專利名稱：脫硫活性炭移動(dòng)式加熱再生設(shè)備及再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)失去部分或全部活性的脫硫活性炭進(jìn)行再生的再生設(shè)備和再生方法。
背景技術(shù)：
目前，為解決我國(guó)燃煤污染環(huán)境和硫資源缺乏的問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)建立節(jié)約型社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，近年來(lái)，活性炭煙氣脫硫技術(shù)得到了大力發(fā)展。該技術(shù)采用活性炭作為脫硫劑，吸附煙氣中的二氧化硫，并以水合硫酸形態(tài)儲(chǔ)存于活性炭的微孔中。隨著吸附、反應(yīng)的進(jìn)行，活性炭的活性也逐漸降低，為保證脫硫過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，必須對(duì)失去活性的活性炭進(jìn)行再生處理，再生出活性炭微孔中的吸附物，恢復(fù)活性炭的活性。
活性炭再生方法主要有固定床水洗再生方法和移動(dòng)床加熱再生方法。固定床水洗再生方法具有耗水量大、酸濃度低等缺點(diǎn)，只適用于小規(guī)模、低濃度SO2煙氣處理；移動(dòng)床加熱再生方法有效避免了固定床的缺點(diǎn)，并具有設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，加熱再生產(chǎn)生的富SO2氣體可生產(chǎn)硫磺、工業(yè)硫酸和液體二氧化硫等產(chǎn)品，副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化途徑廣。
加熱再生要求活性炭被加熱到350℃以上并保持一段時(shí)間，使吸附于活性炭?jī)?nèi)表面的硫酸與碳徹底反應(yīng)，釋放出二氧化硫，同時(shí)活性炭得以再生。反應(yīng)式如下(1)目前使用的活性炭加熱再生設(shè)備和再生方法大多為1、采用兩節(jié)豎向管式換能器結(jié)構(gòu)，分為加熱段、反應(yīng)室和冷卻段?；钚蕴吭诠軆?nèi)流動(dòng)，加熱氣體在管外流動(dòng)，通過(guò)管壁進(jìn)行傳熱。兩節(jié)豎向管式換能器之間安排反應(yīng)室，活性炭在此再生，再生出的含高濃度二氧化硫的氣體也由此處抽出。此種裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備體積大，檢修不易；再生出的含高濃度二氧化硫的氣體出再生設(shè)備時(shí)溫度很高，抽氣管道和抽氣風(fēng)機(jī)防腐難度大；活性炭冷卻時(shí)所釋放的熱量不進(jìn)行回收利用，能耗大，運(yùn)行成本高。
2、采用專利ZL02112580.5所述再生設(shè)備，加熱/冷卻氣體通過(guò)管壁與活性炭進(jìn)行換熱。用換熱管內(nèi)流動(dòng)的氣體冷卻管外再生后高溫活性炭；冷卻段出口高溫氣體進(jìn)一步加熱后送入加熱段加熱活性炭，使其達(dá)到再生所需溫度；加熱段出口氣體導(dǎo)入冷卻段入口，冷卻活性炭；再生出的含高濃度二氧化硫的氣體由引風(fēng)機(jī)抽出；在活性炭進(jìn)、出口設(shè)置氣封料閥。因氣體的熱容和換熱系數(shù)均較小，且加熱段出口氣體用于冷卻活性炭，必然要求氣體出口溫度很低，因此，此種再生設(shè)備要求換熱面積很大，設(shè)備體積龐大，檢修不易；另外，引風(fēng)機(jī)的抽力有局限，無(wú)法將所有的再生氣體抽出，必然導(dǎo)致部分再生氣體隨活性炭向冷卻段移動(dòng)，再生氣中的硫氧化物達(dá)到低溫區(qū)時(shí)，會(huì)腐蝕換熱面，同時(shí)達(dá)到低溫區(qū)的大部分硫氧化物被活性炭重新吸附，導(dǎo)致再生效率降低；設(shè)備壽命短，冷卻段下部換熱面腐蝕嚴(yán)重，運(yùn)行維護(hù)工作量大；若采用空氣作為循環(huán)氣體還存在局部腐蝕穿孔，泄漏空氣與活性炭燃燒燒壞再生設(shè)備的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，壽命長(zhǎng)的再生設(shè)備，以及一種再生效率高、熱量利用率高、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)安全、操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便的再生方法。