Адсорбционная колонна с активированным углем, способ очистки отходящего газа и система десульфурации и денитрификации
ACTIVATED CARBON ADSORPTION COLUMN, EXHAUST GAS PURIFICATION PROCESS AND DESULFURIZATION AND DENITRIFICATION SYSTEM

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Настоящая заявка испрашивает преимущество по заявке на патент CN №201711107264.7, поданной 10 ноября 2017 г., под названием «АДСОРБЦИОННАЯ КОЛОННА С АКТИВИРОВАННЫМ УГЛЕМ И СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВОГО ГАЗА», которая во всей полноте включена в данный документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству для очистки отходящих газов активированным углем и способу очистки отходящих газов активированным углем, который может предотвращать слипание материала, и, в частности, к устройству очистки отходящих газов активированным углем, которое может предотвращать слипание материала. Данное устройство относится к устройствам очистки отходящих газов активированным углем, применимым для борьбы с загрязнением воздушной среды, и относится к области охраны окружающей среды.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Для промышленных отходящих газов, особенно отходящих газов от агломерационной машины в металлургической промышленности, предпочтительно использовать устройства и технологии для десульфурации и денитрификации, включающих адсорбционную колонну с активированным углем и десорбционную колонну. В устройстве для десульфурации и денитрификации, включающем адсорбционную колонну с активированным углем и десорбционную колонну (или регенерационную колонну), адсорбционная колонна с активированным углем выполнена с возможностью адсорбции загрязняющих веществ, в том числе оксидов серы, оксидов азота и диоксина, из агломерационных отходящих газов или выхлопных газов (особенно агломерационных отходящих газов от агломерационной машины в металлургической промышленности), а десорбционная колонна выполнена с возможностью термической регенерации активированного угля.
Ввиду того что десульфурация активированным углем имеет высокую степень десульфурации и может одновременно реализовывать денитрификацию, удаления диоксина, удаления пыли, без образования сточной воды или остатков отходов и т.д., данный способ является перспективным способом очистки отходящих газов. Активированный уголь может быть восстановлен при высокой температуре. При температуре выше 350°С загрязняющие вещества, такие как оксиды серы, оксиды азота и диоксин, адсорбированные на активированном угле, могут быть быстро десорбированы или разложены (диоксид серы десорбируется, оксиды азота и диоксин разлагаются). Кроме того, по мере повышения температуры скорость восстановления активированного угля увеличивается, и сокращается время восстановления. Температуру регенерации активированного угля в колонне для разделения, как правило, регулируют таким образом, чтобы она составляла приблизительно 430°С. Следовательно, идеальная температура десорбции (или температура регенерации) находится в диапазоне, например, от 390°С до 450°С, а более предпочтительная в диапазоне от 400°С до 440°С.
На Фиг. 1 представлена обычная технология десульфурации активированным углем. Отходящий газ вводится в адсорбционную колонну через вспомогательный вентилятор, смешанный газ из аммиака и воздуха подается из впускного отверстия колонны, для того, чтобы повысить эффективность очистки NOX, а очищенный отходящий газ отводится из основного дымохода агломерационного устройства. Активированный уголь добавляется в адсорбционную колонну через верхнюю часть колонны, затем перемещается вниз под действием силы тяжести и выгружается в нижнюю часть колонны. Активированный уголь, поступающий из десорбционной колонны, перемещается в адсорбционную колонну посредством конвейера для активированного угля 2#, а активированный уголь, насыщенный загрязняющими веществами, адсорбированными в адсорбционной колонне, выгружается со дна колонны. Выгруженный активированный уголь транспортируется в десорбционную колонну посредством конвейера для активированного угля 1# для его регенерации.
Десорбционная колонна предназначена для высвобождения SO2, адсорбированного активированным углем. В то же время, диоксин может разлагаться до 80% при температуре свыше 400°С при определенном времени удерживания, а активированный уголь может быть повторно использован после охлаждения и просеивания. Высвобожденный SO2 может быть использован для получения серной кислоты и т.п., а просеянный активированный уголь вновь подается через устройство подачи в адсорбционную колонну для адсорбирования SO2 и NOX и т.д.
В адсорбционной колонне и десорбционной колонне возникают реакции селективного каталитического восстановления (SCR) и селективного некаталитического восстановления (SNCR) и т.д. между NOX и аммиаком для удаления NOX. При прохождении через адсорбционную колонну пыль адсорбируется активированным углем и отделяется в нижней части десорбционной колонны с помощью вибрационного сита. Просеянный порошок активированного угля подается в зольный бункер, который впоследствии может быть доставлен в доменную печь или агломерационную машину для использования в качестве топлива.
Когда для очистки дымовых газов используют активированный уголь, для того, чтобы улучшить эффект очистки, отходящие газы могут пропускаться через несколько слоев многослойного пласта активированного угля. Расположение слоев многослойного пласта активированного угля преимущественно делится на структуру «вверх-вниз» и структуру «вперед-назад», как показано на Фиг. 2. Слои активированного угля в колонне действуют как единое целое, и активированный уголь движется вниз равномерно под действием силы тяжести. В направлении потока дымового газа, активированный уголь, находящийся раньше в контакте с отходящими газами, адсорбирует больше загрязняющих веществ в отходящих газах, и выгружается вместе с активированным углем, который добавили позже что может привести к тому, что активированный уголь, который был добавлен позже, будет выгружаться из колонны, не будучи насыщенным посредством адсорбции или активированный уголь, добавленный ранее, останется в колонне после насыщения посредством адсорбции без способности очистки отходящих газов.
Адсорбционные колонны с каскадной структурой используются в предшествующем уровне техники, как представлено на Фиг. 3, но необходимо использовать дополнительный комплект оборудования для транспортировки активированного угля. Таким образом, сложно контролировать не только материально-сырьевой баланс в системе, но также увеличивается стоимость инвестиций и эксплуатационные расходы, и добавляется дополнительная нагрузка для технического обслуживания оборудования.
Следовательно, чтобы сэкономить инвестиции, эксплуатационные расходы и улучшить эффект очистки, требуется более практичное устройство для очистки активированным углем.
Кроме того, известное устройство для выгрузки активированного угля включает в себя круглый роликовый питатель G и выпускной поворотный клапан F1, как показано на Фиг. 11.
Прежде всего, в процессе работы установки активированный уголь АС перемещается вниз под действием силы тяжести под управлением кругового роликового питателя G, при этом различная скорость вращения круглого роликового питателя G определяет различную скорость перемещения активированного угля АС. После выгрузки через выпускной поворотный клапан F1, активированный уголь АС, выгружаемый с помощью круглого роликового питателя G, поступает в конвейерное оборудование для рециркуляции. Выпускной поворотный клапан F1 служит главным образом для поддержания герметичности адсорбционной колонны при выгрузке, тем самым предотвращая утечку вредных газов, содержащихся внутри адсорбционной колонны, в воздух.
Поскольку дымовой газ содержит определенное количество водяного пара и пыли, в процессе адсорбции активированным углем АС может возникнуть явление слипания материала, в результате чего образуются комки АС-1, которые могут заблокировать выпускное отверстие 107, как показано на Фиг. 12. В случае, когда выпускное отверстие сильно закупорено, активированный уголь АС не может продолжать движение, что может привести к тому, что активированный уголь АС утратит способность к очистке из-за полного насыщения, или может произойти повышение температуры в слоях активированного угля из-за накопления тепла, тем самым вызывая большую угрозу безопасности. В этом случае комки АС-1 очищаются вручную после остановки системы. Кроме того, круглый роликовый питатель G время от времени выходит из строя во время производственного процесса, и возникают такие проблемы, как например, утечка материала при изменении давления дымовых газов и неконтролируемая подача материала во время остановки системы и т.д. При этом, в системе задействовано достаточно большое количество круглых роликовых питателей G (когда отказывает хотя бы один круглый роликовый питатель, все крупногабаритное оборудование должно быть остановлено), что влечет за собой высокую стоимость производства, а также сложность в обслуживании и ремонте. В результате развитие технологий применения активированного угля ограничено.
