一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置及其方法。
技術(shù)背景
[0002]由于活性炭具有吸附功能。煙氣中的SO2被活性炭吸附后，在60_150°C下，與煙氣中的水蒸汽、氧氣反應(yīng)產(chǎn)生硫酸:
S02+H20+02= H2SO4
活性炭吸附飽和后，活性下降。用水將脫硫劑表面的稀硫酸噴淋沖洗干凈后，活性炭恢復(fù)活性，可循環(huán)使用。
[0003]因此活性炭可作為煙氣脫硫的脫硫劑且循環(huán)使用，并以硫酸的形式回收二氧化硫。
[0004]目前，針對(duì)活性炭脫硫技術(shù)的裝置為固定床反應(yīng)器，及活性炭填充塔的形式，塔內(nèi)設(shè)支撐格柵，格柵上方靜置柱狀活性炭。由于脫硫操作和脫硫劑再生操作是交替作業(yè)，因此需要兩臺(tái)完全相同的填充塔A、B輪換使用來實(shí)現(xiàn)不間斷煙氣脫硫作業(yè)。
[0005]兩塔工作過程如下:煙氣首先由A塔底部進(jìn)氣口通入，從下往上由活性炭層中的間隙中穿過，在此過程中煙氣中的302被活性炭吸附并與氧氣、水氣生產(chǎn)硫酸，實(shí)現(xiàn)脫硫?；钚蕴繉游竭_(dá)到飽和之后需要通過噴淋操作來釋放活性炭的活性，在此過程中煙氣通過閥門切換進(jìn)入B塔重復(fù)在A塔內(nèi)的脫硫過程，待到B塔內(nèi)活性炭層吸附飽和后，第A塔內(nèi)的活性炭層脫硫性能已經(jīng)恢復(fù)，煙氣再切換進(jìn)入A塔脫硫，如此反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的煙氣脫硫作業(yè)。
[0006]整個(gè)脫硫過程雖然能實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫的連續(xù)作業(yè)，但是整個(gè)操作過程中是通過雙塔輪轉(zhuǎn)切換實(shí)現(xiàn)，操作較繁瑣、活性炭填充量大、占地面積大，投資高、故障率較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)中存在的不足，提供一種可以單塔連續(xù)操作、活性炭填充量小、占地面積小、一次投資省、故障率低的用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置及其方法。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0009]一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于其裝置的結(jié)構(gòu)包括: 裝置殼體，該殼體為筒狀塔式殼體，在殼體的頂部開有出氣口、底部側(cè)壁設(shè)有循環(huán)液排出管；
捕沫裝置，該裝置包括位于裝置殼體上部的捕沫器，設(shè)置于捕沫器上方的、向下噴水的淋水管，設(shè)置于捕沫器下方的、向上噴水的淋水管；
活性炭吸收洗脫裝置，該活性炭吸收洗脫裝置包括水平位于裝置殼體中部的承重棚板，由承重柵板承托的活性炭層，設(shè)置于活性炭層上方的、向下噴水的淋水管；
煙氣進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管設(shè)置于裝置殼體下部側(cè)壁上。
[0010]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于在捕沫裝置和活性炭吸收洗脫裝置之間設(shè)有格柵檔板。
[0011]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于在裝置殼體底部側(cè)壁設(shè)有的循環(huán)液排出管上方，還設(shè)有循環(huán)液溢流管。
[0012]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于所述的煙氣進(jìn)氣管穿過裝置殼體下部側(cè)壁，為出氣端向下的彎管。
[0013]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于所述的活性炭吸收洗脫裝置為若干個(gè)。
[0014]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于所述的活性炭吸收洗脫裝置為二個(gè)。
[0015]一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的方法，采用所述的用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置生產(chǎn)的方法，其特征在于:
(1)采用直徑4~8mm的球形活性炭或8~20mm的空心球活性炭做脫硫劑；
(2)填充層每層活性炭靜止層高度500mm，流化區(qū)高度1000mm，根據(jù)煙氣中SO2濃度高低設(shè)置多層填充層；
(3)流化區(qū)域氣速2.5~6m/s;
(4)塔內(nèi)噴淋密度為20~40m3/m2.h ；
