权利要求
1.一种活性炭烟气净化系统，其特征在于：该系统包括一级吸附塔(1)、二级吸附塔(2);一级吸附塔(1)上设有原烟气入口和一次净化烟气出口;二级吸附塔(2)上设有一次净化烟气入口和净烟气出口;其中，一级吸附塔(1)的原烟气入口连接有原烟气输送管道(L1);一级吸附塔(1)的一次净化烟气出口经由一次净化烟气管道(L2)连接至二级吸附塔(2)的一次净化烟气入口;从一次净化烟气管道(L2)上分出第一回风烟道(L3)，第一回风烟道(L3)连接至原烟气输送管道(L1)。
2.根据权利要求1所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：二级吸附塔(2)的净烟气出口连接有净烟气排出管道(L4);从净烟气排出管道(L4)上分出第二回风烟道(L5)，第二回风烟道(L5)连接至原烟气输送管道(L1);
作为优选，所述第二回风烟道(L5)合并至第一回风烟道(L3)，并经由第一回风烟道(L3)连接至原烟气输送管道(L1)。
3.根据权利要求1或2所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：原烟气输送管道(L1)上设有烟气混合器(3);所述烟气混合器(3)位于第一回风烟道(L3)与原烟气输送管道(L1)连接位置的下游。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：在原烟气输送管道(L1)上且靠近一级吸附塔(1)的原烟气入口的位置设有SO2在线浓度分析仪(4)。
5.根据权利要求3或4所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：原烟气输送管道(L1)上还设有第一在线压力仪(501);所述第一在线压力仪(501)位于第一回风烟道(L3)与原烟气输送管道(L1)的连接位置与烟气混合器(3)的设置位置之间。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：一次净化烟气管道(L2)上设有第二在线压力仪(502);所述第二在线压力仪(502)位于一次净化烟气管道(L2)分出第一回风烟道(L3)位置的上游。
7.根据权利要求6所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：一次净化烟气管道(L2)上还设有增压风机(6);所述增压风机(6)位于第二在线压力仪(502)的上游。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：第一回风烟道(L3)上设有第一回风调节阀(701);和/或
第二回风烟道(L5)上设有第二回风调节阀(702)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：在一次净化烟气管道(L2)上且靠近二级吸附塔(2)的一次净化烟气入口的位置连接有氨气喷入管道(L6)。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的活性炭烟气净化系统，其特征在于：原烟气输送管道(L1)上还连接有兑冷风管道(L7);所述兑冷风管道(L7)与原烟气输送管道(L1)的连接位置位于第一回风烟道(L3)与原烟气输送管道(L1)连接位置的上游;优选，所述兑冷风管道(L7)上设有冷风阀(8)。
说明书
技术领域
[0001]本实用新型涉及活性炭脱硫脱硝工艺，具体涉及一种活性炭烟气净化系统，属于烟气污染物综合治理领域。
背景技术
