[发明专利]一种高温脱除烟气中酸性气体的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明是一种在高温条件下深度脱除垃圾或煤燃烧过程中产生的酸性气体的方法和装置，属于高温烟气净化处理技术领域。

背景技术

随着城市化进程的加快和物质消费的日趋现代化，化石燃烧如煤、石油的大量燃烧，以及城市生活垃圾的生产量急剧增加，焚烧法在垃圾处理中的大量应用，有害气体的释放越来越受到人们的重视。特别是焚烧烟气中酸性气体（主要为SO₂、HCl、H₂S、NOx、CO₂等），如果得不到有效净化处理，必将对环境产生严重污染。

烟气中的酸性气体对设备的危害很大。烟气中的酸性气体如SO₂、HCl、H₂S、NOx、CO₂均为强酸性，会造成炉膛受热面的高温腐蚀损毁和尾部受热面的低温腐蚀，会导致蒸汽参数的提高，引起受热交换器表面的腐蚀，会严重缩短设备的使用寿命。特别是烟气中的HCl气体易与脱硫系统中的脱硫剂发生反应生成可挥发性的氯化物，使脱硫效果变差，并且阻塞管道系统。并且在降低烟气温度以对烟气中的SO₂、HCl、H₂S、NOx、CO₂等酸性气体进行净化的时候，给电厂带来较为严重的能量损失，相当于减少了13％-37％的净发电量问题，因此，在中高温的时候除去酸性气体是尾气处理的核心任务之一。

目前对高温烟气中酸性气体的脱除尚未存在统一的装置或者方法。当前，国际上许多研究者正纷纷寻求新的思路，研发深度高效在高温下脱除烟气中酸性气体尤其是脱氯的新方法。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种减少能量损失、降低对管道的腐蚀以堵塞的高温脱除烟气中酸性气体的装置及其方法。

技术方案：本发明的高温脱除烟气中酸性气体的装置，包括烟气管道、空气预热器、回收仓，以及设置在烟气管道与空气预热器之间并依次连接的一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元。一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元均由从上至下依次连接的补料仓、加料斗、错流移动床反应器、可调式星形卸料器，以及设置在错流移动床反应器上的烟气进口和烟气出口构成，其中一级处理单元和二级处理单元中还设置有再生器，三级处理单元中还设置有干燥器。一级处理单元由一级补料仓、一级加料斗、一级错流移动床反应器、一级可调式星形卸料器、一级烟气进口、一级烟气出口和一级再生器构成，一级烟气进口与烟气管道连接，一级可调式星形卸料器的出口分为两路，一路与回收仓连接，另一路通过一级再生器后再与一级加料斗连接；二级处理单元由二级补料仓、二级加料斗、二级错流移动床反应器、二级可调式星形卸料器、二级烟气进口、二级烟气出口和二级再生器构成，二级烟气进口与一级烟气出口连接，二可调式星形卸料器的出口分为两路，一路与回收仓连接，另一路通过二级再生器后再与二级加料斗连接；三级处理单元由三级补料仓、三级加料斗、三级错流移动床反应器、三级可调式星形卸料器、三级烟气进口、三级烟气出口和干燥器构成，三级烟气进口与二级烟气出口连接，三级可调式星形卸料器的出口分为两路，一路与回收仓连接，另一路通过干燥器后再与三级加料斗连接。

本发明装置中，一级错流移动床反应器内填充有类水榴石吸附剂颗粒，二级错流移动床反应器内填充有锌钛盐吸附剂颗粒，三级错流移动床反应器内填充有碱金属及碱土金属化合物吸附剂颗粒。

本发明装置中，一级加料斗、二级加料斗和三级加料斗均为封闭式加料斗，以防止烟气溢出。

本发明装置中，一级错流移动床反应器、二级错流移动床反应器和三级错流移动床反应器的的床层高度和床层宽度相同，床层深度依次增加：一级错流移动床反应器床层深度为D，二级错流移动床反应器和三级错流移动床反应器的床层深度均为1.2D。

本发明利用上述装置进行高温脱除烟气中酸性气体的方法，具体流程为：高温烟气从烟气管道排入烟气进口后，依次进入一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元中处理后，经空气预热器预热后排出。在每个处理单元中，吸附剂颗粒由补给仓进入加料斗，由上而下流过错流移动床反应器，并在其中与经烟气进口水平流入的含酸性气体的烟气错向接触反应，吸附了酸性气体的吸附剂在可调式星形卸料器的控制下流出，一路直接排入回收仓，一路经过再生器或干燥器处理后回流至加料斗循环使用。而经净化的烟气则经烟气出口排出。