[发明专利]一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化领域，具体地，涉及一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统及其方法，适用于燃煤火电、燃煤锅炉、炼铁烧结机、有色冶金和化工建材领域的烟气净化。

背景技术

我国的一次能源以煤为主，煤作为一种非洁净燃料，在我国有84%的煤炭被直接燃烧，造成我国以煤烟型为主的空气污染，产生大量的硫氧化物、氮氧化物和粉尘，导致酸雨、温室效应和臭氧层破坏等大气污染，严重影响了人类的居住环境。活性焦（半焦、炭）联合脱硫脱硝作为一种集成净化技术应运而生，该技术利用活性焦（半焦、炭）的吸附、催化和过滤功能，对烟气的多种污染物进行联合脱除，具有吸附容量大、吸附过程和催化转换快的优点。吸附过二氧化硫的活性焦（半焦、炭）还可通过高温解吸的办法进行再生利用，再生后的SO₂浓度＞20%，可以制成96%~98%的浓硫酸、液体SO₂或单质硫等副产品，副产品价值高。

脱除塔和再生塔是活性焦（半焦、炭）干法烟气集成净化技术的核心设备，工业应用较多的是固定床脱除塔和移动床脱除塔，目前由于固定床脱除塔的间歇式操作方式不能适应处理大烟气量情况而促使移动床脱除塔得到广泛应用，但是现有移动床技术要求活性焦机械强度大，成本较高；如果采用固定床脱除塔，可以采用价格低廉的活性半焦和一些褐煤制备的活性焦，对机械强度要求低，有利于降低成本。

目前应用固定床技术的有日本的日立-东电法，日立-东电活性炭法的工艺吸附装置由五个并联的活性炭固定床吸附器组成，运转时由电厂炉来的部分烟气进入其中四个吸附器内脱除二氧化硫，同时，第五个炭床进行不同浓度的稀硫酸溶液洗涤再生。该方法连续性较好、可用于处理量较大的场合，但只用来脱硫、且耗水。国内的PAFP工艺又称磷铵肥法(Phosphate AmmoniateFertilizer Process，PAFP)，是我国自行开发的一项烟气脱硫技术。该技术炭塔结构为固定床吸收塔，塔内装有活性炭，脱硫塔为四塔并联运行，三塔同时脱硫，一塔洗涤再生。

然而，现有的活性焦烟气净化系统中的脱除塔与再生塔采用独立设置，占地面积大且设备利用率低，如果两塔合一，一塔既可脱除污染物又可再生吸附剂，将大大节省投资费用，资源利用率得到提高且易于管理。中国海洋大学的李春虎教授的发明专利200410024151.7公开了一种利用活性炭基吸附剂脱除烟气中SO₂的工艺，它是将含有SO₂的烟气，通过装有活性炭基吸附剂的脱硫塔或脱硫槽脱硫，当脱硫塔或脱硫槽SO₂出口浓度超过指标时采用热水洗涤或惰性气体高温吹扫活性炭基吸附剂进行再生。该工艺采用了脱除与再生一体的装置，但该方法只针对SO₂进行脱除，不能协同脱除多种污染物；且该方法没有合理采用热源对吸附剂进行再生，水洗再生法需要大量用水，水洗液中含酸，易造成二次污染，且由于稀硫酸的腐蚀性，对设备的制造材料要求较高，投资较大，并给维修工作带来一定的困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，所述系统可在一个固定床反应器内进行烟气内的污染物脱除工艺以及吸附剂再生工艺，并可实现不同固定床反应器之间污染物脱除工艺和吸附剂再生工艺之间的切换，同时，本发明还提供一种利用所述的污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统进行烟气净化的方法。

为了达到上述目的，本发明提出了一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统，所述系统包括：

用于污染物脱除的两个或多个固定床反应器；

用于吸附剂再生的再生加热装置；

用于控制污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺切换的待净化烟气阀门和净烟气阀门；

所述待净化烟气阀门和净烟气阀门分别与固定床反应器连接；

所述再生加热装置包括：

用于对吸附剂再生提供热源的供热装置；

用于对吸附剂再生加热介质再加热的再生加热器；

所述供热装置通过再生加热器与固定床反应器连接；

所述供热装置与再循环风机连接，所述再循环风机通过管道与换热管连接；

所述固定床反应器底部设置有烟气进口，所述固定床反应器顶端设置有烟气出口；

所述固定床反应器内设置有：

一与烟气进口连接的中心管；

设置于中心管外侧的用于烟气净化的第一吸附层和第二吸附层；

所述中心管上端与烟气出口连接。