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到本發(fā)明設(shè)計(jì)了特殊結(jié)構(gòu)的再生設(shè)備，具體如下一種脫硫活性炭移動(dòng)式加熱再生設(shè)備，其特征在于再生設(shè)備7自上而下由加料段、過(guò)渡段、加熱再生段、一級(jí)冷卻段、二級(jí)冷卻段、進(jìn)氣排料段順序連接而成，加料段由進(jìn)料儲(chǔ)倉(cāng)a和進(jìn)料鎖氣閥b構(gòu)成，過(guò)渡段c頂部設(shè)置再生氣體抽氣口z，加熱再生段設(shè)置加熱換熱器i，二級(jí)冷卻段m設(shè)置冷卻換熱器o，進(jìn)氣排料段q由設(shè)置于錐斗r內(nèi)的錐形調(diào)流塊s、錐斗r、設(shè)置于錐形調(diào)流塊s下部的惰性氣體噴入口v及出料鎖氣閥t構(gòu)成。
所述再生設(shè)備7鋼外壁設(shè)置保溫層。
加熱再生段加熱換熱器i和二級(jí)冷卻段中的冷卻換熱器o均可采用列管換熱器、平板或波紋板換熱器，通過(guò)換熱壁面與活性炭間接換熱，加熱換熱器i和冷卻換熱器o均可由一個(gè)或一個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)換熱器拼裝而成。
一級(jí)冷卻段j的外壁采用鋼筋混凝土梁k內(nèi)襯耐火磚1。
所述的冷卻換熱器o下部設(shè)置進(jìn)水口w，冷卻換熱器o上部設(shè)置溢流口x，頂部設(shè)置出汽口n。
脫硫活性炭移動(dòng)式再生設(shè)備進(jìn)行活性炭再生的再生方法，其特征在于包括如下步驟a活性炭17通過(guò)加料段連續(xù)加入到再生設(shè)備中；b常溫空氣通過(guò)熱煙氣產(chǎn)生系統(tǒng)升溫至400℃以上，導(dǎo)入再生設(shè)備7加熱換氣器i與活性炭17通過(guò)換熱管壁逆流換熱；c產(chǎn)生的再生氣體和熱煙氣4將活性炭17加熱到350℃以上，發(fā)生再生反應(yīng)，釋放出SO2；d惰性氣體10和冷卻水12分別通過(guò)惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)、冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)自下而上進(jìn)入再生設(shè)備7中冷卻活性炭17，惰性氣體10和水蒸汽吹掃活性炭再生反應(yīng)產(chǎn)生的富含SO2氣體并回收再生后高溫活性炭的熱量；e再生氣體15通過(guò)再生氣體抽取系統(tǒng)抽取后進(jìn)行再利用。
f再生、冷卻后的活性炭8通過(guò)出料鎖氣閥t排出再生設(shè)備后循環(huán)使用。
所述的熱煙氣產(chǎn)生系統(tǒng)由空氣鼓風(fēng)機(jī)1、空氣預(yù)熱器5和熱風(fēng)爐6構(gòu)成，燃料3在熱風(fēng)爐6中燃燒產(chǎn)生熱煙氣4。
所述的冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)采用冷卻水12冷卻活性炭，用水泵11將冷卻水12由水槽13輸送入再生設(shè)備冷卻換熱器o中的進(jìn)水口w，加熱蒸發(fā)的冷卻水12從冷卻換熱器o頂部出汽口n進(jìn)入再生設(shè)備7內(nèi)活性炭層，過(guò)多的冷卻水12由溢流口x流回水槽13，水槽13水位低于冷卻換熱器o上部溢流口x高度。
所述惰性氣體10可以采用氮?dú)?、二氧化碳或再生氣體凈化、回收SO2后排出的尾氣的一種或一種以上的混合氣。
所述的再生氣體15指由過(guò)渡段c頂部的再生氣體抽氣口z抽出的由惰性氣體10、水蒸汽和活性炭再生時(shí)產(chǎn)生的富含SO2氣體的混合氣。
