[发明专利]一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及废气治理技术领域中的一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法及装置，具体而言是涉及脱硫装置的升级改造工程——精脱硫。

背景技术

大气污染是我国目前最为突出的环境问题之一。其中，工业废气是大气污染物的主要来源之一。而且随着新国标《GB31570-2015石油炼制工业污染物排放标准》的出台，过去的脱硫设备的脱硫效果远远达不到新的排放标准。

而且，我国的电力生产以火力发电为主，火电厂以煤作为主要燃料进行发电，煤直接燃烧释放出大量的硫化物，造成大气环境污染，危害人类健康、腐蚀建筑材料、制约经济发展。且随着装机容量的递增，硫化物的排放量也在不断增加。加强环境保护工作是我国实施可持续发展战略的重要保证。加大硫化物的控制力度就显得非常紧迫和必要了。同时为了迎合新标准的要求，需要研发成本低、效率高的脱硫方法及装置。

在过去的工艺中，核心设备脱硫吸收塔基本均采用喷淋式吸收结构，在具体设计、施工和运行中发现，吸收塔的喷淋设计仍存在一些不足，主要体现在于：（1）因防腐需要，吸收塔内壁设有防腐衬里，为了确保设备使用寿命，塔内喷淋层的布置须考虑喷嘴与塔体内壁间的防冲刷安全间距（1米左右），使得喷淋效果偏低，从而影响系统的脱硫效率；（2）由于结构布置方面的原因，喷淋层最边缘的喷嘴多数都处于喷淋组管的未端位置，流道较长，浆液流通的阻力较大，当系统运行出现不稳定，喷淋组管内的浆流量或压头出现波动时，受影响较大的往往是边缘的喷淋喷嘴，会进一步削弱吸收塔周边区域的喷淋覆盖率，增加废气旁路的可能性，从而降低整套装置的脱硫效果。

在越来越严格的排放标准下，过去厂区中的脱硫装置已经无法满足新规定要求的排放标准。在这个大前提下，新的脱硫工艺必须被合理地开发，就成本而言，升级改造工程无疑是其中的一种办法，即在原有的脱硫装置的基础上，加上新的工艺设备使废气达标排放。

综上所述，随着国家对大气污染物治理要求的日益严格，在技术上持续改进，进一步挖掘现有脱硫装置的潜力，切实提升脱硫装置的效果，已经成为一种趋势和要求。

发明内容

为解决以上技术的不足，本发明提供了一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法及装置。

本发明的技术方案是：

一种活性炭纤维精脱含硫废气的方法，首先通过除尘单元脱除废气中的颗粒物；其二通过活性炭纤维吸附单元吸附废气中的含硫气体，与此同时活性炭纤维吸附单元通入臭氧使吸附的含硫气体氧化成相应的硫酸盐和亚硫酸盐；其三通过反洗介质把吸附并氧化了的物质脱附到收集罐中；其四利用臭氧协同多相反应单元净化废气；最后气体以净化气的形式排出。

所述反洗介质可为蒸汽、热氮气和热空气等，介质温度可为100~400℃。

本发明的技术方案还提供了一种依照前述活性炭纤维精脱含硫废气的方法的活性炭纤维精脱含硫废气装置，包括除尘器、活性炭纤维吸附装置、冷凝器、收集罐、臭氧协同多相反应器以及连接管线和阀门，其中：除尘器与活性炭纤维吸附装置底部的废气输入管线连接，活性炭纤维吸附装置底部与臭氧输入管线和脱附液输出管线连接，活性炭纤维吸附装置的顶部与反洗介质输入管线和脱硫后废气输出管线连接，臭氧协同多相反应器接入脱硫后废气输出管线，冷凝器与活性炭纤维吸附装置的脱附液输出管线连接，收集罐与冷凝器连接。

上述活性炭纤维精脱含硫废气装置的技术方案还包括：

所述活性炭纤维吸附装置由单个或多组活性炭纤维吸附器并联组成，每组由两个或两个以上的活性炭纤维吸附器组成多级活性炭纤维吸附器；所述多级活性炭纤维吸附器是将前一个活性炭纤维吸附器的脱硫后废气输出管线与后一个活性炭纤维吸附器底部的废气输入管线依次连接组成。

所述活性炭纤维吸附器内置单根或多根官能团活化了的活性炭纤维毡组件，活性炭纤维的微孔孔径﹤2nm；所述除尘器为可选设备，包括水旋分水洗设备或静电除尘设备等；臭氧协同多相反应装置包括臭氧发生器和恶臭捕获组件。

所述恶臭捕获组件是活性炭纤维捕集组件；所述臭氧发生器采用防爆型光化学臭氧协同发生器，该发生器安装在设备中部，采用波长在220nm以下的紫外光线照射。