一種活性炭纖維精脫含硫廢氣的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域中的一種活性炭纖維精脫含硫廢氣的方法及裝置，具體而言是涉及脫硫裝置的升級改造工程一一精脫硫。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣污染是我國目前最為突出的環(huán)境問題之一。其中，工業(yè)廢氣是大氣污染物的主要來源之一。而且隨著新國標(biāo)《GB 31570-2015石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的出臺，過去的脫硫設(shè)備的脫硫效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到新的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]而且，我國的電力生產(chǎn)以火力發(fā)電為主，火電廠以煤作為主要燃料進(jìn)行發(fā)電，煤直接燃燒釋放出大量的硫化物，造成大氣環(huán)境污染，危害人類健康、腐蝕建筑材料、制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。且隨著裝機(jī)容量的遞增，硫化物的排放量也在不斷增加。加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作是我國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要保證。加大硫化物的控制力度就顯得非常緊迫和必要了。同時(shí)為了迎合新標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要研發(fā)成本低、效率高的脫硫方法及裝置。
[0004]在過去的工藝中，核心設(shè)備脫硫吸收塔基本均采用噴淋式吸收結(jié)構(gòu)，在具體設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，吸收塔的噴淋設(shè)計(jì)仍存在一些不足，主要體現(xiàn)在于:(1)因防腐需要，吸收塔內(nèi)壁設(shè)有防腐襯里，為了確保設(shè)備使用壽命，塔內(nèi)噴淋層的布置須考慮噴嘴與塔體內(nèi)壁間的防沖刷安全間距(1米左右)，使得噴淋效果偏低，從而影響系統(tǒng)的脫硫效率;(2)由于結(jié)構(gòu)布置方面的原因，噴淋層最邊緣的噴嘴多數(shù)都處于噴淋組管的未端位置，流道較長，漿液流通的阻力較大，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)不穩(wěn)定，噴淋組管內(nèi)的漿流量或壓頭出現(xiàn)波動時(shí)，受影響較大的往往是邊緣的噴淋噴嘴，會進(jìn)一步削弱吸收塔周邊區(qū)域的噴淋覆蓋率，增加廢氣旁路的可能性，從而降低整套裝置的脫硫效果。
[0005]在越來越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)下，過去廠區(qū)中的脫硫裝置已經(jīng)無法滿足新規(guī)定要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)大前提下，新的脫硫工藝必須被合理地開發(fā)，就成本而言，升級改造工程無疑是其中的一種辦法，即在原有的脫硫裝置的基礎(chǔ)上，加上新的工藝設(shè)備使廢氣達(dá)標(biāo)排放。
[0006]綜上所述，隨著國家對大氣污染物治理要求的日益嚴(yán)格，在技術(shù)上持續(xù)改進(jìn)，進(jìn)一步挖掘現(xiàn)有脫硫裝置的潛力，切實(shí)提升脫硫裝置的效果，已經(jīng)成為一種趨勢和要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決以上技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種活性炭纖維精脫含硫廢氣的方法及裝置。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種活性炭纖維精脫含硫廢氣的方法，首先通過除塵單元脫除廢氣中的顆粒物;其二通過活性炭纖維吸附單元吸附廢氣中的含硫氣體，與此同時(shí)活性炭纖維吸附單元通入臭氧使吸附的含硫氣體氧化成相應(yīng)的硫酸鹽和亞硫酸鹽;其三通過反洗介質(zhì)把吸附并氧化了的物質(zhì)脫附到收集罐中；其四利用臭氧協(xié)同多相反應(yīng)單元凈化廢氣；最后氣體以凈化氣的形式排出。
[0009]所述反洗介質(zhì)可為蒸汽、熱氮?dú)夂蜔峥諝獾?，介質(zhì)溫度可為100?400°C。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案還提供了一種依照前述活性炭纖維精脫含硫廢氣的方法的活性炭纖維精脫含硫廢氣裝置，包括除塵器、活性炭纖維吸附裝置、冷凝器、收集罐、臭氧協(xié)同多相反應(yīng)器以及連接管線和閥門，其中:除塵器與活性炭纖維吸附裝置底部的廢氣輸入管線連接，活性炭纖維吸附裝置底部與臭氧輸入管線和脫附液輸出管線連接，活性炭纖維吸附裝置的頂部與反洗介質(zhì)輸入管線和脫硫后廢氣輸出管線連接，臭氧協(xié)同多相反應(yīng)器接入脫硫后廢氣輸出管線，冷凝器與活性炭纖維吸附裝置的脫附液輸出管線連接，收集罐與冷凝器連接。