進(jìn)料鎖器閥與出口出料鎖氣閥功能相同，均起到封氣、下料的作用，且對(duì)活性炭無(wú)剪切力，不會(huì)引起活性炭顆粒破碎。根據(jù)實(shí)際情況，一臺(tái)再生設(shè)備可設(shè)置多個(gè)進(jìn)、出口。過(guò)渡段的特征在于活性炭在該段自然堆積成一個(gè)或多個(gè)料錐，使活性炭實(shí)現(xiàn)在再生設(shè)備過(guò)渡段以下橫截面上均勻分配，自然形成的料錐上部過(guò)渡段空間作為集氣空間，過(guò)渡段頂部設(shè)置抽氣口z，再生設(shè)備內(nèi)氣體由該處抽出。集氣空間較大，相當(dāng)于一個(gè)沉降室，氣流中大部分粉塵在此沉降，保證抽氣管無(wú)堵塞問(wèn)題。一級(jí)冷卻段外壁采用鋼筋混凝土加耐火磚砌筑結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土梁將再生設(shè)備加熱再生段和二級(jí)冷卻段隔開，消除上、下兩部分再生鋼壁面導(dǎo)熱問(wèn)題。一級(jí)冷卻段為空倉(cāng)，無(wú)其它內(nèi)構(gòu)件。加熱換熱器為熱煙氣與活性炭間接換熱器，可以采用列管換熱器、平板或波紋板換熱器，加熱換熱器和冷卻換熱器均可由一個(gè)或一個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)換熱器拼裝而成。二級(jí)冷卻段為水冷換熱器，加熱換熱器的頂部設(shè)置數(shù)個(gè)出汽口，使汽化的水蒸汽能夠進(jìn)入活性炭層，加熱換熱器上部設(shè)置溢流口。錐形調(diào)流塊為布置在下料錐斗內(nèi)與下料錐斗方向相反的內(nèi)構(gòu)件，起到調(diào)整再生設(shè)備內(nèi)活性炭流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活性炭層以基本相同的速度整體向下流動(dòng)的目的。同時(shí)，惰性氣體噴入口設(shè)置在錐形調(diào)流塊的錐下空間中，因此，錐形調(diào)流塊還起到使惰性氣體在再生設(shè)備橫截面上均勻分布的作用。
采用上述結(jié)構(gòu)的再生設(shè)備，本發(fā)明依據(jù)以下再生方法進(jìn)行活性炭再生采用本發(fā)明的再生設(shè)備、熱煙氣產(chǎn)生系統(tǒng)、冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)、惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)和再生氣體抽取系統(tǒng)構(gòu)成的再生工藝對(duì)失去活性的脫硫活性炭進(jìn)行加熱再生。熱煙氣產(chǎn)生系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器和熱風(fēng)爐組成；冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)由水泵和水槽構(gòu)成，水槽水位低于換熱器上部溢流口高度。惰性氣體可以采用氮?dú)?、二氧化碳或再生氣體凈化、回收SO2后排出的尾氣的一種或一種以上的混合氣，由分機(jī)或壓縮機(jī)輸送入再生設(shè)備。再生氣體由引風(fēng)機(jī)通過(guò)再生設(shè)備過(guò)渡段頂部的抽氣口抽出，送入副產(chǎn)品生產(chǎn)工段。
進(jìn)料儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)需要再生的活性炭由進(jìn)料鎖氣閥連續(xù)加入再生設(shè)備，活性炭在再生設(shè)備內(nèi)靠自身重力向下緩慢移動(dòng)。在再生設(shè)備過(guò)渡段，活性炭被逆向流動(dòng)的再生氣體初步加熱，同時(shí)再生氣體被冷卻、初步沉降除塵，之后再生氣體由再生氣體引風(fēng)機(jī)抽出后進(jìn)行再利用?；钚蕴坷^續(xù)向下流入加熱再生段。在加熱再生段，高溫?zé)煔馀c活性炭通過(guò)加熱換熱壁面進(jìn)行換熱。換熱器出口中溫?zé)煔馔ㄈ胍慌_(tái)空氣預(yù)熱器，與鼓風(fēng)機(jī)送出的常溫空氣進(jìn)行換熱。根據(jù)煙氣中二氧化硫含量是否達(dá)標(biāo)，確定被空氣冷卻后的煙氣排入脫硫再生設(shè)備入口或出口煙道。被中溫?zé)煔饧訜岬目諝鈱?dǎo)入熱風(fēng)爐，與燃料混合燃燒，進(jìn)一步升溫至400℃以上，將此高溫?zé)煔馑腿朐偕O(shè)備加熱再生段換熱器熱煙氣進(jìn)口，用于加熱活性炭。燃料可以是煤、油、天然氣、煤氣、高爐氣、可燃垃圾等。