Далее, при использовании выпускного поворотного клапана F1 предшествующего уровня техники существуют следующие проблемы: для транспортировки хрупких частиц, таких как активированный уголь АУ, прошедший десульфурацию и денитрификацию, выпускной поворотный клапан F1 используется, с одной стороны, для обеспечения воздухонепроницаемости корпуса колонны и, с другой стороны, для осуществления транспортировки материала без разрушения; однако, если транспортируемый материал деформируется из-за вращения лопасти F12 во время транспортировки материала через выпускной поворотный клапан F1, как показано на Фиг. 11, эксплуатационные расходы системы будут увеличены. В то же время явление деформации при сдвиге приведет к износу корпуса клапана, вследствие чего ухудшится воздухонепроницаемость, а срок службы уменьшится. В частности, в случае, когда входное отверстие для подачи накапливается материалом F14, если сердечник F11 клапана вращается, сдвиг под действием лопасти F12 и корпуса клапана F13 на транспортируемом материале будет более выраженным. Для крупномасштабной адсорбционной колонны, обычно высотой около 20 м, отказ круглого роликового питателя G или выпускного поворотного клапана F1 в процессе производства влечет за собой большие потери. Это связано с тем, что адсорбционная колонна заполнена тоннами активированного угля, ее очень трудно разобрать, отремонтировать или переустановить вручную, а влияние и потери, вызванные отключением системы, невообразимы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание адсорбционной колонны с активированным углем сдвоенного или двухрядного типа. Адсорбционная колонна с активированным углем содержит две колонны, расположенные слева и справа симметрично или несимметрично, причем левая колонна и правая колонна соответственно включают в себя или имеют нижнюю часть со слоем активированного угля, верхнюю часть со слоем активированного угля и среднюю переходную область, расположенную между этими двумя частями. Адсорбционная колонна с активированным углем дополнительно включает в себя: 1) первую газовую камеру, расположенную между соответствующей нижней частью со слоем активированного угля левой колонны и правой колонны; 2) вторую газовую камеру, расположенную снаружи нижней части со слоем активированного угля и в средней переходной области левой колонны (т.е. на крайней левой стороне относительно нижней средней части сдвоенной колонны) и вторую газовую камеру, расположенную снаружи нижней части со слоем активированного угля в средней переходной области правой колонны (т.е. на крайней правой стороне относительно средней нижней части сдвоенной колонны); 3) третью газовую камеру, расположенную между верхней частью со слоем активированного угля и средней переходной области левой колонны и верхней частью со слоем активированного угля и средней переходной области правой колонны; а также 4) четвертую газовую камеру, расположенную снаружи верхней части со слоем активированного угля левой колонны (т.е. крайней левой стороне относительно верхней части сдвоенной колонны), и четвертую газовую камеру, расположенную снаружи верхней части со слоем активированного угля правой колонны (т.е. крайней правой стороне относительно верхней части сдвоенной колонны). Впускное отверстие для отходящего газа, сообщающееся с первой газовой камерой, расположено в нижней части передней поверхности двухрядной адсорбционной колонны с активированным углем, а две четвертые газовые камеры на двух сторонах верхней части адсорбционной колонны с активированным углем сообщаются с отводом для отходящего газа после схождения через канал для отходящего газа в верхней части передней поверхности или задней поверхности адсорбционной колонны с активированным углем.
В каждой из колонн, в левой колонне и в правой колонне три нижние камеры для материала сообщаются с соответствующими тремя верхними камерами для материала через три ряда групп разгрузочных каналов. Более конкретно, в каждой из колонн, левой колонне и правой колонне первая нижняя камера для материала сообщается с первой верхней камерой для материала через соответствующую первую группу разгрузочных каналов, продольно расположенных в ряд на колонне, вторая нижняя камера для материала сообщается со второй верхней камерой для материала через соответствующую вторую группу разгрузочных каналов, расположенных продольно в один или несколько рядов на колонне, а третья нижняя камера для материала сообщается с третьей верхней камерой для материала через соответствующую третью группу разгрузочных каналов, продольно расположенных в ряд на колонне.
Между несколькими разгрузочными каналами каждого ряда имеются зазоры, а зазор или расстояние вокруг каждого разгрузочного канала выполняет функцию газового канала. А именно, в каждой из колонн, левой колонне и правой колонне, вышеупомянутый один ряд первой группы разгрузочных каналов, вышеупомянутые один или несколько рядов второй группы разгрузочных каналов и вышеупомянутый один ряд третьей группы разгрузочных каналов относятся или образуют среднюю переходную область, в которой имеются зазоры между группами разгрузочных каналов каждого ряда, а зазор или расстояние вокруг каждого разгрузочного канала выполняет функцию газового канала (т.е. канала для отходящего газа).
Внизу каждой камеры для материала в нижней части со слоем активированного угля или ниже выпускного отверстия, образованного передней перегородкой, задней перегородкой и двумя боковыми пластинами, в нижней части камеры с активированным углем, установлен ролик для выгрузки активированного угля звездообразного типа, который включает в себя круглый ролик и множество лопастей, распределенных под одинаковыми углами или под равными углами по окружности ролика.
Как правило, нижняя часть со слоем активированного угля левой колонны и нижняя часть со слоем активированного угля правой колонны, соответственно содержат или имеют, последовательно распределенные по колонне в поперечном направлении: первую нижнюю камеру для материала, разделенную (или образованную) заслонкой и перфорированной пластиной, смежную с первой газовой камерой; по меньшей мере, одну вторую нижнюю камеру для материала, разделенную (или образованную) двумя или несколькими перфорированными пластинами, смежную с первой нижней камерой для материала; и третью нижнюю камеру для материала, разделенную (или образованную) перфорированной пластиной и микропористой пластиной. Обычно, верхняя часть со слоем активированного угля левой колонны и верхняя часть со слоем активированного угля правой колонны соответственно содержат или имеют, последовательно распределенные по колонне в поперечном направлении: первую верхнюю камеру для материала, разделенную (или образованную) заслонкой и перфорированной пластиной, смежную с третьей газовой камерой; по меньшей мере, одну вторую верхнюю камеру для материала, смежную с первой верхней камерой для материала и разделенную (или образованную) двумя или более перфорированными пластинами; и третью верхнюю камеру для материала, разделенную (или образованную) перфорированной пластиной и микропористой пластиной.
Предпочтительно, чтобы в каждой из колонн, в левой колонне и в правой колонне, вышеупомянутый один ряд первой группы разгрузочных каналов, вышеупомянутые один или несколько рядов второй группы разгрузочных каналов и вышеупомянутый один ряд третьей группы разгрузочных каналов были расположены сбоку колонны в шахматном порядке или пересекались друг с другом, то есть: на горизонтальном участке колонны центральные точки первого разгрузочного канала, второго разгрузочного канала и третьего разгрузочного канала, расположенные рядом друг с другом, не находятся на прямой линии, так что все разгрузочные каналы являются статическим смесительным устройством в канале для отходящего газа средней переходной области.
Предпочтительно от 2 до 32, более предпочтительно от 3 до 24 и еще более предпочтительно от 4 до 12 независимых входных отверстий для подачи активированного угля, расположены продольно на соответствующей верхней части левой колонны и правой колонны.
Предпочтительно всего 2 или 3 разгрузочных бункера размещены в нижней части левой колонны и правой колонны.
Предпочтительно, в случае, когда колонна содержит «по меньшей мере одну вторую нижнюю камеру для материала», это значит что нижняя часть со слоем активированного угля содержит 1 или от 2 до 7 (более предпочтительно от 3 до 5) вторых нижних камер для материала, то есть камер с активированным углем, следовательно, имеется вторая группа нижних камер для материала. Соответственно, в случае, когда колонна содержит «по меньшей мере одну вторую верхнюю камеру для материала», подразумевается что верхняя часть со слоем активированного угля содержит 1 или от 2 до 7 (более предпочтительно от 3 до 5) вторых верхних камер для материала, то есть камер с активированным углем, что значит, имеется вторая группа верхних камер для материала.
Для простоты, в случае, когда колонна содержит «по меньшей мере одну вторую нижнюю камеру для материала» нижняя часть со слоем активированного угля содержит 1 вторую нижнюю камеру для материала (т.е. камеру с активированным углем). Соответственно, в случае, когда колонна содержит «по меньшей мере одну вторую верхнюю камеру для материала» верхняя часть со слоем активированного угля содержит 1 вторую верхнюю камеру для материала (т.е. камеру с активированным углем).
Предпочтительно, среди, по меньшей мере одной второй нижней камеры для материала, расположенной в нижней части [или среди 1 или от 2 до 7 (например, от 3 до 5) вторых нижних камер для материала или группы камер с активированным углем, расположенных в нижней части] или среди, как минимум одной второй верхней камеры для материала, расположенной в верхней части [или среди 1 или от 2 до 7 (например, от 3 до 5) вторых верхних камер для материала или группы камер с активированным углем, расположенных в верхней части], в направлении потока отходящего газа, толщина каждой (или любой) второй камеры для материала превышает в 1-9 раз (например, в 1,5-7 раз, например, в 2 или 3 раза) толщину первой камеры для материала. В случае, когда имеется третья камера для материала, толщина третьей камеры превышает в 1-2,5 раза (предпочтительно в 1,2-2 раза, например, в 1,3, 1,5 или 1,8 раза) толщину каждой (или любой) второй камеры для материала.