[0002]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，因此，对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结球团烟气而言，采用活性炭脱硫脱硝工艺是比较理想的。现阶段，烧结球团烟气均需达到超低排放标准，因此现有活性炭脱硫脱硝技术一般需采用两级活性炭工艺，才能满足排放标准。现有两级活性炭脱硫脱硝工艺如下：
[0003]来自烧结主抽的烧结烟气首先进入一级活性炭吸附塔，经过初步净化后，由一级增压风机送至二级活性炭吸附塔中进一步净化，经二级活性炭吸附塔净化后的烟气，可以达到超低排放要求，由二级增压风机送至烟囱排放。为脱出烟气中的NOx，在一级吸附塔以及二级吸附塔入口之前喷入氨气作为还原剂，使烟气中的NOx与NH3在活性炭的作用下发生氧化还原反应，将NOx还原成N2和H2O。为了防止进入吸附塔中的烟气温度过高，引起安全事故，在进一级吸附塔前的烟道上面设置兑冷风口，吸入空气将烧结烟气温度降至135℃左右。冷风口上设置冷风阀，用以调整进入烟道的冷风量。
[0004]当烧结烟气中SO2浓度在3000mg/m3以下时，现有的活性炭脱硫脱硝技术是适用的，当烟气中SO2浓度大于3000mg/m3时，由于活性炭吸附SO2是放热反应，SO2浓度过高时，会导致活性炭床层内产生的热量远大于烟气带走的热量，致使床层升温，从而造成系统事故。此外，在现有活性炭脱硫脱硝装置运行中发现，如在一级吸附塔前喷入氨气，NH3会率先与烟气中的SO2反应，生成硫酸铵和亚硫酸铵颗粒，这些颗粒被活性炭吸附后会导致活性炭粘性增加，致使活性炭结块，影响其流动性，造成活性炭床层堵塞，升温风险。并且SO2消耗了作为脱硝还原剂的NH3，造成了NH3消耗增加。
实用新型内容
[0005]针对上述现有活性炭脱硫脱硝工艺只适合处理低SO2浓度烟气的技术问题，本实用新型提出一种新的活性炭烟气净化系统。该系统在二级吸附塔之前设置第一回风烟道，将经过一级吸附塔一次净化后的部分烟气循环至一级吸附塔入口之前的原烟气输送管道，该部分一次净化烟气与原烟气混合，从而稀释原烟气中的SO2浓度，使得进入一级吸附塔的待处理烟气达到吸附塔适宜的处理条件，即本实用新型所述活性炭烟气净化系统能够处理高SO2浓度烟气。
[0006]根据本实用新型的实施方案，提供一种活性炭烟气净化系统。
[0007]一种活性炭烟气净化系统，该系统包括一级吸附塔、二级吸附塔。一级吸附塔上设有原烟气入口和一次净化烟气出口。二级吸附塔上设有一次净化烟气入口和净烟气出口。其中，一级吸附塔的原烟气入口连接有原烟气输送管道。一级吸附塔的一次净化烟气出口经由一次净化烟气管道连接至二级吸附塔的一次净化烟气入口。从一次净化烟气管道上分出第一回风烟道，第一回风烟道连接至原烟气输送管道。
[0008]在本实用新型中，二级吸附塔的净烟气出口连接有净烟气排出管道。从净烟气排出管道上分出第二回风烟道，第二回风烟道连接至原烟气输送管道。
[0009]作为优选，所述第二回风烟道合并至第一回风烟道，并经由第一回风烟道连接至原烟气输送管道。
[0010]在本实用新型中，原烟气输送管道上设有烟气混合器。所述烟气混合器位于第一回风烟道与原烟气输送管道连接位置的下游。
[0011]在本实用新型中，在原烟气输送管道上且靠近一级吸附塔的原烟气入口的位置设有SO2在线浓度分析仪。
[0012]在本实用新型中，原烟气输送管道上还设有第一在线压力仪。所述第一在线压力仪位于第一回风烟道与原烟气输送管道的连接位置与烟气混合器的设置位置之间。
[0013]在本实用新型中，一次净化烟气管道上设有第二在线压力仪。所述第二在线压力仪位于一次净化烟气管道分出第一回风烟道位置的上游。
[0014]在本实用新型中，一次净化烟气管道上还设有增压风机。所述增压风机位于第二在线压力仪的上游。
