CN209865775U - 一种活性炭固定床脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种活性炭固定床脱硝装置，包括反应器主体，其两端分别设有进口通道和出口通道，反应器主体的内部设有多个活性炭吸附层，反应器主体上设有：烟气通道、反应器主体的腔体以及净化烟气通道连通形成的脱硝通道；再生烟气通道、反应器主体的腔体以及富硫烟气通道连通形成的脱硫通道；蒸汽通道、反应器主体的腔体以及蒸汽放散通道连通形成的降温通道。本实用新型，反应器主体结构简单，可实现低温下完成脱硝反应，不需要额外的低温催化剂，降低设备及催化剂成本，脱硝过程简单，反应器主体内的流动接近平推流，不会产生返混现象，脱硝效率高，活性炭吸附层固定设置，不需要提供额外的动力，能量损耗小，且不会对环境造成污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及含氮工业废气污染处理技术领域，具体涉及一种活性炭固定床脱硝装置。
背景技术
烟气脱硝技术是应用于多氮氧化物生成的电力、水泥、锅炉等工业领域的一项烟气净化技术。目前脱硝技术主要有：SCR脱硝技术、低温SCR脱硝技术、湿法脱硝技术、活性炭移动床脱硝技术等。
传统的SCR脱硝技术所采用的脱硝装置较为复杂，对脱硝环境要求较高，针对低温烟气，脱硝之前，需要通过额外的加热器将低温烟气加热至350℃～400℃，才能在催化剂的作用完成脱硝反应，存在严重的能源浪费，以及设备成本的浪费。低温SCR脱硝技术则需要配置特殊的低温催化剂，成本较高。而对于湿法脱硝技术，普遍存在脱硝效率低、投资和运行成本高以及硝酸盐污染等问题。活性炭移动床脱硝技术需单独设置转运及再生装置，运行设备多、投资大、运行费用高。
有鉴于此，急需对现有的脱硝装置进行改进，简化脱硝装置的结构、降低设备成本，增加脱硝效率，减少能量的损耗以及对环境的污染。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有的脱硝设备存在结构复杂、低温含氮烟气脱硝成本高、脱硝效率低、能量消耗较大、容易对环境造成污染的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种活性炭固定床脱硝装置，包括呈桶状的反应器主体，所述反应器主体的两端分别设有进口通道和出口通道，所述反应器主体的内部间隔设有多个活性炭吸附层，所述反应器主体上设有：
分别与所述进口通道、出口通道连通的烟气通道、净化烟气通道，所述烟气通道、反应器主体的腔体以及所述净化烟气通道连通并形成脱硝通道；
分别与所述进口通道、出口通道连通的再生烟气通道、富硫烟气通道，所述再生烟气通道、反应器主体的腔体以及所述富硫烟气通道连通并形成脱硫通道；
间隔设置在所述反应器主体的侧壁上的多个蒸汽通道，所述蒸汽通道与所述活性炭吸附层一一对应，并设置在所述活性炭吸附层的底部，所述出口通道连通有蒸汽放散通道，所述蒸汽通道、反应器主体的腔体以及所述蒸汽放散通道连通并形成降温通道。
在上述方案中，所述烟气通道可供脱硫后的烟气进入，其内部朝向烟气流入方向依次设有烟气入口阀、喷氨格栅和混合器，所述净化烟气通道上设有净烟气排放阀。
在上述方案中，所述再生烟气通道上设有再生烟气入口阀，所述富硫烟气通道上设有富硫烟气排放阀。
在上述方案中，各个所述蒸汽通道上均设有蒸汽入口阀，且一端均与蒸汽管道连通，所述蒸汽放散通道上设有蒸汽放散阀。
在上述方案中，所述出口通道上设有烟气在线监测仪。
在上述方案中，所述活性炭吸附层采用活性焦或蜂窝状活性炭。
在上述方案中，所述活性焦、蜂窝状活性炭均采用模块化结构。