Обычно, нижняя часть имеет 3 камеры с активированным углем, и в направлении потока отходящего газа - толщина первой камеры для материала (т.е. передней камеры), второй камеры для материала (т.е. средней камеры) и третьей камеры для материала (то есть задней камеры) находится в интервале от 90 до 350 мм (предпочтительно от 100 до 250 мм, от 110 до 230 мм, например, 120, 150, 200 или 220 мм), от 360 до 2000 мм (предпочтительно от 380 до 1800 мм, предпочтительно от 400 до 1600 мм, например, 450, 600, 700, 800, 900, 1200, 1500, 1700 мм) и от 420 до 2200 мм (предпочтительно от 432 до 2200 мм, предпочтительно от 450 до 2050 мм, например, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1400, 1600, 1800 или 2000 мм) соответственно.
Обычно, верхняя часть имеет 3 камеры с активированным углем, и в направлении потока отходящего газа толщина первой камеры для материала (т.е. передней камеры), второй камеры для материала (т.е. средней камеры) и третьей камеры для материала (то есть задней камеры) находятся в интервале от 90 до 350 мм (предпочтительно от 100 до 250 мм, от 110 до 230 мм, например, 120, 150, 200 или 220 мм), от 360 до 2000 мм (предпочтительно от 380 до 1800 мм, предпочтительно от 400 до 1600 мм, например, 450, 600, 700, 800, 900, 1200, 1500, 1700 мм) и от 420 до 2200 мм (предпочтительно от 432 до 2200 мм, предпочтительно от 450 до 2050 мм, например, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1400, 1600, 1800 или 2000 мм) соответственно.
Обычно, формы поперечного сечения первых разгрузочных каналов, второго разгрузочного канала или третьего разгрузочного канала независимо друг от друга представляют собой круг, эллипс, треугольник, четырехугольник (более предпочтительно, трапецию, квадрат или прямоугольник), пятиугольник или шестиугольник.
Предпочтительно разгрузочный круглый ролик установлен на дне каждой камеры с активированным углем в нижней части со слоем активированного угля адсорбционной колонны. В качестве разгрузочного круглого ролика, описанного здесь, может использоваться разгрузочный круглый ролик предшествующего уровня техники. Однако предпочтительно использовать новое устройство для активированного угля типа звездообразного колеса. Новое устройство выгрузки активированного угля звездообразного типа включает в себя: переднюю перегородку и заднюю перегородку в нижней части камеры с активированным углем; причем ролик для выгрузки активированного угля звездообразного типа, расположенный ниже разгрузочного канала, образованного передней перегородкой, задней перегородкой и двумя боковыми пластинами в нижней части камеры для материала с активированным углем, включает в себя круглый ролик и множество лопастей, распределенных под одинаковыми углами или в основном под равными по окружности круглого ролика. Более конкретно, ниже разгрузочного канала, образованного передней перегородкой, задней перегородкой и двумя боковыми пластинами в нижней части камеры с активированным углем, используется новый ролик для выгрузки активированного угля звездообразного типа.
Профиль или контур звездообразного колеса можно увидеть из поперечного сечения ролика для выгрузки активированного угля звездообразного типа.
Устройство для выгрузки активированного угля звездообразного типа состоит из передней перегородки, задней перегородки и двух боковых пластин разгрузочного канала активированного угля, лопастей и круглого ролика. Передняя перегородка и задняя перегородка установлены неподвижно, а разгрузочный канал активированного угля, то есть выпускной канал, расположен между передней перегородкой и задней перегородкой, кроме того выпускной канал образован из передней перегородки, задней перегородки и двух боковых пластин. Круглый ролик установлен в нижней части передней перегородки и задней перегородки, лопасти равномерно распределены и закреплены на круглом ролике, при этом круглый ролик приводится во вращение электродвигателем, с направлением вращения от задней перегородки к передней перегородке. Прилежащий угол или расстояние между лопастями не может быть слишком большим, также прилежащий угол θ между лопастями, как правило, составляет менее 64°, например, от 12° до 64°, обычно от 15° до 60°, предпочтительно от 20° до 55°, более предпочтительно от 25° до 50° и еще более предпочтительно от 30° до 45°. Между лопастью и нижним концом задней перегородки имеется зазор или расстояние s. Значение s обычно составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно от 0,7 до 3 мм и более предпочтительно от 1 до 2 мм.
Радиус окружности ролика для выгрузки активированного угля звездообразного типа (или радиус вращения лопастей на круглом ролике) равен r, также r представляет собой радиус поперечного сечения (круга) круглого ролика плюс ширина лопасти.
Обычно радиус поперечного сечения (круга) круглого ролика составляет от 30 до 120 мм, предпочтительно от 50 до 100 мм, а ширина лопасти составляет от 40 до 130 мм, предпочтительно от 60 до 100 мм.
Расстояние между центром круглого ролика 106а и нижним концом передней перегородки составляет h, что обычно больше, чем r + (12-30) мм, но меньше, чем r / sin 58°, таким образом, может быть гарантирована не только плавная выгрузка активированного угля, но и автоматическое скольжение активированного угля, когда круглый ролик неподвижен.
Согласно настоящей заявке, поперечное сечение выпускного канала устройства выгрузки активированного угля звездообразного типа, представляет собой квадрат или прямоугольник, предпочтительно прямоугольник или прямоугольную фигуру, длина которого больше чем ширина, т.е. прямоугольник (или прямоугольная фигура), длина которого больше чем его ширина.
Предпочтительно, один или несколько выпускных поворотных клапанов расположены в разгрузочном бункере или донном хранилище адсорбционной колонны.
В качестве выпускного поворотного клапана, описанного здесь, может быть использован поворотный клапан предшествующего уровня техники. Однако предпочтительно использовать новый выпускной поворотный клапан, который включает в себя: верхнее впускное отверстие, сердечник клапана, лопасть, корпус клапана, нижнее выпускное отверстие, промежуточную область, расположенную в верхней части полости клапана, и пластину для выравнивания материала; причем промежуточная область находится рядом с нижней частью верхнего впускного отверстия для подачи и сообщается с ним, а длина поперечного сечения промежуточной области в горизонтальном направлении больше, чем длина поперечного сечения входного отверстия для подачи в горизонтальном направлении; при этом пластина для выравнивания материала расположена в промежуточной области, верхний конец пластины для выравнивания материала закреплен в верхней части промежуточной области, а поперечное сечение пластины для выравнивания материала в горизонтальном направлении имеет форму «V».
Предпочтительно, поперечное сечение верхнего впускного отверстия представляет собой прямоугольник или прямоугольную фигуру, также поперечное сечение промежуточной области представляет собой прямоугольник или прямоугольную фигуру.
Обычно, длина поперечного сечения промежуточной области меньше, чем длина поперечного сечения лопасти в горизонтальном направлении.
Как правило, пластина для выравнивания материала образована путем стыкования двух отдельных пластин, или пластина для выравнивания материала может быть образована путем изгибания одной пластины на две поверхности пластины.
Предпочтительно прилежащий угол 2α между двумя одиночными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями пластин (F0701, F0702) составляет 2α≤120° и более предпочтительно 2α≤90°. Следовательно, α≤60°, а в предпочтительном варианте α≤45°.
Обычно, прилежащий угол Ф между каждой отдельной пластиной или каждой поверхностью пластины и направлением длины переходной области F06 Ф≥30°, в предпочтительном варианте Ф≥45°, и более предпочтительно Ф ≥ угла трения активированного угля.
Предпочтительно, чтобы соответствующие основания двух отдельных пластин или соответствующие основания двух поверхностей пластин имели форму дуги окружности.
Обычно, длина сегмента центральной линии между двумя отдельными пластинами или двумя поверхностями пластин равна или меньше ширины поперечного сечения промежуточной области в горизонтальном направлении.
Очевидно, α+Ф=90°.
Согласно настоящей заявке поперечное сечение выпускного отверстия F05 нового выпускного поворотного клапана представляет собой квадрат или прямоугольник, предпочтительно, прямоугольник (или прямоугольную фигуру), длина которого больше чем его ширина.
Обычно впускное отверстие для отходящих газов, расположенное в нижней части адсорбционной колонны, и выпускное отверстие для отходящих газов, расположенное в верхней части адсорбционной колонны, находятся на одной стороне или на разных сторонах адсорбционной колонны.