[0015]在本实用新型中，第一回风烟道上设有第一回风调节阀。
[0016]在本实用新型中，第二回风烟道上设有第二回风调节阀。
[0017]在本实用新型中，在一次净化烟气管道上且靠近二级吸附塔的一次净化烟气入口的位置连接有氨气喷入管道。
[0018]在本实用新型中，原烟气输送管道上还连接有兑冷风管道。所述兑冷风管道与原烟气输送管道的连接位置位于第一回风烟道与原烟气输送管道连接位置的上游。优选，所述兑冷风管道上设有冷风阀。
[0019]针对现有活性炭脱硫脱硝工艺只适合处理低SO2浓度烟气的技术问题，本实用新型提出一种新的活性炭烟气净化系统。该系统包括一级吸附塔和二级吸附塔，并在二级吸附塔之前设置第一回风烟道，将经过一级吸附塔一次净化后的部分烟气循环至一级吸附塔入口之前的原烟气输送管道，该部分一次净化烟气与原烟气进行混合，稀释原烟气中的SO2浓度，使得混合后烟气中的SO2浓度在3000mg/m3以下，从而使得进入一级吸附塔的待处理烟气达到吸附塔适宜的处理条件，即采用本实用新型能够处理高SO2浓度烟气。
[0020]本实用新型将经过一级吸附塔后的一次净化烟气输送至原烟气输送管道，该部分一次净化烟气与原烟气混合后一并进入一级吸附塔进行净化处理。在这一过程中，一次净化烟气的掺混一方面能够稀释原烟气中的SO2浓度，可将原烟气中的SO2浓度(≥3000mg/m3)稀释到3000mg/m3以下，使得混合后的烟气达到吸附塔适宜的处理条件，从而避免现有脱硫脱硝工艺在处理高SO2浓度烟气时存在的活性炭床层内产生的热量远大于烟气带走的热量致使床层升温甚至造成系统事故的问题。同时，该部分一次净化烟气循环回一级吸附塔，也能够对烟气中残余的污染物进行进一步处理，提高烟气净化效率，也减少后续二级吸附塔的处理负荷。
[0021]值得注意的是，在本实用新型的技术方案中，无需对一级吸附塔或二级吸附塔的结构进行改变或调整，仅通过设置一回风烟道即能将待处理烟气的SO2浓度稀释到吸附塔适宜的处理浓度，有效解决了现有活性炭脱硫脱硝工艺只适合处理低SO2浓度烟气的技术问题，且经济节能。
[0022]作为优选，本实用新型还在第一回风烟道汇合后的原烟气输送管道上设置烟气混合器，烟气混合器使得循环至原烟气输送管道的一次净化烟气与原烟气两者混合更加均匀，从而使得混合后烟气中的SO2也能够分布均匀。在原烟气输送管道上且位于烟气混合器的下游，靠近一级吸附塔的原烟气入口位置还设有SO2在线浓度分析仪，SO2在线浓度分析仪用于实时监控混合后烟气中的SO2浓度，配合设置在第一回风烟道上的第一回风调节阀对回风风量(即循环至原烟气输送管道的一次净化烟气量)的实时调控，从而确保进入一级吸附塔的待处理烟气的SO2浓度符合吸附塔适宜的处理条件。
[0023]采用本实用新型所述的活性炭烟气净化系统对高SO2浓度烟气进行净化处理的工艺流程如下：
[0024]原烟气(例如来自烧结主抽的SO2浓度≥3000mg/m3的烧结烟气)首先进入一级活性炭吸附塔，经过初步净化(即一次净化)后，由脱硫脱硝增压风机送至二级活性炭吸附塔中进一步净化(即二次净化)，经二级活性炭吸附塔净化后的烟气，可以达到超低排放要求，被送至烟囱排放。在脱硫脱硝增压风机之后、二级活性炭吸附塔之前，设置第一回风烟道，将脱硫脱硝增压风机之后的烟气引一部分送至一级活性炭吸附塔之前的原烟气输送管道。第一回风烟道上设置第一回风调节阀用以调节回风风量。当烧结烟气经过一级活性炭吸附塔得到初步净化后，烟气中的SO2含量大大降低，将此部分烟气返回至一级活性炭吸附塔前与原烟气混合，可将高SO2浓度的烟气(SO2浓度≥3000mg/m3)“稀释”到3000mg/m3以下，从而达到吸附塔适宜的处理条件。