与现有技术相比，本实用新型反应器主体结构简单，利用活性炭的吸附及催化作用即可完成低温含氮烟气的脱硝反应，降低设备成本以及催化剂成本，且脱硝过程简单，反应器主体内的流动接近平推流，不会产生返混现象，脱硝效率高，活性炭吸附层固定设置，不需要提供额外的动力，能量损耗小，且不会对环境造成污染。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供的一种活性炭固定床脱硝装置，有效降低低温含氮烟气脱硝设备成本以及催化剂成本，同时具有脱硝效率高、能量损耗小、且不会对环境造成污染的优点。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的一种活性炭固定床脱硝装置包括呈桶状的反应器主体10，反应器主体10的两端分别设有进口通道11和出口通道12，反应器主体10的内部沿其高度方向间隔设有多个活性炭吸附层13。
进口通道11、出口通道12上分别连通有烟气通道20、净化烟气通道30，烟气通道20、反应器主体10的腔体以及净化烟气通道30连通并形成脱硝通道。
进一步优化地，烟气通道20可供脱硫后的烟气进入，其内部朝向烟气流入方向依次设有烟气入口阀21、喷氨格栅22和混合器23，净化烟气通道30上设有净烟气排放阀31。
烟气入口阀21、净烟气排放阀31控制气体的流通，喷氨格栅22用于向烟气通道20内喷入氨气，喷氨格栅22上设有用于均匀喷出氨气的喷嘴，氨气喷出后与脱硫后的烧结(球团)烟气一起进入到混合器23内均匀混合，再进入到反应器主体10的腔体内，进行脱硝。氨气可来源于氨水、尿素以及液氨，且需确保进入喷氨格栅22内的氨气浓度为5％。
进口通道11、出口通道12上分别连通有再生烟气通道40、富硫烟气通道50，再生烟气通道40、反应器主体10的腔体以及富硫烟气通道50连通并形成脱硫通道。
进一步优化地，再生烟气通道40上设有再生烟气入口阀41，富硫烟气通道50上设有富硫烟气排放阀51。再生烟气入口阀41、富硫烟气排放阀51均用于控制气体的流通。
再生烟气采用120℃的热空气或200-350℃的热蒸汽/氮气，再生烟气经由再生烟气通道40进入到活性炭吸附层13，完成在线脱附再生反应。脱附再生产生的富硫烟气经由富硫烟气通道50排出，返回至上一工艺进行脱硫。
当活性炭吸附层13需要脱附再生时，停止氨气进入到喷氨格栅22，同时关闭烟气入口阀21，打开再生烟气入口阀41，开始活性炭吸附层13的脱附再生。待一套活性炭固定床脱硝装置脱附再生完成后再进行下一套，脱附再生循环进行，不影响脱硝反应的连续进行，增加工作效率。
反应器主体10的侧壁上间隔设置有多个蒸汽通道60，蒸汽通道60与活性炭吸附层13一一对应，并设置在活性炭吸附层13的底部，出口通道12连通有蒸汽放散通道70，蒸汽通道60、反应器主体10的腔体以及蒸汽放散通道70连通并形成降温通道。
进一步优化地，各个蒸汽通道60上均设有蒸汽入口阀61，且一端均与蒸汽管道80连通，蒸汽放散通道70上设有蒸汽放散阀71。用于活性炭吸附层13的活化以及事故时降温喷淋使用。需要时，打开蒸汽入口阀61和蒸汽放散阀71，其他阀门关闭，蒸汽经由蒸汽管道80、蒸汽通道60进入到反应器主体10内，经过活性炭吸附层13后从蒸汽放散通道70流出。
本实用新型的出口通道12上设有烟气在线监测仪14。当吸附催化反应进行到一定程度后，由于烧结烟气中少量硫的存在，活性炭吸附层13需要脱附再生。可通过烟气在线监测仪的监测数值决定再生频率，避免对空气造成污染。
进一步优化地，活性炭吸附层13采用活性焦或蜂窝状活性炭，具有强度高、阻力低的优点。且活性焦、蜂窝状活性炭均采用模块化结构，便于安装、更换。
本实用新型具有以下优点：
(1)活性炭固定床脱硝装置对烟气工况适应强，可根据烧结烟气工况条件多组并联使用，每套固定床脱硝装置内又可按需设置多层活性炭吸附层13，其中，至少一套用于脱附再生，其余用于吸附催化，增加工作效率。