活性炭自上向下穿過(guò)加熱再生段的流動(dòng)過(guò)程中，被逐步加熱至350℃以上，發(fā)生再生反應(yīng)。再生出的富含SO2氣體在自下向上流動(dòng)的惰性氣體和水蒸汽吹掃作用下，向上流入過(guò)渡段，與該處活性炭進(jìn)行直接接觸換熱。
流入一級(jí)冷卻段的活性炭已得到再生，但溫度較高，不能直接排出再生設(shè)備，需將其冷卻。先用向上流動(dòng)的水蒸汽和惰性氣體與高溫活性炭直接接觸換熱，活性炭被初步冷卻，水蒸汽和惰性氣體被加熱。水蒸汽和惰性氣體換出的熱量被帶入再生設(shè)備上部用于加熱活性炭，從而實(shí)現(xiàn)熱量回收利用。另外，活性炭顆粒間逆向流動(dòng)的惰性氣體、水蒸汽和再生出的富含SO2氣體有助于提高加熱換熱器的換熱系數(shù)。
活性炭繼續(xù)向下流入二級(jí)冷卻段，在此，活性炭與水進(jìn)行進(jìn)一步換熱降溫。與此同時(shí)，水被加熱、蒸發(fā)，蒸發(fā)的水蒸汽經(jīng)冷卻器頂部出汽口噴入活性炭層。冷卻器內(nèi)過(guò)多的水可以通過(guò)溢流口流回水槽。水冷后的活性炭向下流動(dòng)，再與惰性氣體接觸換熱，活性炭最終被冷卻至100℃左右。
再生、冷卻后的活性炭向下流經(jīng)錐形調(diào)流塊和出料錐斗，由出料鎖氣閥排出再生設(shè)備后循環(huán)使用，完成再生操作。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明再生設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，壽命長(zhǎng)；加熱熱源靈活多樣，熱量利用效率高；再生效率高、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)安全；操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。詳述如下1、再生設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，壽命長(zhǎng)。除加熱再生段、二級(jí)冷卻段和下料錐外，再生設(shè)備其它空間均無(wú)內(nèi)構(gòu)件。本發(fā)明再生設(shè)備加熱再生段加熱換熱器和二級(jí)冷卻段冷卻換熱器均采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的列管式換熱器、平板或波紋板換熱器。采用水冷方式，水的換熱系數(shù)比空氣的換熱系數(shù)大的多；另外，在與活性炭接觸的換熱面上焊接肋片，活性炭側(cè)的肋片和逆向流動(dòng)的氣流都有助于提高換熱系數(shù)。因此，再生能力相同的情況下，再生設(shè)備的體積較小。過(guò)渡段相當(dāng)于活性炭預(yù)熱段，用高溫再生氣體與活性炭直接接觸加熱活性炭，不存在換熱壁面，更無(wú)腐蝕問(wèn)題；二級(jí)冷卻段因有逆向流動(dòng)的惰性氣體吹掃，活性炭側(cè)基本沒(méi)有SO2和SO3氣體，也不存在酸露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題。因此，再生設(shè)備腐蝕輕微，防腐處理容易，使用壽命長(zhǎng)。
2、加熱熱源靈活多樣，熱量利用效率高。根據(jù)當(dāng)?shù)啬茉礌顩r，熱煙氣可以由燃煤、油、天然氣、煤氣、高爐氣、可燃垃圾等燃燒產(chǎn)生。熱風(fēng)爐前配置一臺(tái)空氣預(yù)熱器，用于中溫?zé)煔馀c空氣換熱，可使熱風(fēng)爐的熱量利用效率達(dá)到80％以上。