Предпочтительно, чтобы в среднем положении вертикального направления средней переходной области С, сумма площадей поперечного сечения всех разгрузочных каналов составляла от 15% до 60%, предпочтительно от 20% до 50% и, более предпочтительно, от 22% до 35% от суммы площадей поперечного сечения всех верхних камер для материала с активированным углем или суммы площадей поперечного сечения всех нижних камер для материала с активированным углем.
Высота средней переходной области адсорбционной колонны или длина средней переходной области в вертикальном направлении адсорбционной колонны составляет от 1 до 7 м, предпочтительно от 1,2 до 5 м, а более предпочтительно от 1,5 до 4 м.
Высота основного корпуса левой или правой адсорбционной колонны составляет от 6 до 60 м (метр), предпочтительно от 8 до 55 м (метр), предпочтительно от 10 до 50 м, предпочтительно от 15 до 45 м, от 18 до 40 м, предпочтительно от 20 до 35 м и предпочтительно от 22 до 30 м. Под высотой основного корпуса адсорбционной колонны понимается высота между впускным и выпускным отверстиями адсорбционной колонны (основного корпуса).
Согласно настоящей заявке понятие «активированный уголь» относится к расширенному понятию активированного угля, который включает в себя: обычный активированный уголь, активированный кокс, адсорбционную среду на основе углерода и катализатор на основе углерода и т.д. Кроме того, вместо вышеуказанного расширенного понятия активированного угля, которое относится к объему защиты изобретения, может быть использован твердый адсорбент или твердая адсорбционная среда.
В настоящей заявке отверстие перфорированной пластины имеет форму круга, тогда как отверстие микропористой пластины имеет форму эллипса или фигуры аналогичной эллипсу.
Кроме того, согласно настоящей заявке понятие «отходящий газ» в расширенном понятии включает в себя: обычный промышленный отходящий газ или промышленный выхлопные газы.
В настоящей заявке поперечное направление колонны относится к направлению, в котором несколько слоев активированного угля колонны расположены параллельно (то есть направление ширины, которое является вертикальным по отношению к направлению впускного отверстия колонны). Продольное направление колонны относится к направлению длины слоев активированного угля колонны (параллельно направлению впускного отверстия колонны).
В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, представлен способ очистки отходящих газов, с использованием вышеупомянутой сдвоенной или двухрядной адсорбционной колонны с активированным углем (или способ десульфурации и денитрификации отходящих газов или агломерационных топочных газов, с использованием вышеупомянутой сдвоенной или двухрядной адсорбционной колонны с активированным углем), включающий следующие этапы:
1) подача отходящего газа или агломерационного отходящего газа (далее по тексту отходящий газ) в первую газовую камеру вышеупомянутой адсорбционной колонны с активированным углем через впускное отверстие для отходящего газа, затем отходящий газ движется последовательно через первую нижнюю камеру для материала, вторую нижнюю камеру для материала и третью нижнюю камеру для материала в соответствующей нижней части со слоем активированного угля левой колонны и правой колонны, и затем вступает в контакт с активированным углем в камерах для материала, вследствие чего, активированный уголь адсорбирует загрязняющие вещества, включая оксиды серы, оксиды азота и диоксин;
2) последовательная подача отходящего газа, вышедшего из третьей нижней камеры для материала, во вторую газовую камеру через пустоты между рядом третьей группы разгрузочных каналов, пустоты между одним или несколькими рядами второй группы разгрузочных каналов и пустоты между рядом первой группы разгрузочных каналов левой колонны и правой колонны, и далее газ подается в третью газовую камеру;
3) последовательная подача отходящего газа, поступающего в третью газовую камеру, через первую верхнюю камеру для материала, вторую верхнюю камеру для материала и третью верхнюю камеру для материала в соответствующей верхней части со слоем активированного угля левой колонны и правой колонны, и затем газ вступает в контакт с активированным углем в камерах для материала, вследствие чего, активированный уголь адсорбирует небольшое количество загрязняющих веществ, в том числе оксидов серы, оксидов азота и диоксина, далее отходящий газ отводится из выпускного отверстия для отходящих газов.
Согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения представлена система десульфурации и денитрификации, которая включает в себя: одну или несколько (то есть одну или несколько групп) вышеупомянутых адсорбционных колонн с активированным углем; десорбционную колонну; и конвейер для транспортировки активированного угля из нижней части адсорбционной колонны к верхней части десорбционной колонны, а также конвейер для транспортировки восстановленного активированного угля из нижней части десорбционной колонны к верхней части адсорбционной колонны. В случае, когда система десульфурации и денитрификации включает в себя группу адсорбционных колонн с активированным углем, они могут быть установлены параллельно.
Конструкция и технология адсорбции топочных газов (или отходящих газов) адсорбционной колонны раскрыты во многих документах предшествующего уровня техники, например, в US 5932179, JP 2004209332 A, JP 358109082 (JP 2002095930 A) и JP 335165882 (JPH 08332347 A), которые не будут отписаны подробно в данной заявке.
Под толщиной камеры с активированным углем или камеры для материала понимается зазор или расстояние между двумя пористыми перегородками камеры с активированным углем или камеры для материала.
Согласно настоящей заявке левую колонну и правую колонну соответственно называют двумя вспомогательными колоннами адсорбционной колонны.
Преимущества или выгодные технические эффекты данной заявки являются следующими:
1) адсорбционная колонна в соответствии с данной заявкой, с одной стороны значительно улучшает степень обработки отходящих газов и, с другой стороны, уменьшает затраты на производство, функционирование и техническое обслуживание устройства и сберегает электрическую и тепловую энергию.
2) послойная управляемая многоступенчатая адсорбция удобна для контроля времени пребывания материала в соответствующих верхнем и нижнем слое;
3) стоимость инвестиций значительно снижается;
4) оборудование компактно, занимает меньшую площадь, что удобно для технического обслуживания;
5) контроль баланса материала внутри системы прост и надежен, переходная область функционирует как статическое оборудование для смешивания отходящих газов, и в то же время происходит косвенный теплообмен между отходящими газами, протекающими через переходную область, и активированным углем, который движется вниз вдоль канала, таким образом, температура активированного угля может регулироваться;
6) эффективность десульфурации и денитрификации высокая; а также
7) может быть снижена вероятность отказа оборудования при выгрузке активированного угля, и также может быть значительно снижена частота простоев технического обслуживания всего оборудования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение, показывающее оборудование для десульфурации и денитрификации предшествующего уровня техники, включающее в себя колонну для адсорбции с активированным углем и колонну регенерации активированного угля, а также соответствующий технологический процесс;
Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение адсорбционной колонны предшествующего уровня техники;
Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение другой адсорбционной колонны предшествующего уровня техники;
На Фиг. 4 представлен вид спереди в разрезе сдвоенной или двухрядной адсорбционной колонны с активированным углем в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 5 представлен вид сбоку сдвоенной или двухрядной адсорбционной колонны с активированным углем в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 6 представлен вид в разрезе по линии I-I адсорбционной колонны с активированным углем;
На Фиг. 7 представлен вид в разрезе по линии II-II адсорбционной колонны с активированным углем;
На Фиг. 8 представлен вид в разрезе по линии III-III адсорбционной колонны с активированным углем;
Фиг. 9 представляет собой схематическое изображение адсорбционной колонны с активированным углем после загрузки активированного угля;
На Фиг. 10 представлена технологическая схема нескольких групп сдвоенных или двухрядных адсорбционных колонн с активированным углем;
Фиг. 11 и Фиг. 12 представляют собой схематические изображения устройства для выгрузки активированного угля из предшествующего уровня техники;
Фиг. 13 представляет собой схематическое изображение устройства для выгрузки активированного угля звездообразного типа согласно одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг. 14 представляет собой схематическое изображение выпускного поворотного клапана в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
Фиг. 15 и Фиг. 16 являются структурным представлением поперечного сечения Фиг. 14 по линии М-М; и
Фиг. 17 структурное представление пластины для выравнивания материала.