(2)没有传统移动床脱硝复杂的机械结构，结构简单，初始投资小。类似于现有的SCR反应器，利用活性炭的吸附、催化作用，在氨气的存在下进行催化脱硝反应；
(3)活性炭吸附层13吸附催化、脱附再生均在反应器主体10内进行，活性炭吸附层13不用反复装卸、倒运，减少活性炭吸附层13在倒运和再生过程中的机械损耗；
(4)不需要提供使活性炭颗粒处于流态化的动力，能量消耗较小；
(5)固定床反应器内的流动接近平推流，不会产生返混现象，反应效率较快；
(6)整体运转设备少，投资和运行费用低；
(7)可以同时去除烟气中多种有害物质，包括二噁英、Hg、HF等，真正实现深度处理；
(8)可以同时去除湿法脱硫难以去除的SO3，SO3去除率很高；
(9)如与半干法脱硫结合，先脱硫后脱硝，可以弥补半干法脱硫效率低的缺点，同时无需脱白处理；
(10)如与半干法脱硫/湿法脱硫结合，先脱硫后脱硝，烟气中SO2浓度低，活性炭吸附层13再生次数少，再生过程中化学损耗少，可以根据在线监测数据定期再生，活性炭寿命延长，脱硝成本降低。
本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种活性炭固定床脱硝装置，包括呈桶状的反应器主体，所述反应器主体的两端分别设有进口通道和出口通道，其特征在于，所述反应器主体的内部间隔设有多个活性炭吸附层，所述反应器主体上设有：
分别与所述进口通道、出口通道连通的烟气通道、净化烟气通道，所述烟气通道、反应器主体的腔体以及所述净化烟气通道连通并形成脱硝通道；
分别与所述进口通道、出口通道连通的再生烟气通道、富硫烟气通道，所述再生烟气通道、反应器主体的腔体以及所述富硫烟气通道连通并形成脱硫通道；
间隔设置在所述反应器主体的侧壁上的多个蒸汽通道，所述蒸汽通道与所述活性炭吸附层一一对应，并设置在所述活性炭吸附层的底部，所述出口通道连通有蒸汽放散通道，所述蒸汽通道、反应器主体的腔体以及所述蒸汽放散通道连通并形成降温通道。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭固定床脱硝装置，其特征在于，所述烟气通道可供脱硫后的烟气进入，其内部朝向烟气流入方向依次设有烟气入口阀、喷氨格栅和混合器，所述净化烟气通道上设有净烟气排放阀。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭固定床脱硝装置，其特征在于，所述再生烟气通道上设有再生烟气入口阀，所述富硫烟气通道上设有富硫烟气排放阀。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭固定床脱硝装置，其特征在于，各个所述蒸汽通道上均设有蒸汽入口阀，且一端均与蒸汽管道连通，所述蒸汽放散通道上设有蒸汽放散阀。
5.根据权利要求1所述的一种活性炭固定床脱硝装置，其特征在于，所述出口通道上设有烟气在线监测仪。
6.根据权利要求1所述的一种活性炭固定床脱硝装置，其特征在于，所述活性炭吸附层采用活性焦或蜂窝状活性炭。
7.根据权利要求6所述的一种活性炭固定床脱硝装置，其特征在于，所述活性焦、蜂窝状活性炭均采用模块化结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN111939757A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-17 | 暨南大学 | 一种低温烟气中氮氧化物的脱除方法 |
| CN119034430A (zh) * | 2024-10-31 | 2024-11-29 | 安庆市鑫祥瑞环保科技有限公司 | 一种活性炭吸附脱附有机废气处理装置 |
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