具有流化床反应器的烟气净化系统的制作方法

1.本技术涉及烟气处理技术领域，尤其是涉及一种具有流化床反应器的烟气净化系统。


背景技术：

2.燃煤烟气产生大量的污染物是危害大气环境和人类健康的重要因素之一。烟气净化领域通常采用固定床吸附塔对烟气中的污染物进行吸附以实现净化烟气的目的，但是相关技术中的固定床吸附塔在应用时普遍存在填料层压力与密度不均匀、吸附不均匀、吸附效果差、吸附能力随使用时间延长而降低的问题，而且在需要更换吸附剂时需要停止工作，严重影响吸附效率，提高了操作难度。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种吸附效果好、吸附效率高的具有流化床反应器的烟气净化系统。
4.根据本发明实施例的具有流化床反应器的烟气净化系统包括：烟气冷却装置，所述烟气冷却装置具有进烟口和出烟口，所述烟气冷却装置用于将从所述进烟口进入的烟气冷却至室温及以下；流化床反应器，所述流化床反应器具有吸附腔，所述流化床反应器上设有与所述吸附腔连通的吸附剂进口、烟气进口和混合物出口，所述出烟口与所述烟气进口连通，烟气与吸附剂在所述吸附腔中接触以便脱硫和脱硝；气固分离器，所述混合物出口与所述气固分离器相连，所述气固分离器用于对从所述混合物出口流出的混合物进行气固分离，所述气固分离器具有气体出口和固体出口。
5.本实施例提供的烟气净化系统在对烟气进行吸附时采用低温吸附的方式，利用烟气中污染物组分在低温下的溶解特性和吸附特性进行污染物的脱出，能够同时实现脱硫脱硝。其中，烟气中的二氧化硫以物理吸附为主，解析温度低，吸附剂损耗低，吸附剂补充量低，降低了运行成本。并且，在低温下进行吸附的烟气净化系统对污染物的吸附量大，吸附剂用量少，利用率高。
6.在一些实施例中，烟气净化系统包括：吸附剂仓，所述吸附剂仓用于储存吸附剂；吸附剂预冷器，所述吸附剂预冷器位于所述吸附剂仓的下游，所述吸附剂预冷器用于对进入所述流化床反应器的吸附剂进行冷却。
7.在一些实施例中，烟气净化系统包括吸附剂再生系统，所述气固分离器的固体出口与所述吸附剂再生系统的再生入口连通，以便将从混合物中分离出的吸附剂输入所述吸附剂再生系统中再生，所述吸附剂再生系统的再生出口与所述吸附剂仓的入口连通。
8.在一些实施例中，所述吸附剂预冷器具有冷却介质入口和冷却介质出口，所述气固分离器的气体出口与所述冷却介质入口连通，所述冷却介质出口与烟囱连通以便将烟气排出。
9.在一些实施例中，所述烟气冷却装置包括烟气换热器，所述气固分离器的气体出
口与所述烟气换热器的冷侧连通以便从所述气体出口流出的烟气作为烟气换热器的冷却介质。
10.在一些实施例中，所述烟气冷却装置还包括冷却系统，所述烟气换热器的烟气出口与所述冷却系统的烟气进口相连，所述冷却系统的烟气出口与所述流化床反应器的烟气进口连通。
11.在一些实施例中，烟气净化系统包括除尘器，所述除尘器用于对进入所述流化床反应器的烟气进行除尘。
12.在一些实施例中，烟气净化系统包括引风机，所述引风机用于将烟气鼓入所述流化床反应器的烟气进口。
13.在一些实施例中，所述气固分离器为旋风分离器。
14.在一些实施例中，所述吸附剂为活性炭、活性焦和分子筛中的一种或两种。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.图1是根据本发明实施例的烟气净化系统。
17.附图标记：
18.烟气换热器111、冷却系统112、流化床反应器12、吸附剂进口121、烟气进口122、混合物出口123、气固分离器13、气体出口131、固体出口132、吸附剂仓14、吸附剂预冷器15、冷却介质入口151、冷却介质出口152、吸附剂再生系统16、烟囱17、除尘器18、引风机19、
具体实施方式
19.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
20.下面根据图1描述本发明的实施例的烟气净化系统。如图1所示，烟气净化系统包括烟气冷却装置、流化床反应器12和气固分离器13。烟气冷却装置具有进烟口和出烟口，烟气冷却装置用于将从进烟口进入的烟气冷却至室温及以下。流化床反应器12具有吸附腔，流化床反应器12上设有与吸附腔连通的吸附剂进口121、烟气进口122和混合物出口123。
21.烟气冷却装置的出烟口与烟气进口122连通，烟气与吸附剂在吸附腔中接触以便脱硫和脱硝。混合物出口123与气固分离器13相连，气固分离器13用于对从混合物出口流出的混合物进行气固分离，气固分离器13具有气体出口131和固体出口132。此处“混合物”是指含有吸附剂粉尘的净化烟气，混合物进入气固分离器13后经分离，净化烟气从气体出口131排出，吸附剂愤恨从固体出口132排出。
