一种活性焦吸附塔及活性焦吸附净化烟气的方法技术

本公开涉及一种活性焦吸附塔及活性焦吸附净化烟气的方法。本公开的活性焦吸附塔内通过设置三级活性焦吸附床层并使吸附塔内活性焦由上至下流动、烟气与活性焦错流接触并折流向下流动，位于活性焦吸附区下部的第二级床层的活性焦接触，第二级的活性焦的孔隙内储存了H

A kind of active coke adsorption tower and the method of purifying flue gas by active coke adsorption

【技术实现步骤摘要】
一种活性焦吸附塔及活性焦吸附净化烟气的方法
本公开涉及活性焦干法烟气脱硫工艺领域，具体地，涉及一种活性焦吸附塔及活性焦吸附净化烟气的方法。
技术介绍
活性焦干法烟气净化工艺于20世纪80年代开始工业应用。随着环保要求的日益提高，活性焦干法烟气净化工艺由于具有脱硫效率高、多污染物同时脱除、反应不耗水、无废水废渣排放、系统设备无腐蚀问题等突出优势，引起越来越多的重视，目前该工艺应用日益广泛。活性焦具有脱硫、脱硝、除尘及多种污染物同时脱除的功能，原理在于其多孔及表面活性官能团丰富的结构特征。具体来说，活性焦通过吸收SO2并将其催化转化为H2SO4储存在活性焦的孔隙内，实现脱硫的功能；活性焦表面的活性基团能够催化NOx与NH3反应生成N2，同时活性焦本体的含氮基团也能够与NOx反应生成N2，实现脱硝的功能；活性焦床层有一定的过滤功能，能够吸附过滤颗粒物、汞及其他有机物等，实现除尘及多种污染物同时脱除的功能。典型的活性焦干法烟气净化工艺的核心依托于活性焦移动床吸附塔和再生塔，其中吸附塔多为两段错流式结构，吸附塔分上下两段吸附床层，两段均为错流接触。一方面，原烟气从下部入口气室进入吸附塔，在第一级错流吸附区与活性焦错流接触，然后从第一级错流吸附区侧出进入级间气室，然后从侧面进入第二级错流吸附区，与活性焦再次错流接触，最后从第二级错流吸附区侧出，汇集至出口气室并引出。另一方面，活性焦自上而下依次通过第二级错流吸附区和第一级错流吸附区，完成吸附的活性焦即待生焦从吸附塔底出来，送至再生后返回吸附塔顶部，完成活性焦在吸附再生之间的循环。吸附塔如果要进行脱硝，需要在级间气室进行喷氨，由第二级错流吸附区进行催化脱硝。主要是因为入口烟气中的SO2一般浓度较高，如果直接在吸附塔入口烟道或入口气室喷氨的话，由于高SO2下氨会先与SO2反应生成铵盐，会影响活性焦的脱硝效果，且会增加氨的消耗。烟气经过第一级错流吸附区进行脱硫除尘后，SO2含量降低至200～300mg/Nm3以下，此时在级间气室喷氨，有利于提高脱硝效率及氨利用率。即使在待处理烟气中SO2浓度较低时，如果在下部入口气室进行喷氨，由于第一级错流吸附区为自第二级错流吸附区来的孔隙内储存有H2SO4的活性焦，其对NH3的捕捉能力很强，会优先和NH3反应生成硫酸铵，影响活性焦的脱硝效果。随着环保要求的不断提高，对烟气中NOx排放要求也日益严格，为了提高脱硝效率，需要增加喷氨量。根据目前的生产运行经验，由于活性焦对于氨的吸附能力不高，导致吸附塔烟气出口的氨逃逸量达10～30mg/Nm3，带来了氨的二次污染。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种活性焦吸附塔及活性吸附焦净化烟气的方法，该装置及方法能够降低净烟气NOx和SO2排放浓度、降低氨逃逸，同时可稳定控制吸附塔入口及级间气室烟气温度及吸附塔床层的温度。为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种活性焦吸附塔，该活性焦吸附塔包括待净化烟气入口、活性焦吸附区、气体缓冲区和净烟气出口；所述活性焦吸附区沿烟气流向依次包括第一级活性焦吸附床层、第二级活性焦吸附床层和第三级活性焦吸附床层；所述第一级活性焦吸附床层的顶部设有第一活性焦入口，所述第二活性焦吸附床层的底部设有第一待生焦出口，所述第一级活性焦吸附床层叠置于所述第二级活性焦吸附床层上方且所述第一级活性焦吸附床层与所述第二级活性焦吸附床层上下连通，以使活性焦由上至下依次流经所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层；所述第三级活性焦吸附床层设有第二活性焦入口和第二待生焦出口；所述气体缓冲区包括分别设置于所述活性焦吸附区的两侧的第一气体缓冲区和第二气体缓冲区，所述活性焦吸附区通过侧壁开孔分别与所述第一气体缓冲区和所述第二气体缓冲区流体连通；所述第一气体缓冲区由上至下分隔为入口气室和出口气室，所述待净化烟气入口与所述入口气室连通，所述净烟气出口与所述出口气室连通，以使所述待净化烟气沿水平方向依次流过所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层；所述第二气体缓冲区内设有喷氨装置；所述净烟气出口通过回流气体管路与所述待净化烟气入口连通并可选地与所述第二气体缓冲区连通，所述回流气体管路上设有气体冷却装置。可选地，所述第三级活性焦吸附床层设置于所述第一级活性焦吸附床层与所述第一气体缓冲区之间，且所述第三级活性焦吸附床层与所述第二级活性焦吸附床层的高度相同；所述第三级活性焦吸附床层的两侧分别与所述第二级活性焦吸附床层和所述出口气体缓冲区流体连通，所述第三级活性焦吸附床层的顶端通过活性焦导管与所述第二活性焦入口连通，以使活性焦由上至下依次流经导管和第三级活性焦吸附床层，并使烟气可依次流过所述入口气室、所述第一级活性焦吸附床层、所述第二气体缓冲区、所述第二级活性焦吸附床层、所述第三级活性焦吸附床层和所述出口气室，并在所述活性焦吸附区内沿水平方向流动以进行错流吸附。