Условные обозначения на чертежах:
1: Колонна; 1А: Осевая линия; 100: Загрузочный бункер; 101: Заслонка; 102: Перфорированная пластина; 103: Микропористая пластина; 104: Перегородка; 105: Оборудование для ввода аммиака; G: Круглый роликовый питатель; 107: Разгрузочный бункер; 2: впускное отверстие для отходящих газов; 3: Выпускное отверстие для отходящих газов
106: Ролик для выгрузки активированного угля звездообразного типа; 106а: Круглый ролик; 106b: Лопасть; АС-I: Передняя перегородка; АС-II: Задняя перегородка;
h: Расстояние между центром оси круглого ролика 106а и нижним концом передней перегородки АС-I; S: Расстояние (пространство) между лопастями и нижним концом задней перегородки; θ: Прилежащий угол между лопастями 106b на круглом ролике 106а; r: Расстояние между внешним краем лопасти и центром оси круглого ролика 106а (т.е. радиус лопасти относительно центра круглого ролика 106а, сокращенно радиус);
А: Нижняя часть со слоем активированного угля; В: Верхняя часть со слоем активированного угля; С: Средняя переходная область; АС: Активированный уголь; АС-1: ком; АС-с: камера с активированным углем;
a1: Первая нижняя камера для материала; а2: Вторая нижняя камера для материала; а3: Третья нижняя камера для материала; b1: Первая верхняя камера для материала; b2: Вторая верхняя камера для материала; b3: Третья верхняя камера для материала
c1: Первые разгрузочные каналы; с2: Вторые разгрузочные каналы; с3: Третьи разгрузочные каналы;
d1: Первый выпускной канал; d2; Второй выпускной канал; d3: Третий выпускной канал;
F: Выпускной поворотный клапан; F01: Сердечник клапана; F02: Лопасть; F03: Корпус клапана; F04: Верхний впускной канал; F05: Нижний выпускной канал; F06: Промежуточная область; F07: Пластина для выравнивания материала; F0701 или F0702: две отдельные пластины для выравнивания материала F07 или две поверхности пластины для выравнивания материала F07
F1: Выпускной поворотный клапан; F11: Сердечник клапана; F12: Лопасть; F13: Корпус клапана; F14: Верхний впускной канал
α: 1/2 Прилежащего угла между двумя отдельными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями пластин (F0701, F0702)
Ф: Прилежащий угол между каждой отдельной пластиной (F0701 или F0702) или каждой поверхностью пластины (F0701 или F0702) и направлением длины промежуточной области (F06);
G1: Первая газовая камера; G2: Вторая газовая камера; G3: Третья газовая камера; G4: Четвертая газовая камера;
L1: Длина поперечного сечения верхнего впускного отверстия F04 в горизонтальном направлении; L2: Длина поперечного сечения пластины для выравнивания материала F07 в горизонтальном направлении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Агломерационный отходящий газ, подлежащий обработке, в вариантах осуществления настоящего изобретения поступает от агломерационной машины в металлургической промышленности.
Согласно Фиг. 4-9, представлена сдвоенная или двухрядная адсорбционная колонна с активированным углем, которая включает в себя две колонны 1, расположенные слева и справа симметрично или несимметрично. Левая колонна 1 и правая колонна 1 соответственно содержат или имеют нижнюю часть со слоем активированного угля А, верхнюю часть со слоем активированного угля В и среднюю переходную область С, расположенную между этими двумя частями.
Адсорбционная колонна с активированным углем дополнительно включает в себя: 1) первую газовую камеру G1, расположенную между соответствующей нижней частью со слоем активированного А угля левой колонны 1 и правой колонны 1; 2) вторую газовую камеру G2, расположенную снаружи нижней части со слоем активированного угля и средней переходной области левой колонны 1 (т.е. на крайней левой стороне относительно нижней средней части сдвоенной колонны) и вторую газовую камеру G2, расположенную снаружи нижней части со слоем активированного угля А в средней переходной области С правой колонны 1 (т.е. на крайней правой стороне относительно средней нижней части сдвоенной колонны); 3) третью газовую камеру G3, расположенную между верхней частью со слоем активированного угля В и средней переходной области С левой колонны 1 и верхней частью со слоем активированного угля В и средней переходной области С правой колонны 1; а также 4) четвертую газовую камеру G4, расположенную снаружи верхней части со слоем активированного угля В левой колонны 1 (т.е. на крайней левой стороне относительно верхней части сдвоенной колонны), и четвертую газовую камеру G4, расположенная снаружи верхней части со слоем активированного угля правой колонны 1 (т.е. на крайней правой стороне относительно верхней части сдвоенной колонны); впускное отверстие для отходящего газа 2, сообщающееся с первой газовой камерой G1, расположенное в нижней части передней поверхности двухрядной адсорбционной колонны с активированным углем, а две четвертые газовые камеры G4 на двух сторонах верхней части адсорбционной колонны с активированным углем сообщающиеся с выпускным отверстием для отходящего газа 3 после схождения через канал для отходящего газа, расположенный в верхней части передней поверхности или задней поверхности адсорбционной колонны с активированным углем.
В каждой из колонн 1, в левой колонне 1 и в правой колонне 1, три нижние камеры для материала a1, а2, а3 сообщаются с соответствующими тремя верхними камерами для материала b1, b2, b3 через соответствующие три ряда групп разгрузочных каналов c1, с2, с3. Более конкретно, в каждой левой колонне 1 и правой колонне 1, первая нижняя камера для материала a1 сообщается с первой верхней камерой для материала b1 через соответствующую первую группу разгрузочных каналов c1, продольно расположенных в ряд на колонне 1, вторая нижняя камера для материала а2 сообщается со второй верхней камерой для материала b2 через соответствующую вторую группу разгрузочных каналов с2, расположенных продольно в один или несколько рядов на колонне 1, а третья нижняя камера для материала а3 сообщается с третьей верхней камерой для материала b3 через соответствующую третью группу разгрузочных каналов с3, продольно расположенных в ряд на колонне 1.
Между несколькими разгрузочными проходами каждого ряда имеются зазоры, а зазор или расстояние вокруг каждого разгрузочного канала выполняет функцию газового канала. А именно, в каждой левой колонне 1 и правой колонне 1 вышеупомянутый один ряд первой группы разгрузочных каналов c1, вышеупомянутые один или несколько рядов второй группы разгрузочных каналов с2 и вышеупомянутый один ряд третьей группы разгрузочных каналов с3, относятся или образуют среднюю переходную область С, в которой имеются зазоры между группами разгрузочных каналов каждого ряда, а зазор или пространство вокруг каждого разгрузочного канала выполняет функцию газового канала.
Внизу каждой камеры для материала, в нижней части со слоем активированного угля или ниже выпускного отверстия, образованного передней перегородкой АС-I, задней перегородкой АС-II и двумя боковыми пластинами в нижней части камеры с активированным углем, установлен ролик для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106, который включает в себя круглый ролик 106а и множество лопастей 106b, распределенных под одинаковыми углами или под равными углами по окружности ролика 106а.
Нижняя часть со слоем активированного угля А левой колонны 1 и нижняя часть со слоем активированного угля А правой колонны 1, соответственно включают в себя или имеют, последовательно распределенные по колонне 1, в поперечном направлении: первую нижнюю камеру для материала a1, разделенную (или образованную) заслонкой 101 и перфорированной пластиной 102, смежную с первой газовой камерой G1; по меньшей мере, одну вторую нижнюю камеру для материала а2, разделенную (или образованную) двумя или более перфорированными пластинами 2 и смежную с первой нижней камерой для материала a1; и третью нижнюю камеру для материала а3, разделенную (или образованную) перфорированной пластиной 102 и микропористой пластиной 103.
Верхняя часть со слоем активированного угля В левой колонны 1 и верхняя часть со слоем активированного угля В правой колонны 1 соответственно содержат или имеют, последовательно распределенные по колонне 1 в поперечном направлении: первую верхнюю камеру для материала b1, разделенную (или образованную) заслонкой 101 и перфорированной пластиной 102, смежную с третьей газовой камерой G3; по меньшей мере, одну вторую верхнюю камеру для материала b2, смежную с первой верхней камерой для материала b1 и разделенную (или образованную) двумя или более перфорированными пластинами 102; и третью верхнюю камеру для материала b3, разделенную (или образованную) перфорированной пластиной 102 и микропористой пластиной 103.
Предпочтительно, в каждой из колонн 1, в левой колонне 1 и в правой колонне 1, вышеупомянутый один ряд первой группы разгрузочных каналов c1, вышеупомянутые один или несколько рядов второй группы разгрузочных каналов с2 и вышеупомянутый один ряд третьей группы разгрузочных каналов с3 расположены сбоку на колонне 1 в шахматном порядке или пересекаются друг с другом, то есть: на горизонтальном участке колонны 1 центральные точки первых разгрузочных каналов c1, второго разгрузочного канала с2 и третьего разгрузочного канала С3, расположенные рядом друг с другом, не находятся на одной прямой линии, так что все разгрузочные каналы являются статическим смесительным устройством в канале для отходящего газа средней переходной области С, как представлено на фиг. 7.
Предпочтительно от 2 до 32, более предпочтительно от 3 до 24 и еще более предпочтительно от 4 до 12 независимых входных отверстий для подачи активированного угля, расположены продольно на соответствующей верхней части левой колонны 1 и правой колонны 1.
