[发明专利]一种炭基催化剂脱硫脱硝系统和方法

摘要

本发明提供了一种炭基催化剂脱硫脱硝系统和方法，该系统包括烟气系统（A）、脱硫吸附系统（B），脱硝吸附系统（C）、炭基催化剂输送机系统（E）、氮气系统（F）、氨气化稀释系统（G）、冷却水系统（I）、炭基催化剂再生系统（D）和空气加热系统（H），各系统之间通过管道连接而成。锅炉烟气经过炭基催化剂脱硫脱硝系统处理达标后进入烟囱排放，吸附后的炭基催化剂经加热脱附后再生回到吸附塔，脱附出的高浓度SO2用于资源回收利用。该系统设备采用两级移动吸附分别脱除SO2和NOx，对高硫分、变硫分和烟气量变化较大的烟气条件具有很强的适应性，可为炭基催化剂烟气净化技术在火电行业大规模推广应用奠定基础。 1

主权项

1.一种炭基催化剂脱硫脱硝系统，该系统包括烟气系统（A）、脱硫吸附系统（B），脱硝吸附系统（C）、炭基催化剂输送机系统（E）、氮气系统（F）、氨气化稀释系统（G）、冷却水系统（I），各系统之间通过管道连接而成，冷却水系统（I）为脱硫吸附塔和脱附再生塔供给冷却水，对脱硫吸附塔和脱附再生塔内烟气进行循环冷却，其特征在于：还包括炭基催化剂再生系统（D）和空气加热系统（H），空气加热系统（H）为脱附再生塔提供热源载气；

所述烟气系统（A）包括原烟气输入管道（25）、混合气管道（26）、净烟气排放管道（27）、脱硫吸附塔入口联箱（2）及出口联箱（3）、脱硝吸附塔入口联箱（8）及出口联箱（9）；

所述脱硫吸附系统（B）包括脱硫吸附塔（1）、脱硫吸附塔顶料斗（4）、物料给料阀（5）、物料卸料阀（6）；脱硫吸附塔顶料斗、物料给料阀、脱硫吸附塔、物料卸料阀依次自上而下布置；

所述脱硝吸附塔系统（C）包括脱硝吸附塔（7）、脱硝吸附塔顶料斗（10）、物料给料阀（11）、物料卸料阀（12）；脱硝吸附塔顶料斗、物料给料阀、脱硝吸附塔、物料卸料阀依次自上而下布置；所述脱硝吸附塔与所述脱硫吸附塔串联设置；

所述炭基催化剂再生系统（D）包括脱附再生塔（13）、脱附再生塔顶料斗（14）、物料给料阀（15）、物料卸料阀（16）、振荡筛（17）；脱附再生塔顶料斗、物料给料阀、脱硝吸附塔、物料卸料阀、振荡筛依次自上而下布置；

脱硫吸附塔（1）和脱硝吸附塔（7）并行设置，原烟气由烟气系统（A）输送至脱硫吸附塔（1）进行脱硫处理，处理后烟气再输送至脱硝吸附塔（7）进行脱硝处理，处理达标的净烟气经排放管道排放；脱硝吸附塔的物料卸料阀与脱附再生塔给料阀管线之间布置有新鲜料补料仓（20），新鲜炭基催化剂与吸附后的炭基催化剂一起送入脱附再生塔，在脱附再生塔高温条件下蒸发炭基催化剂自身携带的水分，使得进入脱硫及脱硝吸附塔的物料保持干燥状态，再生后的炭基催化剂经振荡筛筛选后由吸附塔链条输送机（19）分别送至脱硝吸附塔与脱硫吸附塔循环利用；

所述脱硫吸附塔为多仓室结构，该多仓室结构由水冷隔板和多孔板将脱硫吸附塔分隔成四至八个仓室，多孔板垂直于烟气流向设置，水冷隔板平行于烟气流向设置；脱硫吸附塔上部对应每个仓室设有一个给料阀，下部对应每个仓室分别设有一个卸料阀。

2.如权利要求1所述的脱硫脱硝系统，其特征在于：所述脱附再生塔内部自上而下分为物料加热段和冷却段，吸附后的炭基催化剂在脱附再生塔内经加热脱附后再生回到吸附塔，实现物料的回用。

3.如权利要求2所述的脱硫脱硝系统，其特征在于：所述空气加热系统（H）包括高温空气风机（22）和空气加热器（23）；空气加热系统与脱附再生塔形成回路，采用电加热将空气循环加热达到500~600℃。

4.如权利要求3所述的脱硫脱硝系统，其特征在于：所述炭基催化剂输送机系统（E）包括两台Z型物料链条输送机（18、19），分别向脱硝吸附塔与脱硫吸附塔输送炭基催化剂；所述氮气系统（F）包括PSA制氮机、氮气缓冲罐、氮气加热器；氮气系统接至脱硫和脱硝吸附塔，为脱附提供所需的保护载气；所述氨气化稀释系统（G）包括液氨钢瓶、液氨汽化器、氨气缓冲罐；所述冷却水系统（I）包括冷却塔及相应的水泵。

5.如权利要求3所述的脱硫脱硝系统，其特征在于：所述脱硝吸附塔烟气入口联箱前设有喷氨装置，用于喷入氨气。

6.利用权利要求1所述系统对烟气进行脱硫脱硝处理的方法，该方法包括脱硫脱硝和炭基催化剂再生过程，具体过程如下：

（1）脱硫脱硝过程：

来自锅炉的热烟气经过脱硫吸附塔入口联箱进入脱硫吸附塔，经多仓室逐级吸附脱硫处理，脱硫后的烟气经过脱硫吸附塔出口联箱进入烟气管道；来自氨气化稀释系统的氨气在混合烟气管道（26）内与脱硫吸附后的烟气充分混合后通过脱硝吸附塔入口联箱进入脱硝吸附塔，脱硝吸附净化后的烟气通过其出口联箱进入净烟气管道，进而通过烟囱排放；

（2）炭基催净化剂再生过程：

1）脱硫吸附塔及脱硝吸附塔内吸附了SO₂及NOx的炭基催化剂通过塔底下方的卸料阀排入脱附再生塔链条输送机（18），送入脱附再生塔顶料斗；

2）同时，空气加热系统将空气循环加热到500~600℃，加热后空气对脱附再生塔内炭基催化剂物料加热，炭基催化剂在塔内完成脱附再生，产生的SO₂送去SO₂利用装置（24）；再生后的炭基催化剂经过振荡筛筛分后经吸附塔链条输送机（19）送至脱硫吸附塔及脱硝吸附塔利用。

7.如权利要求6所述脱硫脱硝处理的方法，其中，所述多仓室逐级吸附脱硫处理过程中，根据锅炉烟气含硫浓度控制各仓室给料阀的给料速度；

当入口烟气含硫浓度升高时，调节靠近烟气入口方向的仓室内物料下降速度加快，靠近出口方向的仓室物料以较慢速度下降，让物料和烟气充分接触。