混合后的烟气经过烟气混合器，使烟气中的SO2在烟气中分布均匀，这样更利于吸附塔脱除烟气中的SO2。在烟气混合器之后、一级活性炭吸附塔之前设置SO2在线浓度分析仪，实时监控烟气中SO2浓度，当烟气中SO2浓度≥3000mg/m3，加大第一回风调节阀的开度，使烟气中SO2浓度接近3000mg/m3。当烟气中SO2浓度远<3000mg/m3，减小第一回风调节阀的开度，使烟气中SO2浓度接近3000mg/m3，如此可节省系统运行消耗。一级活性炭吸附塔中活性炭床层厚度需≥1.8m，以此来确保烟气经过一级活性炭吸附塔后SO2浓度降至200 mg/m3以下。在脱硫脱硝增压风机之后、第一回风烟道取风口之前的一次净化烟气管道上设置第二在线压力仪P2;在烟气混合器之前、第一回风烟道汇合口之后的原烟气输送管道上设置第一在线压力仪P1;脱硫脱硝增压风机需选用变频风机，系统运行时，调节脱硫脱硝增压风机频率及风机风门，使P1保持在-1000Pa~-200 Pa，使P2保持在500Pa~2000 Pa，可使系统处于最佳运行状态。为了防止进入吸附塔中的烟气温度过高，引起安全事故，在进一级吸附塔前的原烟气输送管道上设置兑冷风口(连接兑冷风管道)，吸入空气将烧结烟气温度降至135℃左右。冷风口上设置冷风阀，用以调整进入原烟气输送管道的冷风量。在第一回风烟道取风口之后、二级活性炭吸附塔之前的一次净化烟气管道上设置NH3喷入口， 使烟气中的NOx与NH3在活性炭的作用下发生氧化还原反应，将NOx还原成N2和H2O。
[0025]进一步地，本实用新型还在二级吸附塔之后设置第二回风烟道，将经过二级吸附塔二次净化后的净烟气引一部分送至一级吸附塔入口之前的原烟气输送管道，该部分净烟气与原烟气进行混合，使得混合后烟气的SO2浓度达到吸附塔适宜的处理条件。相较于一级吸附塔排出的一次净化烟气，二级吸附塔排出的净烟气的SO2浓度更低，基于此，当输送至一级吸附塔的原烟气的SO2浓度很高(远高于3000mg/m3)时，本实用新型在通过第一回风烟道循环部分一次净化烟气的基础上，新增第二回风烟道循环部分净烟气，能够更加高效快速地稀释原烟气的SO2浓度，配合设置在第二回风烟道上的第二回风调节阀对回风风量(即循环至原烟气输送管道的净烟气量)的实时调控，从而确保混合后的烟气能够达到吸附塔适宜的处理条件。
[0026]此外，本申请也可以单独设置第二回风烟道，而不设置第一回风烟道，通过第二回风烟道将部分净烟气引至原烟气输送管道，该部分净烟气与原烟气混合，也能够稀释原烟气中SO2的浓度，使得混合后的烟气能够满足吸附塔适宜的处理条件。
[0027]需要说明的是，如采用选择性催化还原脱硝系统(即SCR)替换前述活性炭烟气净化系统中的二级吸附塔，这一方案也在本申请的保护范围之内。
[0028]在本申请中，“一级吸附塔”与“一级活性炭吸附塔”、“二级吸附塔”与“二级活性炭吸附塔”可互换使用。
[0029]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0030]1、本实用新型在二级吸附塔之前设置第一回风烟道，将经过一级吸附塔一次净化后的部分烟气循环至一级吸附塔入口之前的原烟气输送管道，该部分一次净化烟气与原烟气进行混合，稀释原烟气中的SO2浓度，从而使得进入一级吸附塔的待处理烟气达到吸附塔适宜的处理条件，即采用本实用新型能够处理高SO2浓度烟气。
[0031]2、本实用新型无需对一级吸附塔或二级吸附塔的结构进行改变或调整，仅通过设置一回风烟道即能将待处理烟气的SO2浓度稀释到吸附塔适宜的处理浓度，有效解决了现有活性炭脱硫脱硝工艺只适合处理低SO2浓度烟气的技术问题，且经济节能。