可选地，所述活性焦吸附塔形成为由顶部密封板、底部密封板和侧壁围成的方形筒体；所述活性焦吸附塔内设有一个或平行间隔排列的多个所述活性焦吸附区，所述活性焦吸附区与所述活性焦吸附塔的内壁之间，以及可选的相邻两个所述活性焦吸附区之间形成为所述气体缓冲区。可选地，所述活性焦吸附塔内间隔设置第一烟气分布格栅、第二烟气分布格栅和第三烟气分布格栅，所述第一烟气分布格栅和所述第二烟气分布格栅分别沿竖直方向贯通所述活性焦吸附塔，且所述第一烟气分布格栅和所述第二烟气分布格栅的边缘分别与所述活性焦吸附塔的内壁密闭连接，以在所述第一烟气分布格栅和所述第二烟气分布格栅之间围成所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层，在所述第一烟气分布格栅与活性焦吸附塔的内壁之间围成所述第一气体缓冲区，所述第三烟气分布格栅的顶端与所述烟气导管密封连接，以在所述第一烟气分布格栅、第三烟气分布格栅和所述烟气导管之间围成所述第三级活性焦吸附床层，并在所述第二烟气分布格栅与活性焦吸附塔的内壁之间围成所述第二气体缓冲区；或者，所述活性焦吸附塔内间隔设置两个第一烟气分布格栅，两个所述第一烟气分布格栅分别沿竖直方向贯通所述活性焦吸附塔且边缘分别与所述活性焦吸附塔的内壁密闭连接，以在两个所述第一烟气分布格栅之间形成所述第一气体缓冲区；所述第一烟气分布格栅的一侧间隔设置有第三烟气分布格栅，以在所述第一烟气分布格栅和所述第三烟气分布格栅之间围成所述第三级活性焦吸附床层，所述第三烟气分布格栅的顶端与所述烟气导管密封连接；两个所述第一烟气分布格栅的外侧分别平行间隔设有两个第二烟气分布格栅，两个所述第二烟气分布格栅的边缘分别与所述活性焦吸附塔的内壁密闭连接，以在相邻的所述第一烟气分布格栅与所述第二烟气分布格栅之间围成所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层，并分别在两个所述第二烟气分布格栅与所述吸附塔内壁之间形成两个所述第二气体缓冲区。可选地，所述第一烟气分布格栅、所述第二烟气分布格栅和所述第三烟气分布格栅分别具有格栅孔，所述格栅孔的倾斜角为5°～30°；所述第二气体缓冲区设有烟气分布管，所述烟气分布管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性焦吸附塔，其特征在于，该活性焦吸附塔包括待净化烟气入口、活性焦吸附区、气体缓冲区和净烟气出口；/n所述活性焦吸附区沿烟气流向依次包括第一级活性焦吸附床层、第二级活性焦吸附床层和第三级活性焦吸附床层；所述第一级活性焦吸附床层的顶部设有第一活性焦入口，所述第二级活性焦吸附床层的底部设有第一待生焦出口，所述第一级活性焦吸附床层叠置于所述第二级活性焦吸附床层上方且所述第一级活性焦吸附床层与所述第二级活性焦吸附床层上下连通，以使活性焦由上至下依次流经所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层；所述第三级活性焦吸附床层设有第二活性焦入口和第二待生焦出口；/n所述气体缓冲区包括分别设置于所述活性焦吸附区的两侧的第一气体缓冲区和第二气体缓冲区，所述活性焦吸附区通过侧壁开孔分别与所述第一气体缓冲区和所述第二气体缓冲区流体连通；所述第一气体缓冲区由上至下分隔为入口气室和出口气室，所述待净化烟气入口与所述入口气室连通，所述净烟气出口与所述出口气室连通，以使所述待净化烟气沿水平方向依次流过所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层；所述第二气体缓冲区内设有喷氨装置；/n所述净烟气出口通过回流气体管路与所述待净化烟气入口连通并可选地与所述第二气体缓冲区连通，所述回流气体管路上设有气体冷却装置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种活性焦吸附塔，其特征在于，该活性焦吸附塔包括待净化烟气入口、活性焦吸附区、气体缓冲区和净烟气出口；
所述活性焦吸附区沿烟气流向依次包括第一级活性焦吸附床层、第二级活性焦吸附床层和第三级活性焦吸附床层；所述第一级活性焦吸附床层的顶部设有第一活性焦入口，所述第二级活性焦吸附床层的底部设有第一待生焦出口，所述第一级活性焦吸附床层叠置于所述第二级活性焦吸附床层上方且所述第一级活性焦吸附床层与所述第二级活性焦吸附床层上下连通，以使活性焦由上至下依次流经所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层；所述第三级活性焦吸附床层设有第二活性焦入口和第二待生焦出口；
所述气体缓冲区包括分别设置于所述活性焦吸附区的两侧的第一气体缓冲区和第二气体缓冲区，所述活性焦吸附区通过侧壁开孔分别与所述第一气体缓冲区和所述第二气体缓冲区流体连通；所述第一气体缓冲区由上至下分隔为入口气室和出口气室，所述待净化烟气入口与所述入口气室连通，所述净烟气出口与所述出口气室连通，以使所述待净化烟气沿水平方向依次流过所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层；所述第二气体缓冲区内设有喷氨装置；
所述净烟气出口通过回流气体管路与所述待净化烟气入口连通并可选地与所述第二气体缓冲区连通，所述回流气体管路上设有气体冷却装置。


