[发明专利]活性炭热解析方法及其装置

说明书

一种包括余热利用的活性炭的热解析方法，它包括：在脱硫、脱硝装置的活性炭吸附塔中由活性炭吸附硫氧化物、氮氧化物等污染物；高炉煤气或焦炉煤气流过煤气换热器被预热之后被输送到加热炉的燃烧室中燃烧，从燃烧室中排出的高温热风G0流过加热炉尾部的一个温度调节区被调节温度变成降温的热风G1，然后G1被输送到解析塔的加热区，热风G1使得活性炭解析，从加热区排出进一步降温的热风G1’；以及，将热风G1’的一部分用于在上述煤气换热器中预热高炉煤气或焦炉煤气。从解析塔的冷却区排出的冷却风G2’的一部分用于加热作为载气的氮气和/或用于将制酸废水进行蒸发。还提供一种活性炭解析装置。

技术领域

本发明涉及包括余热用于预热氮气的活性炭的热解析方法及其装置，更具体地说，本发明涉及在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的干法脱硫、脱硝装置中从解析塔输出的加热气体(如空气或热风)用于加热氮气载气以便实现余热回收利用的方法，属于烧结烟气处理领域。

背景技术

对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结机烟气而言，采用包括活性炭吸附塔和解析塔的脱硫、脱硝装置和工艺是比较理想的。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脱硫、脱硝装置中，活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物，而解析塔用于活性炭的热再生。

活性炭法脱硫具有脱硫率高、可同时实现脱硝、脱二噁英、除尘、不产生废水废渣等优点，是极有前景的烟气净化方法。活性炭可以在高温下再生，在温度高于350℃时，吸附在活性炭上的硫氧化物、氮氧化物、二恶英等污染物发生快速解析或分解(二氧化硫被解析，氮氧化物和二噁英被分解)。并且随着温度的升高，活性炭的再生速度进一步加快，再生时间缩短，优选的是一般控制解析塔中活性炭再生温度约等于430℃，因此，理想的解析温度(或再生温度)Td是例如在390-450℃范围、更优选在400-440℃范围。

传统的活性炭脱硫工艺如图1A中所示。烟气由增压风机引入吸附塔，在入塔口喷入氨气和空气的混合气体，以提高NO_X的脱除效率，净化后的烟气进入烧结主烟囱排放。活性炭由塔顶加入到吸附塔中，并在重力和塔底出料装置的作用下向下移动。解析塔出来的活性炭由1#活性炭输送机输送至吸附塔，吸附塔吸附污染物饱和后的活性炭由底部排出，排出的活性炭由2#活性炭输送机输送至解析塔，进行活性炭再生。

解析塔的作用是将活性炭吸附的SO₂释放出来，同时在400℃以上的温度和一定的停留时间下，二噁英可分解80％以上，活性炭经冷却、筛分后重新再利用。释放出来的SO₂可制硫酸等，解析后的活性炭经传送装置送往吸附塔重新用来吸附SO₂和NO_X等。

在吸附塔与解析塔中NO_X与氨发生SCR、SNCR等反应，从而去除NO_X。粉尘在通过吸附塔时被活性炭吸附，在解析塔底端的振动筛被分离，筛下的为活性炭粉末送去灰仓，然后可送往高炉或烧结作为燃料使用。

为不影响烧结系统运行，整个吸附系统设置有原烟气、净烟气及旁路挡板。在净化系统检修或其它意外情况时，烟气可经旁路挡板门至原烧结烟囱排放，此时原烟气挡板与净烟气挡板关闭，不影响烧结系统生产。为了防止烟气从挡板中泄露，烟道挡板采用单轴双挡板。设置有挡板密封空气系统，含密封风机及密封空气加热器。

烧结烟气温度过高则不利于二氧化硫的吸附，同时有可能会引起活性炭燃烧造成安全事故，因此，在增压风机之前设置旁通管道，利用增压风机的吸力将空气吸入，从而达到给烟气降温的目的。

氨气通过“氨气混合器”与稀释风机鼓入的空气混合，使NH₃浓度低于爆炸下限，为防止空气温度过低结露，需要对混合后的气体进行加热，加热后的稀释氨气在吸附塔入口烟道由喷氨格栅均匀喷入。

解析塔主要含加热段(或加热区)、冷却段(或冷却区)。加热段与冷却段均为列管换热器，参见图1C。