【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气吸附技术邻域，由其是涉及一种具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统。
技术介绍
1、燃煤烟气产生大量的污染物是危害大气环境和人类健康的重要因素之一。为了保护环境和人体健康，相关技术中常采用烟气吸附塔将烟气中的污染物脱除，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，但是高温烟气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。
2、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，低温烟气吸附过程中，烟气的吸附效果对吸附温度具有较高的敏感度，因此在实际工程应用中，提供理想的低温吸附环境对保证烟气的吸附效果具有重要意义。
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、相关技术中的低温烟气吸附系统采用吸附塔对烟气吸附净化，再生塔对吸附剂进行加热再生，加热再生后的吸附剂被送回吸附塔继续吸附，但是加热再生后的吸附剂温度较高，高温吸附剂送入吸附塔中与低温烟气接触，极大的影响吸附塔中的低温吸附效率和吸附效果。为了降低再生后吸附剂的温度，相关技术中提出了具有冷却段的再生塔，即将加热再生的吸附剂送入冷却段进行
3、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，本专利技术的提出一种具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统。
4、本专利技术提供的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，包括：塔筒，所述塔筒具有用于向所述塔筒内输入温度在室温以下低温烟气的烟气进口、用于排出低温净烟气的烟气出口、投料口和出料口；吸附床，所述吸附床位于所述塔筒内并由从所述投料口投入的吸附剂堆积而成，输入所述塔筒内的低温烟气被所述吸附床吸附净化为所述低温净烟气；换热模块，所述换热模块位于所述塔筒外，所述换热模块的冷侧入口与所述烟气出口连通，所述低温净烟气进入所述换热模块的冷侧以与所述换热模块的热侧的物质换热以回收所述低温净烟气中的冷量，所述冷量用于对通过所述投料口投入所述塔筒之前的吸附剂进行冷却。
5、本专利技术实施例提供的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统的在塔筒外侧设有换热模块。利用低温净烟气的冷量对进入塔筒之前的吸附剂进行冷却，降低吸附床中吸附剂的温度，从而降低低温烟气与吸附剂的接触温度，接触温度的降低有利于提高吸附塔的吸附效率。由于吸附剂在进入吸附塔之前可以在换热模块中与低温净烟气换热而冷却，还降低了再生塔冷却段的冷却负荷，进而降低了再生塔的结构复杂性和再生成本。
6、可选地，所述换热模块的热侧的物质为吸附剂，所述换热模块的热侧出口与所述塔筒的投料口连通。
7、可选地，所述换热模块的热侧的物质为流通的换热介质，所述热侧的换热介质与所述冷侧的低温净烟气换热以回收冷量后变为低温介质，所述低温吸附系统还包括位于所述塔筒外侧的吸附剂冷却装置，所述吸附剂冷却装置具有与所述换热模块的热侧出口连通的低温介质入口、用于输出换热后的低温介质的低温介质出口、用于输入吸附剂的吸附剂入口和用于输出吸附剂的吸附剂出口，所述吸附剂出口与所述投料口连通，在所述吸附剂冷却装置中，所述低温介质与吸附剂换热以将所述吸附剂冷却为低温吸附剂。
8、可选地，所述换热模块的热侧流通的换热介质为空气，所述换热模块的热侧出口用于向所述吸附剂冷却装置内输入低温空气，在所述吸附剂冷却装置中，所述低温空气与吸附剂接触以将所述吸附剂冷却为低温吸附剂。
9、可选地，所述换热模块为吸附剂供料容器，所述吸附剂供料容器用于通过所述投料口向所述塔筒内投放吸附剂，所述吸附剂供料容器的壁为膜式壁，所述膜式壁内具有冷却通道，所述烟气出口与所述冷却通道的入口连通，用于向所述冷却通道内通入低温净烟气以冷却所述吸附剂供料容器内的吸附剂。
10、可选地，所述换热模块包括换热器和吸附剂供料装置，所述换热器的热侧的物质为流通的换热介质，所述换热器的冷侧入口与所述烟气出口连通，所述热侧的换热介质与所述冷侧的低温净烟气换热以回收冷量后变为低温介质，所述吸附剂供料装置的壁内具有冷却流道，所述换热器的热侧出口与所述冷却流道的入口连通，用于向所述冷却流道内通入低温介质以冷却所述吸附剂供料装置内的吸附剂，所述吸附剂供料装置用于向所述投料口投放吸附剂。
11、可选地，所述换热器的热侧流通的换热介质为冷却水，所述换热器的热侧出口用于向所述冷却通道内输入低温冷却水。
12、可选地，投入所述投料口的吸附剂的温度为0℃-30℃。也就是说，经过冷却后的吸附剂的温度降低至0℃-30℃，与低温烟气在吸附床中接触，吸附效率更高。
13、可选地，所述吸附床为逆流式吸附床，在所述逆流式吸附床中，低温烟气与吸附剂逆向流动；或者，所述吸附床为错流式吸附床，在所述错流式吸附床中，低温烟气与吸附剂错流。
14、可选地，所述塔筒的筒壁内设有保冷剂通道，所述保冷剂通道内流通保冷剂，所述保冷剂温度低于或等于所述低温烟气的温度。避免外界的热量穿过塔筒的筒壁进入塔筒内，影响低温吸附过程，对吸附效率产生影响。保冷剂的温度低于或等于低温烟气的温度。
