一種干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng)及預(yù)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng)，設(shè)置依次連通的碳酸氫鈉儲(chǔ)罐、膨化裝置、緩沖罐、碳酸鈉儲(chǔ)罐以及研磨裝置；所述碳酸氫鈉儲(chǔ)罐與所述膨化裝置的連通管路中設(shè)有定量閥，在所述膨化裝置內(nèi)設(shè)有加熱焙燒裝置；所述膨化裝置與所述緩沖罐的連通管路中設(shè)有瞬間泄壓閥，緩沖罐與大氣連通。碳酸氫鈉經(jīng)加熱系統(tǒng)加熱分解生成碳酸鈉；當(dāng)反應(yīng)完成壓力達(dá)到一定值，瞬間泄壓至緩沖罐。反應(yīng)生成的碳酸鈉再經(jīng)過(guò)研磨裝置研磨后達(dá)到一定目數(shù)后經(jīng)過(guò)噴射系統(tǒng)噴入脫硫塔與SO2反應(yīng)從而達(dá)到脫硫的目的。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng)及預(yù)處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng)及預(yù)處理方法，屬于煉焦?fàn)t大氣污染控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
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[0002]焦炭是煤在煉焦?fàn)t碳化室中在隔絕空氣的條件下進(jìn)行加熱，經(jīng)過(guò)一系列物理變化和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過(guò)程形成的。在焦炭干餾過(guò)程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣含有二氧化硫與氮氧化物等污染物，在后續(xù)使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生新的污染。這些二氧化硫與氮氧化物是PM2.5顆粒物的重要組成成份，也是形成酸雨、霧霾等的主要原因。它的產(chǎn)生機(jī)理是:碳化室的熱源是由一定比例的焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣加熱立火道所提供，對(duì)加熱煤氣所產(chǎn)生的廢氣稱為煉焦?fàn)t廢氣；而煤氣中含有一定量的H2S等硫化物，燃燒后生成SO2,煤氣與空氣在焦?fàn)t立火道燃燒時(shí)，生成氮氧化物NOx(有溫度熱力型、碳?xì)淙剂峡焖傩秃秃M分燃料型三種)。目前，我國(guó)煉焦?fàn)t廢氣的二氧化硫和氮氧化物沒(méi)有采取減排措施，根據(jù)環(huán)保部門檢測(cè)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有焦?fàn)t所排放的SO2和NOx的濃度大多不能滿足國(guó)家最新出臺(tái)的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。且新《標(biāo)準(zhǔn)》在2015年I月I日起，對(duì)SO2和勵(lì)1的排放濃度要求更高。因此，煉焦?fàn)t脫硫脫硝改造是治理大氣污染一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。對(duì)煉焦?fàn)t廢氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的研究，具有極其深遠(yuǎn)的意義。
[0003]現(xiàn)有焦?fàn)t煙道廢氣溫度較低，一般在160?320°C左右；市場(chǎng)上常見(jiàn)的脫硝催化劑在低溫含硫的條件下會(huì)生成硫酸氫氨等粘性物質(zhì)堵塞催化劑，若通過(guò)加熱煙氣的方法則運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高。故采用一種低溫脫硝催化劑尤為重要，而該種催化劑只有在低硫低塵的條件下運(yùn)行較好，所以選擇一種高效率的干法脫硫系統(tǒng)尤為重要。而碳酸氫鈉干法脫硫系統(tǒng)又由于所需反應(yīng)條件的苛刻被大多數(shù)工程所摒棄。所以發(fā)明一種碳酸氫鈉的預(yù)處理系統(tǒng)尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng)及預(yù)處理方法，采用該系統(tǒng)能夠保證在溫度損失較小的前提下有很高的脫硫效率，且大大減小了占地面積及投資成本。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng):
[0007]設(shè)置依次連通的碳酸氫鈉儲(chǔ)罐、膨化裝置、緩沖罐、碳酸鈉儲(chǔ)罐以及研磨裝置；
