用于脱硫脱硝的活性焦性能评价装置系统及其评价方法与流程

本发明属于工业烟气净化处理，具体涉及一种用于脱硫脱硝的活性焦性能评价装置系统及其评价方法。

背景技术：

1、活性焦脱硫脱硝技术是利用活性焦的吸附、催化特性，可以实现烟气中so2、nox、粉尘、二噁英、重金属（汞）、酸性气体（氯化氢、氟化氢、三氧化硫）、vocs等多污染物一体化深度脱除。活性焦脱硫脱硝技术污染物脱除效率高、无白烟、副产物可资源化利用。适用于净化烧结（球团）烟气、焦化烟气、垃圾焚烧烟气、燃煤电厂烟气等行业。

2、脱硫脱硝用活性焦是一种以无烟煤为原材料制成的具有独特孔隙结构和表面化学特性的碳质吸附催化材料，烟气净化过程中，活性焦在吸附塔内通过内部微孔以及化学特性对so2进行物理和化学吸附，通过发达孔隙结构、表面活性基团特性使nox和nh3发生选择性催化还原反应生成n2和h2o，发生主要方程式：4no+4nh3+o2=4n2+6h2o，另外通过活性焦内部微孔对二噁英、粉尘、重金属等吸附脱除。吸附饱和后，活性焦进入解吸塔再生，在加热段被加热到400℃以上，并保持2～5h，活性焦吸附的物质被释放脱除，活性焦吸附催化活性得到恢复，重新进入吸附塔进行下一次循环。

3、活性焦是烟气净化系统中关键耗材，活性焦在吸附塔-解吸塔-吸附塔不断往复循环，需要不断的补充新鲜活性焦弥补循环过程中的损耗量，补充的新鲜活性焦品质好坏直接影响烟气排放指标以及运行成本，而市面上活性焦品质特性差别较大，容易以次充好。因此亟须建立符合工程实际的新鲜活性焦性能测试装置，以评价采购活性焦好坏。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种用于脱硫脱硝的活性焦性能评价装置系统及其评价方法，本装置通过系统优化，能够精准评价补充的新鲜活性焦在吸附塔的脱硫脱硝性能，进而评价采购活性焦好坏，对活性焦脱硫脱硝系统的精确设计和稳定运行也具有重要价值。

2、为实现上述目的，本发明的目的之一是提供用于脱硫脱硝的活性焦性能评价装置系统，包括脱硫反应器、氨空混合器和脱硝反应器，所述脱硫反应器的烟气入口连接烟气入口管道，用于通入测试烟气进行脱硫处理和脱硫性能测试；所述氨空混合器具有一烟气入口和一混合气出口，氨空混合器烟气入口与脱硫反应器的烟气出口相连，氨空混合器混合气出口与脱硝反应器的烟气入口相连；用于将脱硫反应器脱硫后的烟气与氨气进行混合，并将得到混合气送入脱硝反应器内以实现脱硝处理和脱硝性能测试；脱硝反应器的烟气出口与外排气管道相连。

3、作为优选方案，还设置有旁路管道ⅰ，所述旁路管道ⅰ的入口端和出口端对应设置有第一阀门和第五阀门；所述烟气入口管道设置有第二阀门，所述外排气管道设置有第七阀门，所述第一阀门和第二阀门的入口均连接烟气入口总管的出口端；所述第五阀门和第七阀门的出口均连接烟气出口总管。

4、作为优选方案，所述烟气入口总管上依次连接设置有换热器、收尘器和增压风机，所述换热器的烟气入口端与工业烟气管路相连，换热器的烟气出口端与收尘器的烟气入口相连，换热器用于通过烟气热交换以实现烟气温度控制，收尘器用于实现烟气除尘，其烟气出口与增压风机入口端相连，增压风机的出口端分别与第一阀门和第二阀门的入口端相连，用于实现烟气增压。

5、作为优选方案，还包括旁路管道ⅱ，所述旁路管道ⅱ的入口端和出口端对应设置有第三阀门和第六阀门，所述氨空混合器与脱硫反应器之间的管路上设置有第四阀门，所述旁路管道ⅱ的入口端连接在脱硫反应器出口与第四阀门之间的中间连接管路上，第五阀门、第六阀门和第七阀门的出口端均连接烟气出口总管。