[0032]3、本实用新型还在二级吸附塔之后设置第二回风烟道，将经过二级吸附塔二次净化后的净烟气引一部分送至一级吸附塔入口之前的原烟气输送管道，即在通过第一回风烟道循环部分一次净化烟气的基础上，新增第二回风烟道循环部分净烟气，能够更加高效快速地稀释原烟气的SO2浓度，从而确保混合后的烟气能够达到吸附塔适宜的处理条件。
[0033]4、本实用新型在第一回风烟道汇合后的原烟气输送管道上设置烟气混合器，烟气混合器使得循环至原烟气输送管道的一次净化烟气与原烟气两者混合更加均匀，从而使得混合后烟气中的SO2也能够分布均匀。
[0034]5、本实用新型在原烟气输送管道上且位于烟气混合器的下游，靠近一级吸附塔的原烟气入口位置还设有SO2在线浓度分析仪，SO2在线浓度分析仪用于实时监控混合后烟气中的SO2浓度，配合设置在回风烟道上的回风调节阀对回风风量的实时调控，以确保进入一级吸附塔的待处理烟气的SO2浓度符合吸附塔适宜的处理条件。
[0035]6、本实用新型在原烟气输送管道和一次净化烟气管道上分别设置第一在线压力仪和第二在线压力仪，对相应位置的压力进行实时监测并调控，以确保系统处于最佳运行状态，提高系统的安全性。
[0036]7、本实用新型只需设置一台脱硫脱硝增压风机，较现有技术减少一台增压风机，减少了投资;本实用新型只在一级吸附塔后设置喷氨，减少了SO2对NH3的消耗，使NH3的利用更加高效。
附图说明
[0037]图1为本实用新型一种活性炭烟气净化系统的结构示意图;
[0038]图2为本实用新型另一种活性炭烟气净化系统的结构示意图;
[0039]图3为现有技术中两级活性炭脱硫脱硝工艺简图。
[0040]附图标记：
[0041]1：一级吸附塔;2：二级吸附塔;3：烟气混合器;4：SO2在线浓度分析仪;501：第一在线压力仪;502：第二在线压力仪;6：增压风机;701：第一回风调节阀;702：第二回风调节阀;8：冷风阀;
[0042]L1：原烟气输送管道;L2：一次净化烟气管道;L3：第一回风烟道;L4：净烟气排出管道;L5：第二回风烟道;L6：氨气喷入管道;L7：兑冷风管道。
具体实施方式
[0043]下面对本实用新型的技术方案进行举例说明，本实用新型请求保护的范围包括但不限于以下实施例。
[0044]根据本实用新型的实施方案，提供一种活性炭烟气净化系统。
[0045]一种活性炭烟气净化系统，该系统包括一级吸附塔1、二级吸附塔2。一级吸附塔1上设有原烟气入口和一次净化烟气出口。二级吸附塔2上设有一次净化烟气入口和净烟气出口。其中，一级吸附塔1的原烟气入口连接有原烟气输送管道L1。一级吸附塔1的一次净化烟气出口经由一次净化烟气管道L2连接至二级吸附塔2的一次净化烟气入口。从一次净化烟气管道L2上分出第一回风烟道L3，第一回风烟道L3连接至原烟气输送管道L1。
[0046]在本实用新型中，二级吸附塔2的净烟气出口连接有净烟气排出管道L4。从净烟气排出管道L4上分出第二回风烟道L5，第二回风烟道L5连接至原烟气输送管道L1。
[0047]作为优选，所述第二回风烟道L5合并至第一回风烟道L3，并经由第一回风烟道L3连接至原烟气输送管道L1。
[0048]在本实用新型中，原烟气输送管道L1上设有烟气混合器3。所述烟气混合器3位于第一回风烟道L3与原烟气输送管道L1连接位置的下游。
[0049]在本实用新型中，在原烟气输送管道L1上且靠近一级吸附塔1的原烟气入口的位置设有SO2在线浓度分析仪4。
[0050]在本实用新型中，原烟气输送管道L1上还设有第一在线压力仪501。所述第一在线压力仪501位于第一回风烟道L3与原烟气输送管道L1的连接位置与烟气混合器3的设置位置之间。
[0051]在本实用新型中，一次净化烟气管道L2上设有第二在线压力仪502。所述第二在线压力仪502位于一次净化烟气管道L2分出第一回风烟道L3位置的上游。