[0008]所述碳酸氫鈉儲(chǔ)罐與所述膨化裝置的連通管路中設(shè)有定量閥，在所述膨化裝置內(nèi)設(shè)有加熱焙燒裝置；所述膨化裝置與所述緩沖罐的連通管路中設(shè)有瞬間泄壓閥，緩沖罐與大氣連通。
[0009]所述碳酸氫鈉儲(chǔ)罐、膨化裝置、緩沖罐、碳酸鈉儲(chǔ)罐以及研磨裝置內(nèi)腔中均設(shè)置有側(cè)壁噴吹器。
[0010]采用上述的預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行干法脫硫劑的預(yù)處理方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0011]A、將碳酸氫鈉儲(chǔ)罐內(nèi)的碳酸氫鈉定量送入膨化裝置內(nèi)；
[0012]B、通過(guò)膨化裝置內(nèi)的加熱焙燒裝置控制碳酸氫鈉的升溫速率來(lái)控制熱沖擊強(qiáng)度，控制膨化裝置內(nèi)的碳酸氫鈉以2V -25 V Mn的加熱速率升溫；
[0013]C、待膨化裝置內(nèi)部壓力穩(wěn)定在0.3MPa時(shí)，切換閥瞬間打開(kāi)泄壓，反應(yīng)生成的爆炸性霧化粉末瞬間泄壓至緩沖罐；
[0014]D、緩沖罐為常壓裝置，與大氣連通，待泄壓穩(wěn)定后緩沖罐中的碳酸鈉粉末經(jīng)碳酸鈉儲(chǔ)罐進(jìn)入研磨裝置研磨后噴射入脫硫系統(tǒng)。
[0015]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0016]本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。碳酸氫鈉經(jīng)過(guò)該預(yù)處理系統(tǒng)后生成了碳酸鈉、水蒸氣和CO2，反應(yīng)生成的碳酸鈉再經(jīng)過(guò)研磨裝置研磨后達(dá)到一定目數(shù)后經(jīng)過(guò)噴射系統(tǒng)噴入脫硫塔與SO2反應(yīng)從而達(dá)到脫硫的目的。本發(fā)明專利操作簡(jiǎn)單，占地面積小，效率高，成本低廉。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
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[0017]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0018]圖中標(biāo)號(hào):1碳酸氫鈉儲(chǔ)罐，2膨化裝置，3緩沖罐，4碳酸鈉儲(chǔ)罐，5研磨裝置。
[0019]以下通過(guò)【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

【具體實(shí)施方式】
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[0020]實(shí)施例1:結(jié)合附圖，干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng)包括:
[0021]依次連通的碳酸氫鈉儲(chǔ)罐1、膨化裝置2、緩沖罐3、碳酸鈉儲(chǔ)罐4以及研磨裝置5，在碳酸氫鈉儲(chǔ)罐I與膨化裝置2的連通管路中設(shè)有定量閥，在膨化裝置2內(nèi)設(shè)有加熱焙燒裝置，能控制加熱速率、反應(yīng)壓力等條件；膨化裝置2與緩沖罐3的連通管路中設(shè)有瞬間泄壓閥，緩沖罐與大氣連通。具體設(shè)置中，碳酸氫鈉儲(chǔ)罐1、膨化裝置2、緩沖罐3、碳酸鈉儲(chǔ)罐4以及研磨裝置5內(nèi)腔中均設(shè)置有側(cè)壁噴吹器。
[0022]采用上述系統(tǒng)進(jìn)行干法脫硫劑的預(yù)處理方法，是按以下步驟進(jìn)行:
[0023]A、將碳酸氫鈉儲(chǔ)罐I內(nèi)的碳酸氫鈉定量送入膨化裝置2內(nèi)；
[0024]B、通過(guò)膨化裝置2內(nèi)的加熱焙燒裝置控制碳酸氫鈉的升溫速率來(lái)控制熱沖擊強(qiáng)度，控制膨化裝置內(nèi)的碳酸氫鈉以2°C /min的加熱速率升溫，此時(shí)的分解加速斜率(即分解速率/加熱速率)為2.03 ;
[0025]C、待膨化裝置內(nèi)部壓力穩(wěn)定在0.3MPa時(shí)，切換閥瞬間打開(kāi)泄壓，反應(yīng)生成的爆炸性霧化粉末瞬間泄壓至緩沖罐；
[0026]D、緩沖罐為常壓裝置，與大氣連通，待泄壓穩(wěn)定后緩沖罐中的碳酸鈉粉末經(jīng)碳酸鈉儲(chǔ)罐進(jìn)入研磨裝置研磨后噴射入脫硫系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)研磨后解決了粉末結(jié)塊且進(jìn)一步增大了粉末的比表面積。
[0027]實(shí)施例2:與實(shí)施例1采用相同系統(tǒng)，預(yù)處理方法步驟為:
[0028]碳酸氫鈉從碳酸氫鈉儲(chǔ)罐I定量進(jìn)入膨化裝置2內(nèi)，在膨化裝置中以10°C /min的加熱速率升溫，此時(shí)的分解加速斜率(即分解速率/加熱速率)為1.63，待膨化裝置內(nèi)部壓力穩(wěn)定在0.3MPa無(wú)變化時(shí)，打開(kāi)切換閥瞬間泄壓形成爆炸性霧化粉末噴射入緩沖罐，緩沖罐為常壓裝置，與大氣連通，待泄壓穩(wěn)定后緩沖罐中的碳酸鈉粉末進(jìn)入研磨系統(tǒng)進(jìn)行研磨后噴射入脫硫系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)研磨后解決了粉末結(jié)塊且進(jìn)一步增大了粉末的比表面積。
[0029]實(shí)施例3:與實(shí)施例1采用相同系統(tǒng)，預(yù)處理方法步驟為:
[0030]碳酸氫鈉從碳酸氫鈉儲(chǔ)罐I定量進(jìn)入膨化裝置2內(nèi)，在膨化裝置中以20°C /min的加熱速率升溫，此時(shí)的分解加速斜率(即分解速率/加熱速率)為1.73，待膨化裝置內(nèi)部壓力穩(wěn)定在0.3MPa無(wú)變化時(shí)，打開(kāi)切換閥瞬間泄壓形成爆炸性霧化粉末噴射入緩沖罐，緩沖罐為常壓裝置，與大氣連通，待泄壓穩(wěn)定后緩沖罐中的碳酸鈉粉末進(jìn)入研磨系統(tǒng)進(jìn)行研磨后噴射入脫硫系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)研磨后解決了粉末結(jié)塊且進(jìn)一步增大了粉末的比表面積。
[0031]實(shí)施例4:
[0032]碳酸氫鈉從碳酸氫鈉儲(chǔ)罐I定量進(jìn)入膨化裝置2內(nèi)，在膨化裝置中以25°C /min的加熱速率升溫，此時(shí)的分解加速斜率(即分解速率/加熱速率)為1.63，待膨化裝置內(nèi)部壓力穩(wěn)定在0.3MPa無(wú)變化時(shí)，打開(kāi)切換閥瞬間泄壓形成爆炸性霧化粉末噴射入緩沖罐，緩沖罐為常壓裝置，與大氣連通，待泄壓穩(wěn)定后緩沖罐中的碳酸鈉粉末進(jìn)入研磨系統(tǒng)進(jìn)行研磨后噴射入脫硫系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)研磨后解決了粉末結(jié)塊且進(jìn)一步增大了粉末的比表面積。
[0033]分解加速斜率超過(guò)I以上，說(shuō)明隨著加溫加速度加快，碳酸氫鈉的分解速度加速度更快。究其原因，一方面升溫速率增大，樣品顆粒達(dá)到熱解所需溫度的響應(yīng)時(shí)間變短，從而有利于熱解更徹底；另一方面升溫速率大對(duì)樣品的熱沖擊作用也大，使一些難斷裂的鍵隨升溫速率增大，在熱沖擊作用下開(kāi)始斷裂，使分解更加徹底，其最大轉(zhuǎn)化率均大于95%，升溫速率的影響不大。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則以內(nèi)所做的修改，等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于: 設(shè)置依次連通的碳酸氫鈉儲(chǔ)罐(I)、膨化裝置(2)、緩沖罐(3)、碳酸鈉儲(chǔ)罐(4)以及研磨裝置(5)； 所述碳酸氫鈉儲(chǔ)罐(I)與所述膨化裝置(2)的連通管路中設(shè)有定量閥，在所述膨化裝置⑵內(nèi)設(shè)有加熱焙燒裝置；所述膨化裝置⑵與所述緩沖罐⑶的連通管路中設(shè)有瞬間泄壓閥，緩沖罐與大氣連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干法脫硫劑預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述碳酸氫鈉儲(chǔ)罐(I)、膨化裝置(2)、緩沖罐(3)、碳酸鈉儲(chǔ)罐(4)以及研磨裝置(5)內(nèi)腔中均設(shè)置有側(cè)壁噴吹器。
3.一種采用權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)進(jìn)行干法脫硫劑的預(yù)處理方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行: A、將碳酸氫鈉儲(chǔ)罐(I)內(nèi)的碳酸氫鈉定量送入膨化裝置(2)內(nèi)； B、通過(guò)膨化裝置(2)內(nèi)的加熱焙燒裝置控制碳酸氫鈉的升溫速率來(lái)控制熱沖擊強(qiáng)度，控制膨化裝置內(nèi)的碳酸氫鈉以2V -25 V Mn的加熱速率升溫； C、待膨化裝置內(nèi)部壓力穩(wěn)定在0.3MPa時(shí)，切換閥瞬間打開(kāi)泄壓，反應(yīng)生成的爆炸性霧化粉末瞬間泄壓至緩沖罐； D、緩沖罐為常壓裝置，與大氣連通，待泄壓穩(wěn)定后緩沖罐中的碳酸鈉粉末經(jīng)碳酸鈉儲(chǔ)罐進(jìn)入研磨裝置研磨后噴射入脫硫系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】C10K1/30GK104324605SQ201410641890
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】鄭光明, 王充, 尹華, 馮引軍, 蘇龍龍 申請(qǐng)人:安徽同興環(huán)保工程股份有限公司