專利名稱：一種粉狀焦解析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種解析裝置，特別是用于解析粉狀焦的裝置。
背景技術(shù)：
活性焦干法脫硫技術(shù)常應(yīng)用于工業(yè)燃煤鍋爐煙氣凈化，也用于化工、冶金、玻璃、制藥等領(lǐng)域的吸收塔內(nèi)氣體的凈化處理。粉狀焦因其物理特性優(yōu)于柱狀焦，脫硫效果相對(duì)理想。但其解析的難度較高、回收率低。選擇一種經(jīng)濟(jì)、合理的解析裝置，可對(duì)粉狀焦脫硫技術(shù)的推廣，產(chǎn)生積極的作用。<活性焦脫硫技術(shù)發(fā)展情況>活性焦炭脫硫技術(shù)是上世紀(jì)60年代發(fā)展起來，以物理-化學(xué)吸附原理為基礎(chǔ)的干法脫硫、脫硝技術(shù)，具有吸附容量大、吸附過程和催化轉(zhuǎn)換快的優(yōu)點(diǎn)。吸附過二氧化硫的活性焦炭再生后可重復(fù)使用，再生后的二氧化硫還可制成硫酸、液體二氧化硫或單質(zhì)硫等副產(chǎn)品。在歐美、日本等國家，這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過多年的研究已經(jīng)有了在很多領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用，活性焦吸附法是德國BF公司在1967年開發(fā)的，而后日本三井住友引進(jìn)該技術(shù)(其方案為錯(cuò)流吸收技術(shù))，由德國BF公司演變而來的WKV公司針對(duì)錯(cuò)流技術(shù)的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)用新型了目前國際上主流的對(duì)流吸收技術(shù)。<活性焦解析原理>活性焦屬炭系吸附劑，具有活性炭的特性。即活性焦本身即是吸附劑，又是催化齊U，同時(shí)還可以用作催化劑載體?；钚越菇馕龅脑?活性焦內(nèi)有很多的大孔和中孔，較少的微孔對(duì)分子具有吸附性；二氧化硫、氧氣和水被吸附在活性焦孔隙中，在碳分子的催化作用下，反應(yīng)生成硫酸并附著在孔隙中；將吸附飽和的活性焦解析，二氧化硫被釋放出來，活性焦活化再生，可被重復(fù)利用?！茨壳盎钚越菇馕龅姆绞健滴絼┑闹饕罨偕椒ㄖ饕袩峤馕?、濕式氧化解析、光催化氧化、電化學(xué)解析等方法。電化學(xué)解析和光催化氧化主要是以活化或再生極性功能鍵和氧化性或還原性基團(tuán)，并不能產(chǎn)生巨量的新生極性功能鍵和氧化性或還原性基團(tuán)，隨著解析次數(shù)的增加，效果逐漸下降；而濕式氧化和熱解析可生成新的孔隙，從而生成新的極性功能鍵和氧化性或還原性基團(tuán)，其效果更佳。但由于濕式氧化的危險(xiǎn)性和能耗影響其工業(yè)化，因此主要還是以熱解析為主。熱解析的優(yōu)點(diǎn):1、解析完全，在達(dá)到一定得溫度后，炭基吸附劑吸附物質(zhì)幾乎全部是可以解吸附的。2、適用面廣，不受限于炭基吸附劑物質(zhì)的類型、種類、數(shù)量等。3、活化再生效果好，在一定溫度下，炭基吸附劑會(huì)形成新的吸附位(極性功能鍵和氧化性或還原性基團(tuán)和孔隙)，有效的保持了吸附劑的吸附性能，再生后甚至能提高吸附劑的吸附性能。4、解析建設(shè)成本低，運(yùn)行能耗大，但其相對(duì)于其他幾種解析方法相比設(shè)備投資少，原材料耗用少，運(yùn)行維護(hù)簡單。粉狀焦的脫硫原理等同于柱狀焦，解析原理也相同，綜合考慮，對(duì)于粉狀焦來講，熱解析在經(jīng)濟(jì)上還是最優(yōu)的方案。熱解析的問題:1、解析過程中產(chǎn)生的氣體不安全、處置難度大，尤其是對(duì)粉狀焦的加熱，反應(yīng)生成的氣體是含有吸附物質(zhì)的高溫水蒸氣。因此熱解吸附活化再生裝置的密封性能有嚴(yán)格要求。裝置內(nèi)還需要保持一定微正壓環(huán)境。2、熱解析反應(yīng)溫度較高，粉狀焦的反應(yīng)活性高，易與外界環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生危害解析效果和運(yùn)行安全的不利影響。