[0011 ]上述活性炭纖維精脫含硫廢氣裝置的技術(shù)方案還包括:
所述活性炭纖維吸附裝置由單個(gè)或多組活性炭纖維吸附器并聯(lián)組成，每組由兩個(gè)或兩個(gè)以上的活性炭纖維吸附器組成多級活性炭纖維吸附器;所述多級活性炭纖維吸附器是將前一個(gè)活性炭纖維吸附器的脫硫后廢氣輸出管線與后一個(gè)活性炭纖維吸附器底部的廢氣輸入管線依次連接組成。
[0012]所述活性炭纖維吸附器內(nèi)置單根或多根官能團(tuán)活化了的活性炭纖維氈組件，活性炭纖維的微孔孔徑<2nm;所述除塵器為可選設(shè)備，包括水旋分水洗設(shè)備或靜電除塵設(shè)備等；臭氧協(xié)同多相反應(yīng)裝置包括臭氧發(fā)生器和惡臭捕獲組件。
[0013]所述惡臭捕獲組件是活性炭纖維捕集組件;所述臭氧發(fā)生器采用防爆型光化學(xué)臭氧協(xié)同發(fā)生器，該發(fā)生器安裝在設(shè)備中部，采用波長在220nm以下的紫外光線照射。
[0014]活性炭纖維吸附裝置在吸附過程中，廢氣與臭氧一同進(jìn)入活性炭纖維吸附裝置，廢氣中含硫廢氣首先被吸附于碳纖維的微孔中，同時(shí)與臭氧發(fā)生氧化反應(yīng)被氧化為相應(yīng)的硫酸鹽和亞硫酸鹽，然后脫硫后的廢氣進(jìn)入后續(xù)的臭氧協(xié)同多相反應(yīng)裝置中進(jìn)行除臭；當(dāng)吸附器吸附量達(dá)到一定量時(shí)，關(guān)閉廢氣、臭氧輸入管線和廢氣的輸出管線，打開反洗介質(zhì)輸入管線和收集罐輸入管線，通入反洗介質(zhì)把氧化后的硫酸鹽和亞硫酸鹽進(jìn)行脫附，同時(shí)使得活性炭纖維再生;脫附后，反洗介質(zhì)和硫化物的混合物進(jìn)入冷凝裝置進(jìn)行冷卻，然后進(jìn)行收集。
[0015]本發(fā)明的方法通過除塵單元脫除廢氣中的顆粒物，再通過活性炭纖維吸附單元吸附廢氣中的含硫廢氣，與此同時(shí)通入臭氧使吸附的含硫氣體氧化成相應(yīng)的硫酸鹽和亞硫酸鹽，然后通過反洗介質(zhì)把吸附并氧化了的物質(zhì)脫附到收集罐中，最后廢氣通過臭氧協(xié)同多相反應(yīng)單元提升嗅覺滿意度以達(dá)標(biāo)凈化氣的形式排出。該方法優(yōu)化組合了現(xiàn)有技術(shù)中的諸多優(yōu)勢工藝手段，通過配套的裝置實(shí)現(xiàn)了含硫廢氣的低成本、高效能綜合治理目的，具體體現(xiàn)在:
1、設(shè)備成本低。本發(fā)明的技術(shù)方案中所涉及的設(shè)備均以現(xiàn)有設(shè)備為基礎(chǔ)，進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)和組合即可。
[0016]2、運(yùn)行成本低。本發(fā)明的裝置在運(yùn)行過程中多組活性炭纖維吸附器可以交替進(jìn)行吸附和脫附再生運(yùn)行，保證了設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行;所用冷卻水、洗滌水可循環(huán)利用，另外設(shè)備并不需要堿料的投入，降低了設(shè)備的運(yùn)行成本。
[0017]3、脫硫效率高。本發(fā)明的方法及配套裝置由于采用高效的活性炭纖維吸附為核心，配合除塵設(shè)備和臭氧協(xié)同多相反應(yīng)裝置，使得廢氣中含硫氣體和其它有害物質(zhì)的脫出率大大提高，排放的氣體凈化率達(dá)到并超過國家最新的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0018]4、適用范圍廣。本發(fā)明不僅適用于石油煉制工業(yè)污染物排放的治理，也適用于燃煤火力發(fā)電污染物排放的治理;既適用于傳統(tǒng)設(shè)備的改造，也適用于成套設(shè)備的更新安裝。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明一種活性炭纖維精脫含硫廢氣的方法流程框圖；
圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明裝置部分的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]結(jié)合附圖1，本發(fā)明的方法首先是收集舊脫硫設(shè)備的廢氣;然后通過除塵單元除去并收集廢氣中的顆粒物，此為預(yù)處理階段;然后利用活性炭纖維吸附法吸附廢氣中的含硫氣體，并同時(shí)通入臭氧使吸附的含硫氣體氧化，此為吸附階段;然后利用臭氧協(xié)同多相反應(yīng)器對廢氣進(jìn)行徹底的凈化除臭，此為異味治理階段，氣體以凈化氣的形式排出；最后通過反洗介質(zhì)把氧化的硫化物脫附出來到收集罐進(jìn)行回收，此為脫附階段。
[0022]如圖2所示，本發(fā)明的裝置包括所述裝置包括除塵設(shè)備、活性炭纖維吸附裝置、冷凝器、收集罐、臭氧協(xié)同多相反應(yīng)裝置以及連接設(shè)備所需要的管件、閥門等。其中:除塵設(shè)備與活性炭纖維吸附裝置底部的廢氣輸入管線連接，活性炭纖維吸附裝置底部與臭氧輸入管線和脫附液輸出管線連接，活性炭纖維吸附裝置的頂部與反洗介質(zhì)輸入管線和脫硫后廢氣輸出管線連接，臭氧協(xié)同多相反應(yīng)裝置接入脫硫后廢氣輸出管線，冷凝器與活性炭纖維吸附裝置的脫附液輸出管線連接，收集