Предпочтительно, всего 2 или 3 разгрузочных бункера 107 размещены в нижней части дне как левой колонны 1, так и правой колонны 1.
Предпочтительно, в случае, когда колонна содержит «по меньшей мере одну вторую нижнюю камеру для материала а2», это значит что нижняя часть со слоем активированного угля А содержит 1 или от 2 до 7 (более предпочтительно от 3 до 5) вторых нижних камер для материала а2 (т.е. группы камер с активированным углем b2). Соответственно, в случае, когда колонна содержит «по меньшей мере одну вторую верхнюю камеру для материала b2», подразумевается что верхняя часть со слоем активированного угля В содержит 1 или от 2 до 7 (более предпочтительно от 3 до 5) вторых верхних камер для материала В (т.е. группы камер с активированным углем b2).
Для простоты, когда колонна содержит «по меньшей мере одну вторую нижнюю камеру для материала а2» - нижняя часть со слоем активированного угля А содержит 1 вторую нижнюю камеру для материала а2 (т.е. камеру с активированным углем). Соответственно, когда колонна содержит «по меньшей мере одну вторую верхнюю камеру для материала b2» верхняя часть со слоем активированного угля В имеет 1 вторую верхнюю камеру для материала b2 (т.е. камеру с активированным углем).
Предпочтительно, среди, по меньшей мере, одной второй нижней камеры для материала а2, расположенной в нижней части [или среди 1 или от 2 до 7 (например, от 3 до 5) вторых нижних камер для материала а2 (или группы камер с активированным углем), расположенных в нижней части], или среди, по меньшей мере, одной второй верхней камеры для материала b2, расположенной в верхней части [или среди 1 или от 2 до 7 (например, от 3 до 5) вторых верхних камер для материала b2 (или группы камер с активированным углем) расположенных в верхней части], в направлении потока отходящего газа, толщина каждой (или любой) второй камеры для материала а2 или b2 превышает в 1-9 раз (например, в 1,5-7 раз, например, в 2 или в 3 раза) толщину первой камеры для материала a1 или b1. В случае, когда имеется третья камера для материала а3 или b3, толщина третьей камеры для материала а3 или b3 превышает в 1-2,5 раза (предпочтительно, в 1,2-2 раза, например, в 1,3, 1,5 или 1,8 раза) толщину каждой (или любой) второй камеры для материала а2 или b2.
Под толщиной камеры с активированным углем или камеры для материала понимается зазор или расстояние между двумя пористыми перегородками 104 камеры с активированным углем или камеры для материала.
Обычно, нижняя часть имеет 3 камеры с активированным углем, и в направлении потока отходящего газа - толщина первой камеры для материала (a1) (т.е. передней камеры), второй камеры для материала (а2) (т.е. средней камеры) и третьей камеры для материала (а3) (т.е. задней камеры) находится в интервале от 90 до 350 мм (предпочтительно от 100 до 250 мм, от 110 до 230 мм, например, 120, 150, 200 или 220 мм), от 360 до 2000 мм (предпочтительно от 380 до 1800 мм, предпочтительно от 400 до 1600 мм, например, 450, 600, 700, 800, 900, 1200, 1500, 1700 мм) и от 420 до 2200 мм (предпочтительно от 432 до 2200 мм, предпочтительно от 450 до 2050 мм, например, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1400, 1600, 1800 или 2000 мм) соответственно.
Обычно, верхняя часть имеет 3 камеры с активированным углем, и в направлении потока отходящего газа толщина первой камеры для материала (b1) (т.е. передней камеры), второй камеры для материала (b2) (т.е. средней камеры) и третьей камеры для материала (b3) (то есть задней камеры) находятся в интервале от 90 до 350 мм (предпочтительно от 100 до 250 мм, от 110 до 230 мм, например, 120, 150, 200 или 220 мм), от 360 до 2000 мм (предпочтительно от 380 до 1800 мм, предпочтительно от 400 до 1600 мм, например, 450, 600, 700, 800, 900, 1200, 1500, 1700 мм) и от 420 до 2200 мм (предпочтительно от 432 до 2200 мм, предпочтительно от 450 до 2050 мм, например, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1400, 1600, 1800 или 2000 мм) соответственно.
Обычно, формы поперечного сечения первых разгрузочных каналов c1, второго разгрузочного канала с2 или третьего разгрузочного канала с3 независимо друг от друга, представляют собой круг, эллипс, треугольник, четырехугольник (более предпочтительно трапецию, квадрат или прямоугольник), пятиугольник или шестиугольник.
Предпочтительно разгрузочный круглый ролик установлен на дне каждой камеры с активированным углем АС-с в нижней части со слоем активированного угля А. В качестве разгрузочного круглого ролика, описанного здесь, может использоваться разгрузочный круглый ролик предшествующего уровня техники или круглый роликовый питатель G, как представлено на Фиг. 11 и 12. Однако предпочтительно использовать новое устройство для активированного угля типа звездообразного колеса, как представлено на Фиг. 13. Новое устройство выгрузки активированного угля звездообразного типа включает в себя: переднюю перегородку АС-I и заднюю перегородку АС-II в нижней части камеры с активированным углем АС-с; причем ролик для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106, установленный ниже разгрузочного канала, образованного передней перегородкой АС-I, задней перегородкой АС-II и двумя боковыми пластинами в нижней части камеры для материала с активированным углем, включает в себя круглый ролик 106а и множество лопастей 106b, распределенных под одинаковыми углами или в основном под равными по окружности круглого ролика 106а.
Более конкретно, ниже разгрузочного канала, образованного передней перегородкой АС-I, задней перегородкой АС-II и двумя боковыми пластинами, в нижней части камеры с активированным углем АС-с, используется новый ролик для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106. То есть на дне каждой камеры для материала нижней части со слоем активированного угля А или ниже разгрузочного канала, образованного передней перегородкой АС-I, задней перегородкой АС-II и двумя боковыми пластинами в нижней части камеры с активированным углем АС-с, установлен ролик звездообразного типа (106) для выгрузки активированного угля.
Профиль или контур звездообразного колеса можно увидеть из поперечного сечения ролика для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106.
Кроме того, новое разгрузочное устройство для активированного угля звездообразного типа также можно кратко назвать роликом для выгрузки активированного угля звездообразного типа.
Устройство для выгрузки активированного угля звездообразного типа состоит из передней перегородки АС-I, задней перегородки АС-II и двух боковых пластин разгрузочного канала активированного угля, лопастей 106b и круглого ролика 106а. Передняя перегородка и задняя перегородка установлены неподвижно, а разгрузочный канал активированного угля, то есть выпускной канал, расположен между передней перегородкой и задней перегородкой, кроме того выпускной канал образован из передней перегородки АС-I, задней перегородки АС-II и двух боковых пластин. Круглый ролик 106а установлен в нижней части передней перегородки АС-I и задней перегородки АС-II, лопасти 106b равномерно распределены и закреплены на круглом ролике 106а, а круглый ролик 106а приводится во вращение электродвигателем, с направлением вращения от задней перегородки АС-II к передней перегородке АС-I. Прилежащий угол или расстояние между лопастями 106b не может быть слишком большим, также прилежащий угол θ между лопастями 106b, как правило, составляет менее 64°, например, от 12° до 64°, обычно от 15° до 60°, предпочтительно от 20° до 55°, более предпочтительно от 25° до 50° и еще более предпочтительно от 30° до 45°. Между лопастью и нижним концом задней перегородки имеется зазор или расстояние s. Значение s обычно составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно от 0,7 до 3 мм и более предпочтительно от 1 до 2 мм.
Радиус окружности ролика для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106 (или радиус вращения лопастей 106b на круглом ролике) равен r, также r представляет собой радиус поперечного сечения (круга) круглого ролик 106а плюс ширина лопасти 106b.
Обычно радиус поперечного сечения (круга) круглого ролика 106а составляет от 30 до 120 мм, а ширина лопасти 106b составляет от 40 до 130 мм.
Расстояние между центром круглого ролика 106а и нижним концом передней перегородки составляет h, что обычно больше, чем r + (12-30) мм, но меньше, чем r / sin 58°, таким образом, может быть гарантирована не только плавная выгрузка активированного угля АС, но и автоматическое скольжение активированного угля АС, когда круглый ролик 106а неподвижен.
Согласно настоящей заявке, поперечное сечение выпускного отверстия устройства выгрузки активированного угля звездообразного типа представляет собой квадрат или прямоугольник, предпочтительно прямоугольник (или прямоугольную фигуру), длина которого больше чем ширина, т.е. прямоугольник (или прямоугольная фигура), длина которого больше чем его ширина.