3、換熱效率低。氣流分配不均造成的氣量過大而弓I發(fā)的換熱效率低下。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種粉狀活性焦解析裝置，其結(jié)構(gòu)簡便，運(yùn)行安全、穩(wěn)定，能耗小，解析活化再生過程損失小的解析裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種粉狀焦解析裝置，包括下料倉、進(jìn)料螺旋給料機(jī)、旋轉(zhuǎn)解析塔、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、出料螺旋下料機(jī)，旋轉(zhuǎn)解析塔還包括與塔體結(jié)合為一體的換熱管，下料倉與進(jìn)料螺旋給料機(jī)的進(jìn)料口之間用進(jìn)料管連接，進(jìn)料螺旋給料機(jī)安裝在旋轉(zhuǎn)解析塔上部，出料螺旋下料機(jī)安裝在旋轉(zhuǎn)解析塔下部，與旋轉(zhuǎn)解析塔在同一殼體內(nèi)，并不與旋轉(zhuǎn)解析塔同步旋轉(zhuǎn)，它們與解析塔的連接部分用耐高溫密封圈進(jìn)行密封，用氮?dú)馐箽んw內(nèi)保持一定微正壓環(huán)境，并在進(jìn)出料位置形成防止空氣進(jìn)入的氮?dú)鈿夥?，旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接于解析塔塔體的外部。前述的粉狀焦解析裝置，其換熱管為翅片換熱管可根據(jù)解析塔的尺寸同心均布，或者以三角形排列法布置。前述的粉狀焦解析裝置，其換熱管內(nèi)的熱源采用電、蒸汽或熔鹽，其管內(nèi)的熱流體與粉狀焦流向互逆。前述的粉狀焦解析裝置，其旋轉(zhuǎn)解析塔塔體傾斜一定的角度α，方便粉狀焦的流動(dòng)。前述的粉狀焦解析裝置，在旋轉(zhuǎn)解析塔塔壁內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置均布塔內(nèi)物料的抄板，抄板呈一定的角度，在解析塔旋轉(zhuǎn)時(shí)，可攜帶大量的粉狀焦物料由底部升至頂部。前述的粉狀焦解析裝置，出料螺旋下料機(jī)與旋轉(zhuǎn)解析塔之間，在靠近出料螺旋下料機(jī)的位置處設(shè)置一塊收焦出料板，收焦出料板傾斜成一定的角度，方便將旋轉(zhuǎn)解析塔中滑出的粉狀物料全部收入出料螺旋下料機(jī)內(nèi)。前述的粉狀焦解析裝置，下料倉內(nèi)料位設(shè)有監(jiān)控裝置。本實(shí)用新型的有益效果是:1、所有動(dòng)設(shè)備、電機(jī)都位于裝置外部，結(jié)構(gòu)簡單便于操作、檢修，提高了裝置的利用率。2、解析裝置采用翅片換熱管，具有良好的傳熱系數(shù)，較高的換熱面積，對(duì)于處理粉狀焦得心應(yīng)手。3、換熱管與塔體同時(shí)旋轉(zhuǎn)，防止換熱管的應(yīng)力過大，并且可以增加解析塔的裝填系數(shù)，加大解析塔的處理量，使塔體相對(duì)變小，降低了塔的建造成本和運(yùn)行成本。4、運(yùn)行簡單穩(wěn)定。通過螺旋進(jìn)、出料機(jī)，使粉狀焦勻速、穩(wěn)定地進(jìn)入高溫解析塔，保證工藝系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。5、粉狀焦在塔內(nèi)的停留時(shí)間由塔與水平面的傾角α控制，α可根據(jù)塔的處理量及粉狀焦含硫量進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)靈活，合理。6、翅片換熱管的排列形式及數(shù)量決定了解析塔的換熱面積，若在同等換熱面積的條件下，可根據(jù)制造成本及設(shè)計(jì)難度確定，從而，在設(shè)計(jì)上就降低了設(shè)備的投資。

圖1是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型裝置的剖視圖；附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表:1、下料倉 2、粉狀焦進(jìn)料口 3、進(jìn)料螺旋給料機(jī)4、熱源出料口 5、軸封6、密封圈7、旋轉(zhuǎn)電機(jī)8、換熱管9、旋轉(zhuǎn)解析塔10、抄板11、收焦出料板12、密封圈13、富SO2氣體出口 14、出料螺旋下料機(jī)15、粉狀焦出料口 16、軸封17、熱源進(jìn)料口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。如圖1所示，為了在解析時(shí)，下料倉I的進(jìn)料用料位計(jì)(圖中未標(biāo)出)監(jiān)控保持一定的料位，防止塔內(nèi)氣體外泄，下料倉I本身包括進(jìn)料管，或者在下料倉與進(jìn)料螺旋給料機(jī)之間單獨(dú)設(shè)置連接用的粉狀焦進(jìn)料管，該進(jìn)料管應(yīng)具備一定的管長或高度，使下料倉I與進(jìn)料螺旋給料機(jī)3的進(jìn)料口 2距離一定高度。同時(shí)，下料倉內(nèi)需保持一定的料位，以封住解析裝置內(nèi)的氣體，防止裝置內(nèi)的氣體泄漏至大氣中。