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1.一种具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块的热侧的物质为吸附剂，所述换热模块的热侧出口与所述塔筒的投料口连通。
3.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块的热侧的物质为流通的换热介质，所述热侧的换热介质与所述冷侧的低温净烟气换热以回收冷量后变为低温介质，所述低温吸附系统还包括位于所述塔筒外侧的吸附剂冷却装置，所述吸附剂冷却装置具有与所述换热模块的热侧出口连通的低温介质入口、用于输出换热后的低温介质的低温介质出口、用于输入吸附剂的吸附剂入口和用于输出吸附剂的吸附剂出口，所述吸附剂出口与所述投料口连通，在所述吸附剂冷却装置中，所述低温介质与吸附剂换热以将所述吸附剂冷却为低温吸附剂。
4.根据权利要求3所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块的热侧流通的换热介质为空气，所述换热模块的热侧出口用于向所述吸附剂冷却装置内输入低温空气，在所述吸附剂冷却装置中，所述低温空气与吸附剂接触以将所述吸
5.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块为吸附剂供料容器，所述吸附剂供料容器用于通过所述投料口向所述塔筒内投放吸附剂，所述吸附剂供料容器的壁为膜式壁，所述膜式壁内具有冷却通道，所述烟气出口与所述冷却通道的入口连通，用于向所述冷却通道内通入低温净烟气以冷却所述吸附剂供料容器内的吸附剂。
6.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块包括换热器和吸附剂供料装置，所述换热器的热侧的物质为流通的换热介质，所述换热器的冷侧入口与所述烟气出口连通，所述换热介质与低温净烟气在所述换热器中换热以回收冷量后变为低温介质，所述吸附剂供料装置的壁内具有冷却流道，所述换热器的热侧出口与所述冷却流道的入口连通，用于向所述冷却流道内通入低温介质以冷却所述吸附剂供料装置内的吸附剂，所述吸附剂供料装置用于向所述投料口投放吸附剂。
7.根据权利要求6所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热器的热侧流通的换热介质为冷却水，所述换热器的热侧出口用于向所述冷却通道内输入低温冷却水。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，投入所述投料口的吸附剂的温度为0℃-30℃。
9.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述吸附床为逆流式吸附床，在所述逆流式吸附床中，低温烟气与吸附剂逆向流动；或者，所述吸附床为错流式吸附床，在所述错流式吸附床中，低温烟气与吸附剂错流。
10.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述塔筒的筒壁内设有保冷剂通道，所述保冷剂通道内流通保冷剂，所述保冷剂温度低于或等于所述低温烟气的温度。
...【技术特征摘要】
1.一种具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块的热侧的物质为吸附剂，所述换热模块的热侧出口与所述塔筒的投料口连通。
3.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块的热侧的物质为流通的换热介质，所述热侧的换热介质与所述冷侧的低温净烟气换热以回收冷量后变为低温介质，所述低温吸附系统还包括位于所述塔筒外侧的吸附剂冷却装置，所述吸附剂冷却装置具有与所述换热模块的热侧出口连通的低温介质入口、用于输出换热后的低温介质的低温介质出口、用于输入吸附剂的吸附剂入口和用于输出吸附剂的吸附剂出口，所述吸附剂出口与所述投料口连通，在所述吸附剂冷却装置中，所述低温介质与吸附剂换热以将所述吸附剂冷却为低温吸附剂。
4.根据权利要求3所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块的热侧流通的换热介质为空气，所述换热模块的热侧出口用于向所述吸附剂冷却装置内输入低温空气，在所述吸附剂冷却装置中，所述低温空气与吸附剂接触以将所述吸附剂冷却为低温吸附剂。
5.根据权利要求1所述的具有吸附剂冷却功能的低温吸附系统，其特征在于，所述换热模块为吸附剂供料容器，所述吸附剂供料容器用于通过所述投料口向所述塔筒内投放吸附剂，所述吸附剂供料容器的壁为膜式壁，所述膜式壁内具有冷却通道，所述烟气出口与所述冷却通道的入口连通，...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪世清，燕同升，郜时旺，王刚，肖平，张波，刘练波，杨文强，仇晓龙，石桓增，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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