[发明专利]一种活性焦吸附塔及活性焦吸附净化烟气的方法

说明书

本公开涉及一种活性焦吸附塔及活性焦吸附净化烟气的方法。本公开的活性焦吸附塔内通过设置三级活性焦吸附床层并使吸附塔内活性焦由上至下流动、烟气与活性焦错流接触并折流向下流动，位于活性焦吸附区下部的第二级床层的活性焦接触，第二级的活性焦的孔隙内储存了H₂SO₄，其对烟气中的NH₃有很强的捕捉能力，可以大幅降低净烟气中氨逃逸量，避免氨的二次污染；第三级床层内含有新鲜活性焦，能够进一步脱除烟气中可能残余的SO₂及NH₃；同时，在位于两级活性焦吸附床层之间的第二气体缓冲区和吸附塔入口分别混入经吸附和冷却后的净烟气，可以控制吸附塔第二级活性焦床层及入口烟气温度，确保吸附塔第二级对烟气中剩余SO₂的脱除效果，同时也有利于氨捕捉。

技术领域

本公开涉及活性焦干法烟气脱硫工艺领域，具体地，涉及一种活性焦吸附塔及活性焦吸附净化烟气的方法。

背景技术

活性焦干法烟气净化工艺于20世纪80年代开始工业应用。随着环保要求的日益提高，活性焦干法烟气净化工艺由于具有脱硫效率高、多污染物同时脱除、反应不耗水、无废水废渣排放、系统设备无腐蚀问题等突出优势，引起越来越多的重视，目前该工艺应用日益广泛。

活性焦具有脱硫、脱硝、除尘及多种污染物同时脱除的功能，原理在于其多孔及表面活性官能团丰富的结构特征。具体来说，活性焦通过吸收SO₂并将其催化转化为H₂SO₄储存在活性焦的孔隙内，实现脱硫的功能；活性焦表面的活性基团能够催化NO_x与NH₃反应生成N₂，同时活性焦本体的含氮基团也能够与NO_x反应生成N₂，实现脱硝的功能；活性焦床层有一定的过滤功能，能够吸附过滤颗粒物、汞及其他有机物等，实现除尘及多种污染物同时脱除的功能。

典型的活性焦干法烟气净化工艺的核心依托于活性焦移动床吸附塔和再生塔，其中吸附塔多为两段错流式结构，吸附塔分上下两段吸附床层，两段均为错流接触。一方面，原烟气从下部入口气室进入吸附塔，在第一级错流吸附区与活性焦错流接触，然后从第一级错流吸附区侧出进入级间气室，然后从侧面进入第二级错流吸附区，与活性焦再次错流接触，最后从第二级错流吸附区侧出，汇集至出口气室并引出。另一方面，活性焦自上而下依次通过第二级错流吸附区和第一级错流吸附区，完成吸附的活性焦即待生焦从吸附塔底出来，送至再生后返回吸附塔顶部，完成活性焦在吸附再生之间的循环。

吸附塔如果要进行脱硝，需要在级间气室进行喷氨，由第二级错流吸附区进行催化脱硝。主要是因为入口烟气中的SO₂一般浓度较高，如果直接在吸附塔入口烟道或入口气室喷氨的话，由于高SO₂下氨会先与SO₂反应生成铵盐，会影响活性焦的脱硝效果，且会增加氨的消耗。烟气经过第一级错流吸附区进行脱硫除尘后，SO₂含量降低至200～300mg/Nm³以下，此时在级间气室喷氨，有利于提高脱硝效率及氨利用率。即使在待处理烟气中SO₂浓度较低时，如果在下部入口气室进行喷氨，由于第一级错流吸附区为自第二级错流吸附区来的孔隙内储存有H₂SO₄的活性焦，其对NH₃的捕捉能力很强，会优先和NH₃反应生成硫酸铵，影响活性焦的脱硝效果。

随着环保要求的不断提高，对烟气中NO_x排放要求也日益严格，为了提高脱硝效率，需要增加喷氨量。根据目前的生产运行经验，由于活性焦对于氨的吸附能力不高，导致吸附塔烟气出口的氨逃逸量达10～30mg/Nm³，带来了氨的二次污染。

发明内容