纤维精脱含硫废气装置，其特征在于包括除尘器、活性炭纤维吸附装置、冷凝器、收集罐、臭氧协同多相反应器以及连接管线和阀门，其中：除尘器与活性炭纤维吸附装置底部的废气输入管线连接，活性炭纤维吸附装置底部与臭氧输入管线和脱附液输出管线连接，活性炭纤维吸附装置的顶部与反洗介质输入管线和脱硫后废气输出管线连接，臭氧协同多相反应器接入脱硫后废气输出管线，冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨哲，
申请(专利权)人：北京中能环科技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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