進(jìn)料螺旋給料機(jī)3設(shè)置在旋轉(zhuǎn)解析塔9的旋轉(zhuǎn)軸線上部，靠近熱源出料口 4，通過耐高溫密封圈6與旋轉(zhuǎn)解析塔相連接，以保證解析塔的密閉性。同時(shí)，螺旋給料機(jī)3、旋轉(zhuǎn)解析塔9、出料螺旋下料機(jī)14，均位于同一角度，即與水平面呈一夾角a。夾角的設(shè)置范圍是3° ^ a ^ 5°的角度，以保證粉狀焦在旋轉(zhuǎn)的過程中，能靠重力向下流動(dòng)。所述的解析塔9的換熱管8與塔體成為一體，同時(shí)旋轉(zhuǎn)，可減少換熱管承受的應(yīng)力，提高解析塔的裝填系數(shù)，增加解析塔的處理量。由于翅片換熱管可增加熱源與固體間的換熱面積，增大換熱系數(shù)，提高換熱效率，所以換熱管8采用翅片式。換熱管8與旋轉(zhuǎn)解析塔9同時(shí)旋轉(zhuǎn)，防止在高溫環(huán)境下，僅用管子的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)物料，而產(chǎn)生扭矩發(fā)生變形、破裂。因而可有效地提高解析塔的裝填系數(shù)，使旋轉(zhuǎn)解析塔9的裝填系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于20%。翅片換熱管可根據(jù)解析塔的尺寸同心均布，也可以以三角形排列法布置。翅片換熱管的排列形式及數(shù)量決定了解析塔的換熱面積，若在同等換熱面積的條件下，可根據(jù)制造成本及設(shè)計(jì)難度確定，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上就降低了設(shè)備的投資。同時(shí)，解析塔塔體傾斜一定的角度α，方便粉狀焦的流動(dòng)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)7位于解析塔9的外部，避免了高溫、高塵的惡劣工況，便于電機(jī)的操作、檢修。解析塔9的內(nèi)壁均勻排布一定數(shù)量、呈一定角度的抄板10，抄板10的設(shè)置充分利用了解析塔旋轉(zhuǎn)時(shí)，攜帶大量的粉狀焦由底部升至頂部，保證塔內(nèi)粉狀焦的均勻性和流動(dòng)性，使粉狀焦充分地與熱源進(jìn)行換熱，提高換熱效率。熱源進(jìn)料口 1 7與熱源出料口 4位于旋轉(zhuǎn)解析塔9左右兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸線上，它們與不旋轉(zhuǎn)的殼體部分連接處，需進(jìn)行軸封5、16，以確保塔體的密閉性。粉狀焦解析塔熱源可采用電、蒸汽、熔鹽等。若翅片換熱管內(nèi)熱源采用流體，應(yīng)采取與焦流動(dòng)互逆的流向，以增大傳熱系數(shù)，減少換熱面積。所述的出料螺旋下料機(jī)14與旋轉(zhuǎn)解析塔9之間，在靠近出料螺旋下料機(jī)的入口處、不旋轉(zhuǎn)的位置處，設(shè)置一塊收焦出料板11，收焦出料板傾斜呈一定的角度，它的安裝為塔內(nèi)滑出的粉狀焦的全部收集提供了可能，方便將旋轉(zhuǎn)解析塔中的粉狀物料全部收入出料螺旋下料機(jī)內(nèi)，防止塔內(nèi)物料的堆積。由于進(jìn)料螺旋給料機(jī)和出料螺旋下料機(jī)不參與解析塔旋轉(zhuǎn)，解析塔與其的連接的部分需用耐高溫密封圈進(jìn)行氣體密封。進(jìn)、出螺旋料機(jī)的位置處均通入氮?dú)鈿夥?，維持裝置微正壓的狀態(tài)，防止空氣進(jìn)入。需要解析的粉狀焦由下料倉I進(jìn)入螺旋給料機(jī)，由進(jìn)料螺旋給料機(jī)3均勻的送入傾斜了一定角度α的旋轉(zhuǎn)解析塔9，在塔內(nèi)，組裝著外部有翅片的換熱管8，翅片換熱管8中流動(dòng)著與粉狀焦運(yùn)動(dòng)方向相反的熱流體，可充分給粉狀焦加熱，令吸附飽和的粉狀焦解析，解析后的再生粉狀焦由出料收焦板11收集進(jìn)入出料螺旋下料機(jī)14經(jīng)由粉狀焦出料口15排出塔外，解析出的富含SO2氣體排出裝置。富SO2氣體出口 13靠近旋轉(zhuǎn)解析塔9，因解析出的氣體具有高溫、高塵的特點(diǎn)，所以應(yīng)做好保溫、伴熱處理。如圖2所示，翅片換熱管8采用兩種布置方式，可根據(jù)解析塔的尺寸一同心均布或呈三角形排列法布置。翅片換熱管的排列形式及數(shù)量決定了解析塔的換熱面積，若在同等換熱面積的條件下，可根據(jù)制造成本及設(shè)計(jì)難度確定，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上就降低了設(shè)備的投資。如圖3所示，粉狀焦的流動(dòng)方向與翅片換熱管8內(nèi)的熱源流體互逆；呈一定角度的抄板10在旋轉(zhuǎn)時(shí)，將粉狀焦抄起，再均勻地灑落，運(yùn)動(dòng)至解析塔尾部，灑落的粉狀焦落至收焦出料板11，由出料螺旋下料機(jī)14輸送排出。