虽然活性焦固定床系统较为成熟,且操作简单,活性焦颗粒磨损小,但不能连续操作,不适于大规模生产应用;活性焦移动床系统可以实现连续稳定操作,对活性焦强度要求较低,而且可以实现脱硫和除尘一体化操作,是 当今干法脱硫技术发展的一个方向。
该斗式提升机工艺流程为:烟气错流穿过活性焦吸附层,随后排入烟道。活性焦凭借重力从上向下运动,通过活性焦输送系统,送入活性焦再生系统,活性焦再生处理后从下方排出,再次通入物料输送系统,传送至吸附塔顶部,解吸得到的高浓度SO2用风机送入制硫酸系统。
工业实际应用中,活性焦移动床脱硫系统装置主要由烟气系统、活性焦移动床吸附塔、活性焦解吸塔、二氧 化硫回收系统、活性焦输送系统、氮气系统和电气控制系统等等组成。
1、烟气系统
该烟气系统液化石油气经气化系统进入锅炉燃烧产生烟气。烟气从锅炉尾部引入烟气换热器,经换热器冷凝调湿之后,与一定量CO2混合,经锅炉引风机加压后,再经过烟气加热器调温之后,进入移动床吸附塔。在活性焦吸附塔内,烟气中的SO2被活性焦吸附,达到排放标准之后,烟气在引风机引导下,经烟囱排入大气。在锅炉引风机后设旁路烟道,可调节进入移动床吸附塔的烟气流量,另外当实验操作要求对系统原烟气SO2、CO2浓度进行调节时,可通过调节SO2、CO2气瓶阀门的开度进行配比,以得到实验所需的SO2、CO2浓度。
2、活性焦移动床吸附塔
活性焦移动床吸附塔结构为矩形流通截面的错流移动床。吸附塔由活性焦吸附层、烟气进气室和烟气出气室组成。吸附层内填充满活性焦,从顶部添入活性焦,依靠重力作用从上往下缓慢移动,同时,烟气由活性焦吸附层一侧连续不断地错流通过活性焦层。烟气穿过活性焦吸附层的过程中,SO2从烟气中被活性焦吸附脱除。吸附饱和的活性焦经吸附塔底部的卸料器排出。吸附塔从上到下可分为布料段、储料段、吸附段和卸料段四部分。布料段位于吸附塔顶部,对由料斗进入吸附塔的活性焦进行均匀布料,当储料段料位达到一定高度,布料段立即停止进料,以此来保证吸附段的有效空间,同时吸附塔顶部进料部分对烟气具有过滤作用。
3、活性焦解吸塔
活性焦解吸塔是 活性焦再生工艺的主体设备,该解吸塔再生工艺采用加热再生的方式,解吸塔由塔体与管壳 式换热器三段式换热器组成,由上向下依次为:加热段、过渡段和冷却段。吸附SO2饱和的活性焦经由脱硫塔底的斗式提升机提升至解吸塔顶部,再经料斗和卸料器进入解吸塔。活性焦凭借重力作用下缓慢向下移动,首先在加热段与高温风机引来的600℃热空气换热,逐步加热到400℃以上,将吸附在活性焦表面的SO2吸出,从而达到活性焦再生的目的。再生后的活性焦通过过渡段移动到冷却段,冷却到150℃以下,经再生塔底部卸料器卸料进入振荡筛。再生活性焦经过振荡筛筛分将较小粒径的破碎活性焦屑分离出来,而将未破碎磨损的活性焦通过斗式提升机提升到吸附塔顶部料斗继续循环使用。解吸塔加热段的加热介质采用空气加热器加热之后的空气,加热过活性焦的热空气,循环回到加热器重新加热。再生塔冷却段的冷却介质采用冷却水,通过冷却段后排入冷却水池。加热段从活性焦表面解吸出的高浓度SO2气体混合载气从解吸塔上下两端通过过渡段被高温风机吸出,进入SO2处理系统。
4、活性焦输送系统
活性焦输送系统包括:活性焦料仓、补料仓、解吸前活性焦输送系统、解吸后活性焦输送系统以及活性焦补给系统。活性焦颗粒主要由在吸附塔和解吸塔之间的两个斗式提升机来进行吸附再生循环的运输,两个斗提机分别位于吸附塔两侧,其中一个斗提机将吸附塔排出的SO2吸附饱和的活性焦运输到解吸塔塔顶,并卸入解吸塔料斗来再生;经振荡筛筛分后的再生活性焦通过另外一个斗提机提升到吸附塔塔顶,并放入吸附塔料斗循环利用吸附,另外,可以在活性焦提升之前将补料仓内添入新鲜的活性焦来补充活性焦的损耗。
5、氮气系统和二氧 化硫回收系统
脱硫系统在吸附塔和解吸塔的活性焦进出口设计了密封装置来阻止空气漏入吸附塔和解吸塔。氮气系统对解吸塔顶端和底端进行供气。由于解吸塔加热段被加热到400℃以上,有可能超过活性焦着火点,所以可用氮气作为保护气来隔绝空气中的氧气,而且氮气可作为载气来将活性焦再生解吸析出的高浓度SO2气体携带出解吸塔。该氮气系统主要由氮气发生器、氮气储罐、空气压缩机、和压缩空气储罐等组成。解吸塔过渡段抽出的富SO2气体直接进入二氧 化硫回收系统进行处理。
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