Предпочтительно, один или несколько выпускных поворотных клапанов F расположены в разгрузочном бункере 107 или донном хранилище адсорбционной колонны.
В качестве выпускного поворотного клапана F, описанного здесь, может быть использован поворотный клапан предшествующего уровня техники, как показано на Фиг. 11. Однако предпочтительно использовать новый выпускной поворотный клапан F, как показано на Фиг. 14-17, который включает в себя: верхнее впускное отверстие F04, сердечник клапана F01, лопасть F02, корпус клапана F03, нижнее выпускное отверстие F05, промежуточную область F06, расположенную в верхней части полости клапана, и пластину для выравнивания материала F07; причем промежуточная область F06 находится рядом с нижней частью верхнего впускного отверстия для подачи F04 и сообщается с ним, а длина поперечного сечения промежуточной области F06 в горизонтальном направлении больше, чем длина поперечного сечения входного отверстия для подачи F04 в горизонтальном направлении; при этом пластина для выравнивания материала расположена в промежуточной области F06, верхний конец пластины для выравнивания материала F07 закреплен в верхней части промежуточной области F06, а поперечное сечение пластины для выравнивания материала F07 в горизонтальном направлении имеет форму «V».
Предпочтительно, поперечное сечение верхнего впускного отверстия F04 представляет собой прямоугольник или прямоугольную фигуру, также поперечное сечение промежуточной области F06 представляет собой прямоугольник или прямоугольную фигуру.
Обычно, длина поперечного сечения промежуточной области F06 меньше, чем длина поперечного сечения лопасти F02 в горизонтальном направлении.
Как правило, пластина для выравнивания материала F07 образована путем стыкования двух отдельных пластин (F0701, F0702), также пластина для выравнивания материала F07 может быть образована путем изгибания одной пластины на две поверхности пластины (F0701, F0702).
Предпочтительно прилежащий угол 2а между двумя одиночными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями пластин (F0701, F0702) соответствует 2α≤120° и более предпочтительно 2α≤90°. Следовательно, α≤60°, а в предпочтительном варианте α≤45°.
Обычно, прилежащий угол Ф между каждой отдельной пластиной (F0701 или F0702) или каждой поверхностью пластины (F0701 или F0702) и направлением длины переходной области F06 соответствует Ф≥30°, в предпочтительном варианте Ф≥45°, и более предпочтительно Ф ≥ угла трения активированного угля.
Предпочтительно, чтобы соответствующие основания двух отдельных пластин (F0701, F0702) или соответствующие основания двух поверхностей пластин (F0701, F0702) имели форму дуги окружности.
Как правило, длина сегмента центральной линии между двумя отдельными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями пластин (F0701, F0702) равна или меньше ширины поперечного сечения промежуточной области F06 в горизонтальном направлении.
Очевидно, α+Ф=90°.
Согласно настоящей заявке поперечное сечение выпускного отверстия F05 нового выпускного поворотного клапана F представляет собой квадрат или прямоугольник, предпочтительно, прямоугольник (или прямоугольную фигуру), длина которого больше ширины, то есть прямоугольник (или прямоугольную фигуру), длина которого больше чем его ширина.
Обычно впускное отверстие 2 для отходящих газов, расположенное в нижней части адсорбционной колонны, и выпускное отверстие 3 для отходящих газов, расположенное в верхней части адсорбционной колонны, находятся на одной стороне или на разных сторонах адсорбционной колонны.
Предпочтительно, чтобы в среднем положении вертикального направления средней переходной области С, сумма площадей поперечного сечения всех разгрузочных каналов c1, с2 и с3 составляла от 15% до 60%, предпочтительно от 20% до 50% и, более предпочтительно, от 22 до 35% от суммы площадей поперечного сечения всех верхних камер для материала с активированным углем или суммы площадей поперечного сечения всех нижних камер для материала с активированным углем.
Высота средней переходной области С адсорбционной колонны или длина средней переходной области С в вертикальном направлении адсорбционной колонны составляет от 1 до 7 м, предпочтительно от 1,2 до 5 м, и более предпочтительно от 1,5 до 4 м.
Обычно, высота основного корпуса левой 1 или правой 1 адсорбционной колонны составляет от 6 до 60 м (метр), предпочтительно от 8 до 55 м (метр), предпочтительно от 10 до 50 м, предпочтительно от 15 до 45 м, от 18 до 40 м, предпочтительно от 20 до 35 м и предпочтительно от 22 до 30 м. Под высотой основного корпуса адсорбционной колонны понимается высота между впускным и выпускным отверстиями адсорбционной колонны (основного корпуса).
В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, представлен способ очистки отходящих газов, с использованием вышеупомянутой сдвоенной или двухрядной адсорбционной колонны с активированным углем (или способ десульфурации и денитрификации отходящих газов или агломерационных топочных газов, с использованием вышеупомянутой сдвоенной или двухрядной адсорбционной колонны), включающий следующие этапы:
1) отходящий газ или агломерационный отходящий газ (далее по тексту отходящий газ) подается в первую газовую камеру G1 вышеупомянутой адсорбционной колонны с активированным углем через впускное отверстие 2 для отходящего газа, затем отходящий газ последовательно проходит через первую нижнюю камеру для материала a1, вторую нижнюю камеру для материала а2 и третью нижнюю камеру для материала а3 в соответствующей нижней части со слоем активированного угля в левой колонне 1 и правой колонне 1, и затем вступает в контакт с активированным углем АС в камерах для материала, вследствие чего, активированный уголь адсорбирует загрязняющие вещества, включая оксиды серы, оксиды азота и диоксин;
2) отходящий газ, выпускаемый из третьей нижней камеры для материала а3 и поступающий во вторую газовую камеру G2, последовательно проходит через пустоты между рядом третьей группы разгрузочных каналов с3, пустоты между одним или несколькими рядами второй группы разгрузочных каналов с2 и через пустоты между рядом первой группы разгрузочных каналов c1 левой колонны 1 и правой колонны 1, а затем поступает в третью газовую камеру G3; и
3) отходящий газ, поступающий в третью газовую камеру G3, последовательно проходит через первую верхнюю камеру для материала b1, вторую верхнюю камеру для материала b2 и третью верхнюю камеру для материала b3, в соответствующей верхней части со слоем активированного угля В левой колонны 1 и правой колонны 1, и затем вступает в контакт с активированным углем в камерах для материала, вследствие чего, активированный уголь адсорбирует небольшое количество загрязняющих веществ, включая оксиды серы, оксиды азота и диоксин, а затем газ выводятся из выпускного отверстия 3 для отходящих газов.
В заключении, многоступенчатая адсорбционная колонна в соответствии с настоящим изобретением состоит из газовой камеры, загрузочного бункера, разгрузочного канала, канала выгрузки, заслонки 101, перфорированной пластины 102, микропористой пластины 103, разгрузочного круглого ролика и разгрузочного бункера 107 и др. В технических решениях, представленных на Фиг. 4 и Фиг. 5, подвергающийся очистке газ поступает в первую газовую камеру G1 в адсорбционной колонне, через впускное отверстие 2 для газа, и через впускное отверстие 2 для газа вводится газообразный аммиак; в первой газовой камере G1 газ движется от центральной линии 1А адсорбционной колонны к двум сторонам, как показано стрелками на Фиг. 4 и Фиг. 6, отходящий газ поступает в нижнюю часть со слоем активированного угля А адсорбционной колонны от заслонки 101 и последовательно проходит - через две перфорированные пластины 102, одну микропористую пластину 103 и первую нижнюю камеру для материала a1, вторую нижнюю камеру для материала а2 и третью нижнюю камеру для материала а3, образованных перфорированной пластиной 102 и микропористой пластиной 103, и после удаления, посредством первичной очистки, диоксида серы, пыли, диоксина и части оксидов азота, отходящий газ достигает второй газовой камеры G2. Газ во второй газовой камере G2 движется вверх, поступает в оборудование для распределения и смешивания материала (то есть в массив разгрузочных каналов, как показано на Фиг. 7) и смешивается с газообразным аммиаком, который вводится с помощью оборудования для ввода аммиака 105, и в вертикальном направлении последовательно проходит - через первые разгрузочные каналы c1, второй разгрузочный канал с2 и третий разгрузочный канал с3, а затем продолжает двигаться вверх; кроме того, отходящий газ на левой и правой сторонах здесь соединяется, конвергентный отходящий газ поступает в третью газовую камеру G3, затем газ в третьей газовой камере G3 продолжает двигаться от центральной линии 1А адсорбционной колонны к двум сторонам, так как показано стрелками на Фиг. 4 и Фиг. 8, и продолжает поступать в верхнюю часть со слоем активированного угля В адсорбционной колонны через заслонку 101, затем последовательно проходит через две перфорированные пластины 102, одну микропористую пластину 103 и первую верхнюю камеру для материала b1, вторую верхнюю камеру для материала b2 и третью верхнюю камеру для материала b3, образованные перфорированной пластиной 102 и микропористой пластиной 103; после того, как большая часть оксидов азота и небольшое количество диоксида серы и других вредных веществ удаляются путем дальнейшей очистки, отходящий газ достигает четвертой газовой камеры G4. После этого отходящий газ отводится из адсорбционной колонны через выпускное отверстие 3 для отходящего газа. При этом оборудование для распределения и смешивания материала представляет собой оборудование, состоящее из разгрузочных каналов, расположенных в матрице, основная структура которых показана на Фиг 7. На Фиг. 7 стрелка представляет собой направление потока дымовых газов.