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并非因此即限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效變換，直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種粉狀焦解析裝置，其特征在于包括下料倉(I)、進(jìn)料螺旋給料機(jī)(3)、旋轉(zhuǎn)解析塔(9)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)、出料螺旋下料機(jī)(14)，下料倉(I)與進(jìn)料螺旋給料機(jī)(3)的進(jìn)料口(2)之間用進(jìn)料管連接，旋轉(zhuǎn)解析塔(9)包括與塔體結(jié)合為一體的換熱管(8)； 下料倉(I)與進(jìn)料螺旋給料機(jī)(3)的進(jìn)料口(2)之間用進(jìn)料管連接；安裝在旋轉(zhuǎn)解析塔上部的進(jìn)料螺旋給料機(jī)(3)，和安裝在旋轉(zhuǎn)解析塔下部的出料螺旋下料機(jī)(14)，與旋轉(zhuǎn)解析塔(9)在同一充有氮?dú)獾臍んw內(nèi)，所述給料機(jī)(3)和下料機(jī)(14)與解析塔(9)的連接部分用耐高溫密封圈出，12)進(jìn)行密封，旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)連接于解析塔(9)塔體的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀焦解析裝置，其特征在于，所述的換熱管(8)為翅片換熱管，與解析塔(9)同心均布，或者以三角形排列法布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的粉狀焦解析裝置，其特征在于，所述換熱管(8)內(nèi)的熱源采用電、蒸汽或熔鹽，其管內(nèi)的熱流體與粉狀焦流向互逆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀焦解析裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)解析塔塔體傾斜一定的角度α，方便粉狀焦的流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀焦解析裝置，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)解析塔(9)塔壁內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置均布塔內(nèi)物料的、呈一定的角度抄板(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀焦解析裝置，其特征在于，出料螺旋下料機(jī)(14)與旋轉(zhuǎn)解析塔(9)之間，設(shè)置一塊傾斜一定角度的收焦出料板(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀焦解析裝置，其特征在于，所述下料倉(I)內(nèi)料位設(shè)有監(jiān)控裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種粉狀焦解析裝置，它包括下料倉(1)、進(jìn)料螺旋給料機(jī)(3)、旋轉(zhuǎn)解析塔(9)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)、出料螺旋下料機(jī)(14)，下料倉(1)與進(jìn)料螺旋給料機(jī)(3)的進(jìn)料口(2)之間用進(jìn)料管連接，旋轉(zhuǎn)解析塔(9)包括與塔體結(jié)合為一體的換熱管(8)；安裝在旋轉(zhuǎn)解析塔上部的進(jìn)料螺旋給料機(jī)(3)，和安裝在旋轉(zhuǎn)解析塔下部的出料螺旋下料機(jī)(14)，與旋轉(zhuǎn)解析塔(9)在同一充有氮?dú)獾臍んw內(nèi)，所述給料機(jī)(3)和下料機(jī)(14)與解析塔(9)的連接部分用耐高溫密封圈(6，12)進(jìn)行密封,旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)連接于解析塔(9)塔體的外部。
文檔編號(hào)B01J20/34GK202983688SQ20122071022
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者張開元, 賈雙燕, 鄭京明 申請(qǐng)人:北京國電清新環(huán)保技術(shù)股份有限公司