本发明专利技术涉及一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置及应用，包括吸附装置主体(1)以及位于吸附装置主体(1)底部的进气烟箱(14)，所述的吸附装置主体(1)内设有流化床和移动床，所述的流化床包括文丘里加速管(11)和流化床床体，该文丘里加速管(11)位于进气烟箱(14)与流化床床体之间，并连通粉末吸附剂文丘里喷射装置(12)，所述的移动床包括锥形支撑筛板和颗粒吸附剂移动床，所述的颗粒吸附剂移动床安装在锥形支撑筛板上，所述的锥形支撑筛板通过导流管(10)连接颗粒吸附剂输送装置(13)。与现有技术相比，通过本发明专利技术可显著提高吸附剂的利用效率和SO
【技术实现步骤摘要】
一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置及应用
本专利技术属于环境保护领域的烟气气态污染物吸附去除技术，具体是涉及一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置及应用。
技术介绍
我国重有色金属冶炼产量已经连续十余年位居世界第一。然而，在重有色金属如铅、锌、铜等的冶炼过程中，由于其原料主要为硫化物，因而冶炼烟气中含有高浓度的硫氧化物。有色金属冶炼烟气在净化过程中一般都会采用洗涤进行降温，而烟气中高浓度的SO3是冶炼烟气洗涤污酸生成的主要原因。而洗涤污染的治理也成为了有色金属冶炼行业污染防治的重点和难点。因此，在烟气洗涤前利用吸附剂将其中的SO3进行有效捕集，并利用除尘装置将吸附剂进行高效去除，将显著减少洗涤污酸的生成量。有色金属冶炼烟气洗涤前一般只有除尘设备，其中静电除尘装置无法有效去除SO3，而SO3在降温过程中容易结露，所以对袋式除尘装置造成腐蚀和堵塞的不良影响。采用常规的静电除尘装置或这布袋除尘装置难以充分发挥吸附剂对SO3等气态污染物的捕集作用。因此，亟待开发一种可以针对SO3等气态污染物进行高效去除的干式捕集装备。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效的流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置及应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置，其特征在于，包括吸附装置主体以及位于吸附装置主体底部的进气烟箱，所述的吸附装置主体内设有流化床和移动床，所述的流化床包括文丘里加速管和流化床床体，该文丘里加速管位于进气烟箱与流化床床体之间，并连通粉末吸附剂文丘里喷射装置，所述的移动床包括锥形支撑筛板和颗粒吸附剂移动床，所述的颗粒吸附剂移动床安装在锥形支撑筛板上，所述的锥形支撑筛板通过导流管连接颗粒吸附剂输送装置。所述的粉末吸附剂文丘里喷射装置将粉末吸附剂喷入烟道内，并在流化床对气态污染物进行吸附。所述的粉末吸附剂的粒径为100-325目(直径0.150-0.045mm)，可对气态污染物具有较高吸附容量。粉末吸附剂可以为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸镁、氧化镁、碳酸钙、氧化钙等常见的碱性吸收剂，这个粒径的吸附剂比表面积更大、吸收更快速，而且也易于流化。所述的锥形支撑筛板与水平方向的倾斜角为30-60度，便于颗粒吸附以稳定的速度向下移动，筛孔的大小为2-3mm，便于烟气从下向上穿透筛板和颗粒吸附剂，又保证颗粒吸附剂不会从筛板上掉下来；开孔率为20-60％，可以让烟气容易穿透筛板，其大小可以根据阻力损失来进行调节。所述的锥形支撑筛板包括上锥板和下锥板，上锥板和下锥板的开口部对接，所述的颗粒吸附剂输送装置连接上锥板的锥底，下锥板的锥底连接导流管，颗粒吸附剂输送装置将颗粒吸附剂输送至上锥板。所述的颗粒吸附剂移动床包括上下平行设置的多层床体，各层床体固定在锥形支撑筛板上，并在各床体上设有限高环，颗粒吸附剂自上而下沿着锥形支撑筛板向下移动，落在颗粒吸附剂移动床的厚度在限高环的作用下保持在20-50mm。限高环通过4-6个支撑导流板焊接在锥形支撑板上面，这些支撑导流板高度在20-50mm，其方向与锥形板的径向方向一致，这样可以保证颗粒物从上向下移动的过程中，按照支撑导流板均匀分布在锥形支撑板上面，避免出现一部分地方颗粒吸附剂多，一部分地方没有颗粒吸附剂的情况。所述的颗粒物吸附剂通过导流管从颗粒吸附剂移动床引出，导流管与水平方向的夹角为60-80度，颗粒吸附剂为直径为5-8mm的吸附剂。颗粒物吸附剂可以为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸镁、氧化镁、碳酸钙、氧化钙等常见的碱性吸收剂，这个粒径的吸附剂颗粒大，容易在锥形板上从上向下移动。一种采用所述的流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置进行烟气净化的方法，包括以下步骤：第一步，将粉末吸附剂喷入到烟道中，从进气烟箱进入流化床，烟气首先经过文丘里加速管加速，进入流化床床体，烟气与流化床床体的粉末吸附剂形成高效的气固流化态接触，在上升的过程中，部分物料向下返回，形成内循环颗粒流，强化气固传质与传热，实现高效脱除气态污染物，吸附饱和的粉末吸附剂从进气烟箱底部排出；第二步，烟气经过锥形支撑筛板上的颗粒吸附剂移动床，其中的气态污染物被颗粒吸附剂进一步进行吸附，同时被烟气携带的粉末吸附剂也被颗粒吸附剂移动床拦截下来进一步吸附气态污染物；第三步，从上而下移动的颗粒吸附剂沿着导流管流出，并通过颗粒吸附剂输送装置从锥形支撑筛板顶部返回，对烟气污染物进行循环吸附处理；第四步，经过流化床和移动床双重吸附后的烟气经过旋流分离板除尘后，经过引风机通入后续烟气净化装置。