[0052]在本实用新型中，一次净化烟气管道L2上还设有增压风机6。所述增压风机6位于第二在线压力仪502的上游。
[0053]在本实用新型中，第一回风烟道L3上设有第一回风调节阀701。
[0054]在本实用新型中，第二回风烟道L5上设有第二回风调节阀702。
[0055]在本实用新型中，在一次净化烟气管道L2上且靠近二级吸附塔2的一次净化烟气入口的位置连接有氨气喷入管道L6。
[0056]在本实用新型中，原烟气输送管道L1上还连接有兑冷风管道L7。所述兑冷风管道L7与原烟气输送管道L1的连接位置位于第一回风烟道L3与原烟气输送管道L1连接位置的上游。优选，所述兑冷风管道L7上设有冷风阀8。
实施例1
[0057]如图1所示，一种活性炭烟气净化系统，该系统包括一级吸附塔1、二级吸附塔2。一级吸附塔1上设有原烟气入口和一次净化烟气出口。二级吸附塔2上设有一次净化烟气入口和净烟气出口。其中，一级吸附塔1的原烟气入口连接有原烟气输送管道L1。一级吸附塔1的一次净化烟气出口经由一次净化烟气管道L2连接至二级吸附塔2的一次净化烟气入口。从一次净化烟气管道L2上分出第一回风烟道L3，第一回风烟道L3连接至原烟气输送管道L1。
实施例2
[0058]如图2所示，重复实施例1，只是二级吸附塔2的净烟气出口连接有净烟气排出管道L4。从净烟气排出管道L4上分出第二回风烟道L5，第二回风烟道L5连接至原烟气输送管道L1。
实施例3
[0059]重复实施例2，只是所述第二回风烟道L5合并至第一回风烟道L3，并经由第一回风烟道L3连接至原烟气输送管道L1。
实施例4
[0060]重复实施例3，只是原烟气输送管道L1上设有烟气混合器3。所述烟气混合器3位于第一回风烟道L3与原烟气输送管道L1连接位置的下游。
实施例5
[0061]重复实施例4，只是在原烟气输送管道L1上且靠近一级吸附塔1的原烟气入口的位置设有SO2在线浓度分析仪4。所述SO2在线浓度分析仪4位于烟气混合器3的下游。
实施例6
[0062]重复实施例5，只是原烟气输送管道L1上还设有第一在线压力仪501。所述第一在线压力仪501位于第一回风烟道L3与原烟气输送管道L1的连接位置与烟气混合器3的设置位置之间。
实施例7
[0063]重复实施例6，只是一次净化烟气管道L2上设有第二在线压力仪502。所述第二在线压力仪502位于一次净化烟气管道L2分出第一回风烟道L3位置的上游。
实施例8
[0064]重复实施例7，只是一次净化烟气管道L2上还设有增压风机6。所述增压风机6位于第二在线压力仪502的上游。其中，增压风机7选用变频风机。
实施例9
[0065]重复实施例8，只是第一回风烟道L3上设有第一回风调节阀701。
实施例10
[0066]重复实施例9，只是第二回风烟道L5上设有第二回风调节阀702。
实施例11
[0067]重复实施例10，只是在一次净化烟气管道L2上且靠近二级吸附塔2的一次净化烟气入口的位置连接有氨气喷入管道L6。所述氨气喷入管道L6的设置位置位于一次净化烟气管道L2分出第一回风烟道L3位置的下游。
实施例12
[0068]重复实施例11，只是原烟气输送管道L1上还连接有兑冷风管道L7。所述兑冷风管道L7与原烟气输送管道L1的连接位置位于第一回风烟道L3与原烟气输送管道L1连接位置的上游。所述兑冷风管道L7上设有冷风阀8。
说明书附图(3)
声明：
“活性炭烟气净化系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：湖南中冶长天节能环保技术有限公司
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