3、再生效率高、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)安全。再生設(shè)備內(nèi)再生時(shí)產(chǎn)生的富含SO2氣體被水蒸汽和惰性氣體及時(shí)吹出，有助于再生反應(yīng)的進(jìn)行；水蒸汽和惰性氣體吹掃作用下富含SO2氣體不會(huì)流入再生設(shè)備一級(jí)冷卻段區(qū)域，消除再生后活性炭再次吸附SO2的可能性；另外，在過(guò)渡段和錐形調(diào)流塊的作用下，再生設(shè)備內(nèi)活性炭流動(dòng)速度基本一致，再生設(shè)備內(nèi)氣流、炭流及熱流分布均勻，無(wú)死區(qū)存在，再生區(qū)域同一截面上再生反應(yīng)程度基本一致。因此，綜上所述，必將獲得很高的再生效率。運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行費(fèi)用省體現(xiàn)在①加熱再生段熱量利用效率高；②再生設(shè)備內(nèi)逆向流動(dòng)的水蒸汽和惰性氣體將高溫活性炭所含的部分熱量攜帶至加熱再生段和過(guò)渡段，用于加熱活性炭，實(shí)現(xiàn)熱量循環(huán)利用；③再生設(shè)備進(jìn)、出料閥機(jī)械密封性好，漏入的氧氣很少，炭與氧反應(yīng)引起的炭損失也很少；④再生設(shè)備加熱再生段與二級(jí)冷卻段鋼壁面被一級(jí)冷卻段混凝土壁面隔開，消除加熱再生段與二級(jí)冷卻段壁面導(dǎo)熱問(wèn)題，另外，再生設(shè)備鋼壁面外設(shè)置保溫層，熱量損失被降到最低。本再生方法采用水作為冷卻介質(zhì)，不會(huì)發(fā)生空氣冷卻時(shí)局部泄漏導(dǎo)致燒壞再生設(shè)備的安全隱患，即使局部發(fā)生水泄漏，只會(huì)發(fā)生泄漏的水吸熱蒸發(fā)導(dǎo)致泄漏區(qū)域溫度降低，不會(huì)破壞再生設(shè)備，更無(wú)安全問(wèn)題。
4、操作簡(jiǎn)單，維修方便。本發(fā)明再生方法再生氣體在再生設(shè)備過(guò)渡段已進(jìn)行沉降除塵，因此再生氣體抽取管無(wú)堵塞問(wèn)題。所涉及的動(dòng)設(shè)備風(fēng)機(jī)、水泵、熱風(fēng)爐和下料鎖氣閥均為常規(guī)、成熟設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，控制容易，維護(hù)方便，一般企業(yè)均具備操作和維護(hù)能力。再生設(shè)備主要內(nèi)構(gòu)件——加熱換熱器和冷卻換熱器均采用一個(gè)或一個(gè)以上的標(biāo)準(zhǔn)換熱器拼裝結(jié)構(gòu)，拆卸方便，維修容易。


圖1為本發(fā)明再生方法系統(tǒng)流程圖。
圖2為本發(fā)明再生設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2I-I俯視圖。
圖4為圖2II-II俯視圖。
圖5為圖2III-III俯視圖。
圖6為圖2IV-IV俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
由圖1可以清楚的看出本發(fā)明設(shè)計(jì)的移動(dòng)床脫硫活性炭再生方法由以下設(shè)備構(gòu)成空氣鼓風(fēng)機(jī)1、空氣預(yù)熱器5、熱風(fēng)爐6、再生設(shè)備7、惰性氣體鼓風(fēng)機(jī)9、水泵11、水槽13和再生氣體抽取引風(fēng)機(jī)16組成。空氣預(yù)熱器5為列管式換熱器，材質(zhì)可選用具有較好耐酸露點(diǎn)腐蝕的考登鋼或NI鋼，換熱管外壁焊接螺旋肋片加強(qiáng)換熱，換熱面采用刷漆防腐。根據(jù)燃料形態(tài)(固體、液體或氣體)，選用不同的熱風(fēng)爐6。再生氣體抽取引風(fēng)機(jī)16選用耐溫風(fēng)機(jī)，材質(zhì)選用316L等耐腐蝕鋼種。再生氣體抽取管線、輸送煙氣管線和空氣預(yù)熱器5出口至熱風(fēng)爐6間的空氣管線均設(shè)置保溫層。