22.本实施例提供的烟气净化系统在对烟气进行吸附时采用低温吸附的方式，利用烟气中污染物组分在低温下的溶解特性和吸附特性进行污染物的脱出，能够同时实现脱硫脱硝。其中，烟气中的二氧化硫以物理吸附为主，解析温度低，吸附剂损耗低，吸附剂补充量低，降低了运行成本。并且，在低温下进行吸附的烟气净化系统对污染物的吸附量大，吸附剂用量少，利用率高。
23.需要说明的是，本实施例提供的烟气净化系统在对烟气进行吸附净化时，烟气中
难以脱除的no
x
组分用过低温氧化吸附机理，氧化成no2吸附脱除，不需要喷入nh3进行催化还原，运行成本低。本实施例提供的烟气净化系统对烟气中no
x
的吸附比例大于99％，脱硝效率明显优于现有技术中70～80％的脱硝效率。
24.在一些实施例中，如图1所示，烟气净化系统包括吸附剂仓14和吸附剂预冷器15。吸附剂仓14用于储存吸附剂。吸附剂预冷器15位于吸附剂仓的下游，吸附剂预冷器15用于对进入流化床反应器12的吸附剂进行冷却。也就是说，为了更好地进行低温吸附，在一些实施例中，需要对进入流化床反应器12中的吸附剂进行预冷。可选地，吸附剂预冷器15将进入化床反应器12中的吸附剂冷却至与烟气等同的温度，以使吸附效果最优。
25.进一步地，如图1所示，烟气净化系统包括吸附剂再生系统16。固分离器13的固体出口132与吸附剂再生系统16的再生入口连通，以便将从混合物中分离出的吸附剂输入吸附剂再生系统16中再生，吸附剂再生系统16的再生出口与吸附剂仓14的入口连通。也就是说，将从混合物中分离出的吸附有物质的吸附剂输入吸附剂再生系统16中再生，再生方法不限于加热。再生之后的吸附剂流入吸附剂仓14中回收，以作为下次吸附循环的吸附剂使用。
26.在一些实施例中，吸附剂预冷器15具有冷却介质入口151和冷却介质出口152，气固分离器13的气体出口与冷却介质入口151连通，冷却介质出口152与烟囱17连通以便将烟气排出。也就是说，吸附剂预冷器15的冷却介质入口151和冷却介质出口152接冷侧，用于冷却介质的流通，在本实施例中，经气固分离器13分离出的低温烟气作为吸附剂预冷器15的冷却介质使用，用于对经过吸附剂预冷器15进入流化床反应器12的吸附剂进行冷却。如此可以回收低温烟气中的部分冷量，对能量进行有效的回收利用。
27.在一些实施例中，烟气冷却装置包括烟气换热器111，气固分离器13的气体出口131与烟气换热器111的冷侧连通以便从气体出口131流出的烟气作为烟气换热器111的冷却介质。也就是说，在本实施例中，经气固分离器13分离出的低温烟气作为烟气换热器111的冷却介质使用，用于对经过烟气换热器111进入进入流化床反应器12的烟气进行冷却。如此可以回收低温烟气中的部分冷量，对能量进行有效的回收利用。
28.作为示例，如图1所示，烟气冷却装置位于吸附剂预冷器15的下游，即从吸附剂预冷器15的冷却介质出口152排出的烟气进入烟气冷却装置的冷侧，继续作为烟气冷却装置的冷却介质使用。从烟气冷却装置的冷侧出口排出的烟气经过烟囱17排出。
29.在其他实施例中，烟气冷却装置也可以位于吸附剂预冷器15的上游，即从气固分离器13的气体出口131排出的低温烟气先进入烟气冷却装置进行烟气冷却，再进入吸附剂预冷器15进行吸附剂冷却。或者，在另一些实施例中，烟气冷却装置与吸附剂预冷器15可以并联。
30.如图1所示，烟气冷却装置还包括冷却系统112，烟气换热器111的烟气出口与冷却系统112的烟气进口相连，冷却系统112的烟气出口与流化床反应器12的烟气进口连通。也就是说，冷却系统112位于烟气换热器111的下游且位于流化床反应器12的上游。冷却系统112用于对进入流化床反应器12的烟气进行进一步冷却。
31.进一步地，烟气净化系统包括除尘器18，除尘器18用于对进入流化床反应器12的烟气进行除尘。在图1所示的实施例中，除尘器18位于烟气换热器111和冷却系统112之间。
32.如图1所示，烟气净化系统包括引风机19，引风机19连接在除尘器18和冷却系统
112之间，引风机19用于将烟气鼓入流化床反应器12的烟气进口122。
33.可选地，气固分离器13为旋风分离器。
34.可选地，吸附剂为活性炭、活性焦和分子筛中的一种或两种。
35.具体地，吸附剂为粒径均匀的活性炭粉，一方面提高了烟气与吸附剂接触的面积，另一方面使吸附剂具有较好的流动性。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
41.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。