所述的烟气温度在150-450℃。所述的烟气在流化床床体的气流速度在4-10m/s，文丘里加速管处烟气流速在15-25m/s。本专利技术首先将粉末吸附剂喷入到烟道中，烟气携带粉末吸附剂从反应塔底部烟箱进入反应塔；流化态的吸附剂颗粒与烟气中SO3等气态污染物在反应塔流化段中发生化学反应；然后利用锥形支撑筛板上移动的颗粒吸附剂层继续对通过筛板的烟气中残留的SO3等气态污染物进一步进行吸附同时起到过滤床作用；最终经过移动床吸附过滤后的烟气从顶部排出，可通过旋流分离装置去除细小粉尘后进入后续净化环节。本专利技术首先利用了粉末吸附剂在流化状态下对SO3等气态污染物进行初步吸附，再利用颗粒吸附剂在移动状态下对SO3等气态污染物进行深度吸附。移动床吸附剂除了可以吸附烟气中的SO3等气态污染物，还可以将被烟气携带的粉末吸附剂拦截下来，继续对烟气SO3等气态污染物进行吸附。同时，颗粒吸附剂还可以通过导流管(10)流出吸附塔，并通过吸附剂输送装置(13)输送至移动床顶部进行循环吸附。通过本专利技术可显著提高吸附剂的利用效率和SO3等气态污染物的去除效率，同时兼具除尘的作用，可以有效去除烟气中SO3等气态污染物。与现有技术相比，本专利技术具有以下一些优点：1、本专利技术将流化床与移动床进行了有效的结合，既利用流化床中的粉末吸附剂对气态污染物进行高效吸附，又利用移动床中的颗粒吸附剂对气态污染物进行深度脱除，提高了气态污染物的去除效率；采用利用流化床吸附单元需要使用粉末吸附剂才能实现其流化状态，且其比表面积大，吸附速度快，吸附效率高，所以将流化吸附单元安排在下部尽可能多地吸附污染物；而颗粒吸附剂安排在上部既可以其过滤除尘作用将粉末吸附剂捕集回收，又能利用自身的特点进一步吸附烟气中的污染物，实现深度脱除；两种吸附剂都可以进行回收和循环使用，提高了吸附剂的使用效率。2、本专利技术的粉末吸附剂被烟气携带进入移动床中，被移动床中的颗粒吸附剂拦截，并随着移动床中的颗粒吸附剂一起继续对气态污染物进行吸附，提高了粉末吸附剂的利用效率，同时也起到了初步除尘的作用；3、本专利技术使用的颗粒吸附剂经过导流管引出吸附塔，并通过颗粒吸附剂输送装置重新投入到吸附塔顶部，可以循环对烟气污染物进行吸附，提高了颗粒吸附剂的利用效率。4、本专利技术适用于燃煤、工业锅炉、金属冶炼、水泥生产、石油化工、垃圾焚烧等多种工业烟气的气态污染物干式捕集净化处理需求。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置，其特征在于，包括吸附装置主体(1)以及位于吸附装置主体(1)底部的进气烟箱(14)，所述的吸附装置主体(1)内设有流化床和移动床，所述的流化床包括文丘里加速管(11)和流化床床体，该文丘里加速管(11)位于进气烟箱(14)与流化床床体之间，并连通粉末吸附剂文丘里喷射装置(12)，所述的移动床包括锥形支撑筛板和颗粒吸附剂移动床，所述的颗粒吸附剂移动床安装在锥形支撑筛板上，所述的锥形支撑筛板通过导流管(10)连接颗粒吸附剂输送装置(13)。/n
【技术特征摘要】
1.一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置，其特征在于，包括吸附装置主体(1)以及位于吸附装置主体(1)底部的进气烟箱(14)，所述的吸附装置主体(1)内设有流化床和移动床，所述的流化床包括文丘里加速管(11)和流化床床体，该文丘里加速管(11)位于进气烟箱(14)与流化床床体之间，并连通粉末吸附剂文丘里喷射装置(12)，所述的移动床包括锥形支撑筛板和颗粒吸附剂移动床，所述的颗粒吸附剂移动床安装在锥形支撑筛板上，所述的锥形支撑筛板通过导流管(10)连接颗粒吸附剂输送装置(13)。
2.根据权利要求1所述的一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置，其特征在于，所述的文丘里喷射装置(12)将粉末吸附剂喷入烟道内，并在流化床对气态污染物进行吸附。
3.根据权利要求2所述的一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置，其特征在于，所述的粉末吸附剂的粒径为100-325目，可对气态污染物具有较高吸附容量。
4.根据权利要求1所述的一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置，其特征在于，所述的锥形支撑筛板与水平方向的倾斜角为30-60度，筛孔的大小为2-3mm，开孔率为20-60％。
5.根据权利要求1所述的一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置，其特征在于，所述的锥形支撑筛板包括上锥板(6)和下锥板(9)，上锥板(6)和下锥板(9)的开口部对接，所述的颗粒吸附剂输送装置(13)连接上锥板(6)的锥底，下锥板(9)的锥底连接导流管(10)，颗粒吸附剂输送装置(13)将颗粒吸附剂输送至上锥板(6)。
6.根据权利要求5所述的一种流化床与移动床耦合的复合吸附反应装置，其特征在于，所述的颗粒吸附剂移动床包括上下平行设置的多层床体，各层床体固定在锥形支撑筛板上，并在各床体上设有限高环，颗粒吸附剂自上而...
【专利技术属性】
技术研发人员：晏乃强，瞿赞，黄文君，刘伟，李贵，倪恒发，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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