由圖2可見，本發(fā)明再生設(shè)備由進(jìn)料儲(chǔ)倉(cāng)a、進(jìn)料鎖氣閥b、過(guò)渡段c、加熱換熱器i、鋼筋混凝土梁k、耐火磚1、冷卻換熱器o、錐斗r、錐形調(diào)流塊s和出料鎖氣閥t構(gòu)成。加熱換熱器i換熱面采用耐腐蝕的不銹鋼制作，其它鋼結(jié)構(gòu)件均采用價(jià)格低廉的普通碳鋼制造。與活性碳接觸的碳鋼件表面進(jìn)行熱噴涂鋁等防腐措施處理，與煙氣、水和空氣接觸的碳鋼表面進(jìn)行刷漆防腐。鋼筋混凝土梁土k選用耐溫混凝土，耐火磚1采用耐酸耐火磚砌筑。鋼外壁設(shè)置保溫層y。進(jìn)料鎖器閥b與出口出料鎖氣閥t采用星型下料器。
本實(shí)施例加熱換熱器i采用正三角形排列的矩形管換熱器，其截面圖見圖3，矩形管f采用無(wú)縫方管，管內(nèi)流活性炭，管間流熱煙氣。煙氣側(cè)設(shè)置數(shù)個(gè)折流板g，進(jìn)煙氣口h在下，出煙氣口e在上，與活性炭逆流換熱。設(shè)置兩個(gè)高溫進(jìn)煙氣口h和中溫出煙氣口e(圖3)，并對(duì)應(yīng)設(shè)置兩個(gè)錐形漸縮段e0、e1和錐形漸擴(kuò)段h0、h1。一組錐形漸擴(kuò)段h0、換熱單元i0和漸縮段e0構(gòu)成一組標(biāo)準(zhǔn)換熱器。加熱換熱器i由兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)換熱器構(gòu)成h0、i0、e0和h1、i1、e1，維修方便，同時(shí)還使煙氣在垂直于流動(dòng)方向的截面上流速分布均勻。
本實(shí)施例冷卻換熱器o采用平板式換熱器，兩塊大換熱平板間焊接數(shù)個(gè)肋板p0，構(gòu)成一組換熱組件。活性炭在換熱組件內(nèi)空腔內(nèi)流動(dòng)，冷卻水從換熱組件之間的空腔流動(dòng)。整個(gè)換熱器下部設(shè)置一個(gè)進(jìn)水口w，上部設(shè)置一個(gè)溢流口x。換熱器頂部、兩組換熱組件之間設(shè)置數(shù)個(gè)出汽口n，出汽口n剖視圖見圖6。由圖6所示，出汽口n由錐帽n0、立管n1和焊接與錐帽n0與立管n1間的三個(gè)支撐條n2構(gòu)成，錐帽n0與立管n1間的縫隙容許水蒸汽通過(guò)，但活性炭無(wú)法繞過(guò)錐帽n0進(jìn)入立管n1。
錐斗r內(nèi)的錐形整流塊s俯視圖見圖5，為兩組相互垂直的倒“V”形構(gòu)件s0、s1重疊焊接而成。錐形調(diào)流塊s下部空間布置惰性氣體噴氣口v。
利用本專利發(fā)明再生設(shè)備，采用以下再生方法進(jìn)行活性炭再生
需要再生的活性炭17加入再生設(shè)備7進(jìn)料儲(chǔ)倉(cāng)a，由進(jìn)料鎖器閥b連續(xù)加入再生設(shè)備內(nèi)，活性炭在再生設(shè)備內(nèi)靠自身重力向下緩慢移動(dòng)。在再生設(shè)備過(guò)渡段c，活性炭17被逆向流動(dòng)的再生氣體15初步加熱，同時(shí)再生氣體15被冷卻、初步沉降除塵，之后再生氣體15由再生氣體抽取引風(fēng)機(jī)16抽出后進(jìn)行再利用?；钚蕴?7繼續(xù)向下緩慢流入加熱再生段d，在此活性炭17與熱煙氣4通過(guò)換熱管壁逆流換熱。活性炭被加熱到350℃以上，發(fā)生再生反應(yīng)。
熱煙氣發(fā)生系統(tǒng)如下空氣鼓風(fēng)機(jī)1出口常溫空氣2通過(guò)管道送入空氣預(yù)熱器5低溫介質(zhì)入口，常溫空氣經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器5被中溫?zé)煔饧訜岷笏腿霟犸L(fēng)爐6，在此與燃料3混合燃燒產(chǎn)生400℃以上熱煙氣4，熱煙氣4導(dǎo)入再生設(shè)備加熱換熱器i進(jìn)煙氣口h與活性炭換熱，換熱后的中溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)加熱換熱器出煙氣口e排出，再導(dǎo)入空氣預(yù)熱器5熱介質(zhì)入口，將大部分余熱換給常溫空氣。煙氣中SO2含量若低于排放標(biāo)準(zhǔn)，則將降溫后的煙氣送入脫硫再生設(shè)備出口凈煙道隨鍋爐煙氣排放，否則，送入脫硫再生設(shè)備入口原煙道，脫硫后排放。
活性炭17邊再生邊向下緩慢移動(dòng)，再生產(chǎn)生的富含SO2氣體被逆向流動(dòng)的水蒸氣和惰性氣體10吹掃向上流動(dòng)。經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間的再生反應(yīng)，流入一級(jí)冷卻段j的活性炭17已再生排出其上吸附的硫化物，活性炭17得到再生。