(5)單層填充床層阻力800~1500Pa。
[0016]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的方法，其特征在于為了維持脫硫反應(yīng)溫度，控制循環(huán)液溫度為60~80°C。
[0017]本發(fā)明利用在湍動(dòng)塔內(nèi)形成三相接觸流化區(qū)域，球形活性炭在此區(qū)域內(nèi)在氣流、噴淋液和自身重力的作用下，做劇烈的旋轉(zhuǎn)和翻騰，形成氣、液、固三相的湍流運(yùn)動(dòng)和攪拌作用，從而獲得高的傳質(zhì)效果，實(shí)現(xiàn)快速的脫硫過程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的塔內(nèi)煙氣脫硫作業(yè)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其結(jié)構(gòu)包括:
裝置殼體1，該殼體為筒狀塔式殼體，在殼體的頂部開有出氣口 2、底部側(cè)壁設(shè)有循環(huán)液排出管3;
捕沫裝置，該裝置包括位于裝置殼體上部的捕沫器4，設(shè)置于捕沫器上方的、向下噴水的淋水管5，設(shè)置于捕沫器下方的、向上噴水的淋水管6 ；
活性炭吸收洗脫裝置，該活性炭吸收洗脫裝置包括水平位于裝置殼體中部的承重柵板7，由承重柵板承托的活性炭層8，設(shè)置于活性炭層上方的、向下噴水的淋水管9 ;
煙氣進(jìn)氣管10，該進(jìn)氣管設(shè)置于裝置殼體下部側(cè)壁上。
[0020]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，為了防止活性炭進(jìn)入捕沫裝置，在捕沫裝置和活性炭吸收洗脫裝置之間設(shè)有格柵檔板11。
[0021]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，為了應(yīng)付循環(huán)液排出管故障，在裝置殼體底部側(cè)壁設(shè)有的循環(huán)液排出管上方，還設(shè)有循環(huán)液溢流管12。
[0022]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，所述的煙氣進(jìn)氣管穿過裝置殼體下部側(cè)壁，為出氣端向下的彎管。
[0023]本發(fā)明的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，所述的活性炭吸收洗脫裝置為若干個(gè)。
[0024]一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的方法，(I)采用直徑4~8_的球形活性炭或8~20mm的空心球活性炭做脫硫劑；(2)填充層每層活性炭靜止層高度500mm，流化區(qū)高度1000mm，根據(jù)煙氣中SO2濃度高低設(shè)置多層填充層；(3)流化區(qū)域氣速2.5~6m/s; (4)塔內(nèi)噴淋密度為20~40m3/m2.h ; (5)單層填充床層阻力800~1500Pa。
[0025]本發(fā)明把原有兩臺(tái)活性炭填充塔交替輪換工作的煙氣脫硫裝置變成單臺(tái)連續(xù)工作的湍動(dòng)脫硫塔，采用多相流的湍動(dòng)塔，采用球狀活性炭作為循環(huán)使用的脫硫劑，煙氣由塔底部進(jìn)入脫硫塔，控制煙氣流速使活性炭處于流化狀態(tài)，流化狀態(tài)下活性炭與煙氣接觸面積增加，吸附二氧化硫并反應(yīng)生成硫酸的速度大大加快，塔內(nèi)流化區(qū)域的上下兩端設(shè)置格柵擋板以防活性炭隨氣流帶出塔外，流化區(qū)域上方設(shè)置噴淋裝置，噴淋液(稀硫酸或清水)由噴淋裝置進(jìn)入塔內(nèi)，在流化區(qū)域內(nèi)與球狀活性炭接觸，帶走活性炭脫硫產(chǎn)物硫酸，恢復(fù)活性炭表面活性，因而活性炭再生速度也大大加快，從而實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫的連續(xù)操作。
[0026]實(shí)施例1
一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其活性炭吸收洗脫裝置為二個(gè)，采用直徑4~8mm的球形活性炭或8~20mm的空心球活性炭做脫硫劑；填充層每層活性炭靜止層高度500mm，流化區(qū)高度1000mm，煙氣流速為2.5~6m/s;塔內(nèi)吸收液噴淋液密度為20~40m3/m2.h ;單層填充床層阻力800~1500Pa ;處理SO2濃度1%以下的煙氣，塔出口煙氣濃度(400mg/Nm3。由于流化區(qū)域內(nèi)湍動(dòng)劇烈，磨損較大，因此將活性炭外形設(shè)計(jì)為流動(dòng)性更好的球狀，為了維持脫硫反應(yīng)溫度，洗滌液要維持在60~80°C，因此洗滌循環(huán)液槽和洗滌管路需要設(shè)置保溫。
[0027]實(shí)施例2