6、作为优选方案，所述第四阀门与氨空混合器的连接管路还通过氨源连接管道连接氨源，所述氨源连接管道上设置有第八阀门。

7、作为优选方案，所述氨源的出口端设置有流量计ⅰ，所述流量计ⅰ用于获取氨源供应的氨气流量，所述脱硫反应器的烟气出口的中间连接管路上有流量计ⅱ，所述流量计ⅱ用于获取脱硫反应器出口送出的烟气流量。

8、本发明的目的之二是提供采用上述所述的用于脱硫脱硝的活性焦性能评价装置系统的评价方法，包括如下步骤：

9、步骤一、脱硫反应器和脱硝反应器装填测试用活性焦；

10、步骤二、进行设备试运行以使得工业烟气通入系统达到稳定运行状态，将工业烟气由旁路管道ⅰ引出，并获取待测工业烟气的初始参数；

11、步骤三、切断旁路管道ⅰ，将工业烟气引入脱硫反应器并由旁路管道ⅱ引出，获取脱硫反应器的相关参数并测试脱硫性能；

12、步骤四、切断旁路管道ⅰ和旁路管道ⅱ，通过氨空混合器将氨气与脱硫后的工业烟气混合，并将混合后的气体送入脱硝反应器，获取脱硝反应器的相关参数并测试脱硝性能。

13、作为优选方案，所述步骤二中，打开第一阀门和第五阀门，关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门，测试工业烟气通过烟气入口总管依次经过换热器、收尘器和增压风机后，经过旁路管道ⅰ外排大气，旁路管道ⅰ排出烟气通过烟气分析仪测量烟气初始参数。

14、作为优选方案，所述步骤三中，具体方法如下：

15、步骤31、关闭第一阀门、第四阀门、第五阀门、第七阀门和第八阀门，打开第二阀门、第三阀门和第六阀门，烟气经过脱硫反应器并经旁路管道ⅱ外排大气，测量获取换热器入口温度和脱硫反应器的入口温度，通过换热器的风冷量调节，使得进入脱硫反应器工业烟气的温度维持在设定范围内；

16、步骤32、测量获取脱硫反应器烟气入口的烟气压力、脱硫反应器内部焦炭层压差、脱硫反应器出口烟气温度和出口烟气流量以及脱硫反应器出口烟气中so2和nox浓度；

17、步骤33、在脱硫反应器不同取样口采集气体样品，测量穿透曲线，采集活性焦样品测量so2吸附量。

18、作为优选方案，所述步骤四中，具体方法如下：

19、步骤41、关闭第一阀门、第三阀门、第五阀门和第六阀门，打开第二阀门、第四阀门和第七阀门，烟气经过脱硫反应器、氨空混合器和脱硝反应器，经烟气出口总管外排大气；

20、步骤42、打开第八阀门，测量获取氨源出口的氨气流量、氨气温度和氨气压力，氨气流量通过第八阀门的开度实现调节；

21、步骤43、氨气与烟气进入氨空混合器进一步充分混合后送入脱硝反应器；

22、步骤44、测量获取脱硝反应器入口的烟气压力和温度、脱硝反应器出口的烟气温度、脱硝反应器进口端和出口端的压差以及脱硝反应器出口的so2、nox、nh3浓度；

23、步骤45、根据上述测量数据，以评估活性焦脱硫脱硝性能。

24、有益效果

25、其一，本发明通过结构优化，建立符合工程实际的活性焦性能测试装置，经过测试能够给工业企业提供准确的活性焦吸附硫容、脱硫效率、脱硝效率、吸附塔压差等关键工艺参数。本发明的测试装置便携可移动，能够帮助工业企业提前预判脱硫脱硝用活性焦品质优劣，指导运维单位调整工艺参数，降低工业企业运维成本。另外对现有活性焦脱硫脱硝系统设计和改造也有参考意义。

26、其二，本发明优化评价方法，通过结合上述特定结构的测试装置，从而建立了符合工程实际的评价工艺方法步骤，通过严格执行评价测试工艺步骤，实现了对活性焦性能参数的严格准确评价，有利于监控活性焦品质，并对烟气排放指标和生产成本把控有重要影响，避免以次充好现象的出现，实现企业的生产增效。