本實(shí)施例采用水蒸汽和噴入的惰性氣體10初步冷卻一級(jí)冷卻段j內(nèi)高溫活性炭，之后，再用冷卻水12進(jìn)一步冷卻活性炭，水冷后的活性炭再用惰性氣體10冷卻。采用一級(jí)冷卻段冷卻時(shí)蒸發(fā)的水蒸汽和噴入的惰性氣體10與高溫活性炭直接換熱，回收高溫活性炭所攜帶的熱量，用于加熱上層活性炭，提高再生過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。軟水14取自鍋爐軟化水系統(tǒng)或設(shè)置一套小的水軟化系統(tǒng)，自給軟水14。用水泵11將水槽13中的軟水送入再生設(shè)備冷卻換熱器o的進(jìn)水口w，水在再生設(shè)備7的冷卻換熱器o通過(guò)換熱壁面與高溫活性炭17進(jìn)行熱交換，活性炭17被冷卻，水被加熱、蒸發(fā)。蒸發(fā)的水蒸汽通過(guò)冷卻換熱器o上部數(shù)個(gè)蒸汽出汽口n噴入活性炭層。水槽13內(nèi)水位低于冷卻換熱器o上部溢流口x的高度，冷卻器o內(nèi)過(guò)多的水通過(guò)溢流口x流回水槽13。
水冷后的活性炭17向下流動(dòng)，再與惰性氣體10接觸換熱，活性炭17最終被冷卻至100℃左右。再生設(shè)備7頂部抽出的再生氣經(jīng)凈化、回收SO2后排出的尾氣絕大部分為氮?dú)夂投趸細(xì)怏w，作為惰性氣體10，用惰性氣體鼓風(fēng)機(jī)9將其送入再生設(shè)備。
冷卻后的活性炭8流經(jīng)錐形調(diào)流塊s，再由出料鎖氣閥t排出再生設(shè)備7后循環(huán)使用，完成整個(gè)再生過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種脫硫活性炭移動(dòng)式加熱再生設(shè)備，其特征在于再生設(shè)備(7)自上而下由加料段、過(guò)渡段、加熱再生段、一級(jí)冷卻段、二級(jí)冷卻段、進(jìn)氣排料段順序連接而成，加料段由進(jìn)料儲(chǔ)倉(cāng)(a)和進(jìn)料鎖氣閥(b)構(gòu)成，過(guò)渡段(c)頂部設(shè)置再生氣體抽氣口(z)，加熱再生段設(shè)置加熱換熱器(i)，二級(jí)冷卻段(m)設(shè)置冷卻換熱器(o)，進(jìn)氣排料段(q)由設(shè)置于錐斗(r)內(nèi)的錐形調(diào)流塊(s)、錐斗(r)、設(shè)置于錐形調(diào)流塊(s)下部的惰性氣體噴入口(v)及出料鎖氣閥(t)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫活性炭移動(dòng)式加熱再生設(shè)備，其特征在于所述再生設(shè)備(7)鋼外壁設(shè)置保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫活性炭移動(dòng)式加熱再生設(shè)備，其特征在于加熱再生段加熱換熱器(i)和二級(jí)冷卻段中的冷卻換熱器(o)均可采用列管換熱器、平板或波紋板換熱器，通過(guò)換熱壁面與活性炭間接換熱，加熱換熱器(i)和冷卻換熱器(o)均可由一個(gè)或一個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)換熱器拼裝而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫活性炭移動(dòng)式加熱再生設(shè)備，其特征在于一級(jí)冷卻段(i)的外壁采用鋼筋混凝土梁(k)內(nèi)襯耐火磚(l)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的脫硫活性炭移動(dòng)式加熱再生設(shè)備，其特征在于所述的冷卻換熱器(o)下部設(shè)置進(jìn)水口(w)，冷卻換熱器(o)上部設(shè)置溢流口(x)，頂部設(shè)置出汽口(n)。