銅鈷礦硫酸化焙燒制酸的焙燒煙氣(SO2濃度3%)經(jīng)過一轉(zhuǎn)一吸流程制硫酸后，尾氣中含SO2濃度達(dá)3000mg/Nm 3，采用本裝置進(jìn)行煙氣脫硫同時(shí)制取稀硫酸。80°C煙氣進(jìn)入脫硫塔，塔內(nèi)設(shè)置兩層填充層，球形活性炭煙氣和噴淋液的作用下在流化區(qū)域內(nèi)湍動(dòng)翻騰，煙氣中的二氧化硫快速被吸附、氧化成硫酸然后進(jìn)入液相噴淋液，煙氣經(jīng)過兩層活性炭脫硫之后煙氣中S02&度降至350mg/Nm3，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。硫酸在噴淋液中不斷積累，當(dāng)稀硫酸濃度達(dá)到制指定濃度后(根據(jù)用戶要求，一般低于20%)作為成品稀硫酸產(chǎn)出。循環(huán)液槽中補(bǔ)充新水繼續(xù)洗滌噴淋。
[0028]附圖中13為人口。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于其裝置的結(jié)構(gòu)包括: 裝置殼體，該殼體為筒狀塔式殼體，在殼體的頂部開有出氣口、底部側(cè)壁設(shè)有循環(huán)液排出管； 捕沫裝置，該裝置包括位于裝置殼體上部的捕沫器，設(shè)置于捕沫器上方的、向下噴水的淋水管，設(shè)置于捕沫器下方的、向上噴水的淋水管； 活性炭吸收洗脫裝置，該活性炭吸收洗脫裝置包括水平位于裝置殼體中部的承重棚板，由承重柵板承托的活性炭層，設(shè)置于活性炭層上方的、向下噴水的淋水管； 煙氣進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管設(shè)置于裝置殼體下部側(cè)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于在捕沫裝置和活性炭吸收洗脫裝置之間設(shè)有格柵檔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于在裝置殼體底部側(cè)壁設(shè)有的循環(huán)液排出管上方，還設(shè)有循環(huán)液溢流管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于所述的煙氣進(jìn)氣管穿過裝置殼體下部側(cè)壁，為出氣端向下的彎管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于所述的活性炭吸收洗脫裝置為若干個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置，其特征在于所述的活性炭吸收洗脫裝置為二個(gè)。
7.一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的方法，采用所述的用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置生產(chǎn)的方法，其特征在于: (1)采用直徑4~8mm的球形活性炭或8~20mm的空心球活性炭做脫硫劑； (2)填充層每層活性炭靜止層高度500mm，流化區(qū)高度1000mm，根據(jù)煙氣中SO2濃度高低設(shè)置多層填充層； (3)流化區(qū)域氣速2.5~6m/s; (4)塔內(nèi)噴淋密度為20~40m3/m2.h ； (5)單層填充床層阻力800~1500Pa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的方法，其特征在于為了維持脫硫反應(yīng)溫度，控制循環(huán)液溫度為60~80°C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于活性炭煙氣脫硫并生產(chǎn)稀硫酸的裝置及其方法。其特征在于其裝置的結(jié)構(gòu)包括：裝置殼體，位于裝置殼體上部的捕沫裝置，位于裝置殼體中部的活性炭吸收洗脫裝置，設(shè)置于裝置殼體下部煙氣進(jìn)氣管。本發(fā)明采用球狀活性炭作為脫硫劑，煙氣由塔底部進(jìn)入，使活性炭處于流化狀態(tài)，噴淋液（稀硫酸或清水）與球狀活性炭接觸，帶走活性炭脫硫產(chǎn)物硫酸，恢復(fù)活性炭表面活性，因而活性炭再生速度也大大加快，從而實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫的連續(xù)操作?？梢詥嗡B續(xù)操作、活性炭填充量小、占地面積小、一次投資省、故障率低。
【IPC分類】C01B17-76, B01D53-50, B01D53-80, B01D53-74
【公開號(hào)】CN104607034
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410785905
【發(fā)明人】李大江, 郭持皓, 常耀超, 孫留根, 梁東東, 李云
【申請(qǐng)人】北京礦冶研究總院
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月18日