2.根据权利要求1所述的活性焦吸附塔，其中，所述第三级活性焦吸附床层设置于所述第一级活性焦吸附床层与所述第一气体缓冲区之间，且所述第三级活性焦吸附床层与所述第二级活性焦吸附床层的高度相同；所述第三级活性焦吸附床层的两侧分别与所述第二级活性焦吸附床层和所述出口气体缓冲区流体连通，所述第三级活性焦吸附床层的顶端通过活性焦导管与所述第二活性焦入口连通，以使活性焦由上至下依次流经所述导管和所述第三级活性焦吸附床层，并使烟气可依次流过所述入口气室、所述第一级活性焦吸附床层、所述第二气体缓冲区、所述第二级活性焦吸附床层、所述第三级活性焦吸附床层和所述出口气室，并在所述活性焦吸附区内沿水平方向流动以进行错流吸附。


3.根据权利要求1或2所述的活性焦吸附塔，其中，所述活性焦吸附塔形成为由顶部密封板、底部密封板和侧壁围成的方形筒体；所述活性焦吸附塔内设有一个或平行间隔排列的多个所述活性焦吸附区，所述活性焦吸附区与所述活性焦吸附塔的内壁之间，以及可选的相邻两个所述活性焦吸附区之间形成为所述气体缓冲区。


4.根据权利要求3所述的活性焦吸附塔，其中，所述活性焦吸附塔内间隔设置第一烟气分布格栅、第二烟气分布格栅和第三烟气分布格栅，所述第一烟气分布格栅和所述第二烟气分布格栅分别沿竖直方向贯通所述活性焦吸附塔，且所述第一烟气分布格栅和所述第二烟气分布格栅的边缘分别与所述活性焦吸附塔的内壁密闭连接，以在所述第一烟气分布格栅和所述第二烟气分布格栅之间围成所述第一级活性焦吸附床层和所述第二级活性焦吸附床层，在所述第一烟气分布格栅与活性焦吸附塔的内壁之间围成所述第一气体缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄孟旗，孙丽丽，李浩，郝少博，周桂娟，魏志强，李出和，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11