6.一種利用權(quán)利要求1所述的脫硫活性炭移動(dòng)式再生設(shè)備進(jìn)行活性炭再生的再生方法，其特征在于包括如下步驟a活性炭(17)通過(guò)加料段連續(xù)加入到再生設(shè)備(7)中；b常溫空氣通過(guò)熱煙氣產(chǎn)生系統(tǒng)升溫至400℃以上，導(dǎo)入再生設(shè)備(7)加熱換氣器(i)與活性炭(17)通過(guò)換熱管壁逆流換熱；c產(chǎn)生的再生氣體和熱煙氣(4)將活性炭(17)加熱到350℃以上，發(fā)生再生反應(yīng)，釋放出SO2；d惰性氣體(10)和冷卻水(12)分別通過(guò)惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)、冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)自下而上進(jìn)入再生設(shè)備(7)中冷卻活性炭，惰性氣體和水蒸汽吹掃活性炭再生反應(yīng)產(chǎn)生的富含SO2氣體并回收再生后高溫活性炭的熱量；e再生氣體(15)通過(guò)再生氣體抽取系統(tǒng)抽取后進(jìn)行再利用。f再生、冷卻后的活性炭(8)通過(guò)出料鎖氣閥(t)排出再生設(shè)備(7)后循環(huán)使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生方法，其特征在于所述的熱煙氣產(chǎn)生系統(tǒng)由空氣鼓風(fēng)機(jī)(1)、空氣預(yù)熱器(5)和熱風(fēng)爐(6)構(gòu)成，燃料(3)在熱風(fēng)爐(6)中燃燒產(chǎn)生熱煙氣(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生方法，其特征在于所述的冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)采用冷卻水(12)冷卻活性炭，用水泵(11)將冷卻水(12)由水槽(13)輸送入再生設(shè)備冷卻換熱器的進(jìn)水口(w)，冷卻換熱器(o)內(nèi)被加熱蒸發(fā)的冷卻水(12)從冷卻換熱器頂部出汽口(n)進(jìn)入再生設(shè)備內(nèi)活性炭層，過(guò)多的冷卻水(12)由溢流口(x)流回水槽(13)，水槽(13)水位低于冷卻換熱器(o)上部溢流口(x)高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生方法，其特征在于所述惰性氣體(10)可以采用氮?dú)?、二氧化碳或再生氣體凈化、回收SO2后排出的尾氣的一種或一種以上的混合氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生方法，其特征在于所述的再生氣體(15)指由過(guò)渡段(c)頂部的再生氣體抽氣口(z)抽出的由惰性氣體(10)、水蒸汽和活性炭再生時(shí)產(chǎn)生的富含SO2氣體的混合氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫硫活性炭進(jìn)行再生的再生設(shè)備和再生方法。再生設(shè)備7自上而下由加料段、過(guò)渡段、加熱再生段、一級(jí)冷卻段、二級(jí)冷卻段、進(jìn)氣排料段順序連接而成，加料段由進(jìn)料儲(chǔ)倉(cāng)a和進(jìn)料鎖氣閥b構(gòu)成，過(guò)渡段c頂部設(shè)置再生氣體抽氣口z，加熱再生段設(shè)置加熱換熱器i，二級(jí)冷卻段m設(shè)置冷卻換熱器o，進(jìn)氣排料段q由設(shè)置于錐斗r內(nèi)的錐形調(diào)流塊s、錐斗r、設(shè)置于錐形調(diào)流塊s下部的惰性氣體噴入口v及出料鎖氣閥t構(gòu)成。本發(fā)明再生設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，壽命長(zhǎng)；再生效率高、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)安全；加熱熱源靈活多樣，熱量利用效率高。
文檔編號(hào)B01D53/04GK1817446SQ20061003778
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月16日
發(fā)明者史魚海 申請(qǐng)人:史魚海