Прямоугольная сетка представляет собой разгрузочный канал, газ движется в пустотах между разгрузочными каналами, а активированный уголь движется вниз по разгрузочным каналам. Поперечное сечение разгрузочного канала может иметь форму прямоугольника, круга, ромба и треугольника и т.д.
Активированный уголь АС поступает в левую колонну 1 и в правую колонну 1 адсорбционной колонны с двух сторон загрузочного бункера, как показано на Фиг. 5. Каждая сторона адсорбционной колонны имеет четыре независимых впускных отверстий, но на практике число может быть другим, больше или меньше четырех. После подачи в адсорбционную колонну активированный уголь АС соответственно поступает в первую камеру для материала, вторую камеру для материала и третью камеру для материала, образованную из заслонки 101, двух перфорированных пластин 102 и микропористой пластины 103, и движется вниз под действием силы тяжести под управлением разгрузочного круглого ролика.
Когда активированный уголь АС движется к верхней части оборудования для распределения и смешивания материала, разгрузочный канал сжимается, и активированный уголь АС поступает в разгрузочные каналы и продолжает движение вниз. В случае, когда активированный уголь АС движется к нижней части оборудования для распределения и смешивания материала, разгрузочные каналы расширяются, и активированный уголь АС попадает в первичный адсорбционный слой.
Аналогично, активированный уголь АС поступает соответственно в первую камеру для материала, вторую камеру для материала и в третью камеру для материала, образованную из заслонки 101, двух перфорированных пластин 102 и микропористой пластины 103, и движется вниз под действием силы тяжести под управлением разгрузочного круглого ролика и, наконец, выгружается в разгрузочный бункер 107 через первый разгрузочный канал dl, второй разгрузочный канал d2 и третий разгрузочный канал d3 под управлением разгрузочного круглого ролика и, затем, выгружается из адсорбционной башни.
На Фиг. 10 также представлена схема работы нескольких групп сдвоенных или двухрядных адсорбционных колонн с активированным углем, кроме того, в настоящем изобретении представлена система десульфурации и денитрификации, которая включает в себя: одну или несколько (т.е. одну или несколько групп) вышеупомянутых адсорбционных колонн с активированным углем; десорбционную колонну; и конвейер для транспортировки активированного угля из нижней части адсорбционной колонны к верхней части десорбционной колонны, и конвейер для транспортировки восстановленного активированного угля из нижней части десорбционной колонны к верхней части адсорбционной колонны. В случае, когда система десульфурации и денитрификации включает в себя несколько (несколько групп) адсорбционных колонн с активированным углем, несколько адсорбционных колонн с активированным углем могут быть расположены параллельно, как показано на Фиг. 10. Первый вариант осуществления
Как показано на Фиг. 4, адсорбционная колонна имеет конструкцию сдвоенных левой и правой колонны. Высота левой колонны 1 или правой колонны 1 адсорбционной колонны с активированным углем составляет около 25 м.
Левая колонна 1 и правая колонна 1 соответственно включают в себя или имеют нижнюю часть со слоем активированного угля А, верхнюю часть со слоем активированного угля В и среднюю переходную область С, расположенную между двумя этими частями.
Адсорбционная колонна с активированным углем дополнительно включает в себя: 1) первую газовую камеру G1, расположенную между соответствующей нижней частью со слоем активированного А угля левой колонны 1 и правой колонны 1; 2) вторую газовую камеру G2, расположенную снаружи нижней части со слоем активированного угля и в средней переходной области левой колонны 1 (т.е. на крайней левой стороне относительно нижней средней части сдвоенной колонны) и вторую газовую камеру G2, расположенную снаружи нижней части со слоем активированного угля А в средней переходной области С правой колонны 1 (т.е. на крайней правой стороне относительно нижней средней части сдвоенной колонны); 3) третью газовую камеру G3, расположенную между верхней частью со слоем активированного угля В и средней переходной области С левой колонны 1 и верхней частью со слоем активированного угля В и средней переходной области С правой колонны 1; а также 4) четвертую газовую камеру G4, расположенную снаружи верхней части со слоем активированного угля В левой колонны 1 (т.е. на крайней левой стороне относительно верхней части сдвоенной колонны), и четвертую газовую камера G4, расположенную снаружи верхней части со слоем активированного угля правой колонны 1 (т.е. на крайней правой стороне относительно верхней части сдвоенной колонны); впускное отверстие для отходящего газа 2, сообщающееся с первой газовой камерой G1, расположенное в нижней части передней поверхности адсорбционной колонны с активированным углем с двумя параллельными рядами, а две четвертые газовые камеры G4 с двух сторон верхней части адсорбционной колонны с активированным углем сообщающиеся с выпускным отверстием для отходящего газа 3 после схождения через канал для отходящего газа, расположенный в верхней части передней поверхности или задней поверхности адсорбционной колонны с активированным углем.
Нижняя часть со слоем активированного угля А левой колонны 1 и нижняя часть со слоем активированного угля А правой колонны 1, соответственно включают в себя или имеют, последовательно распределенные по колонне 1 в поперечном направлении: первую нижнюю камеру для материала a1, разделенную (или образованную) заслонкой 101 и перфорированной пластиной 102, смежную с первой газовой камерой G1; по меньшей мере, одну вторую нижнюю камеру для материала а2, разделенную (или образованную) двумя или более перфорированными пластинами 2 и примыкающую к первой нижней камере для материала a1; и третью нижнюю камеру для материала а3, отделенную (или образованную) перфорированной пластиной 102 и микропористой пластиной 103.
Верхняя часть со слоем активированного угля В левой колонны 1 и верхняя часть со слоем активированного угля В правой колонны 1 соответственно содержат или имеют, последовательно распределенные по колонне 1 в поперечном направлении: первую верхнюю камеру для материала b1, отделенную (или образованную) заслонкой 101 и перфорированной пластиной 102 смежной с третьей газовой камерой G3; по меньшей мере, одну вторую верхнюю камеру для материала b2, смежную с первой верхней камерой для материала b1 и отделенную (или образованную) двумя или более перфорированными пластинами 102; и третью верхнюю камеру для материала b3, отделенную (или образованную) перфорированной пластиной 102 и микропористой пластиной 103.
В каждой из колонн 1, в левой колонне 1 и в правой колонне 1 первая нижняя камера для материала a1 сообщается с первой верхней камерой для материала b1 через соответствующую первую группу разгрузочных каналов c1, продольно расположенных на колонне 1 в ряд, вторая нижняя камера для материала а2 сообщается со второй верхней камерой для материала b2 через соответствующую вторую группу разгрузочных каналов с2, расположенных в продольном направлении в ряд на колонне 1, а третья нижняя камера для материала а3 сообщается с третьей верхней камерой для материала b3 через соответствующую третью группу разгрузочных каналов с3, расположенных в продольном направлении в ряд на колонне 1.
В каждой из колонн 1, в левой колонне 1 и в правой колонне 1 вышеупомянутый один ряд первой группы разгрузочных каналов c1, вышеупомянутый один ряд второй группы разгрузочных каналов с2 и вышеупомянутый один ряд третьей группы разгрузочных каналов с3 относятся или образуют среднюю переходную область С, в которой имеются зазоры между группами разгрузочных каналов каждого ряда, а зазор или расстояние вокруг каждого разгрузочного канала выполняет функцию газового канала.
В каждой из колонн 1, в левой колонне 1 и правой колонне 1, вышеупомянутый один ряд первой группы разгрузочных каналов c1, вышеупомянутые один или более рядов второй группы разгрузочных каналов с2 и вышеупомянутый один ряд третьей группы разгрузочных каналов с3 расположены сбоку на колонне 1 в шахматном порядке или пересекаются друг с другом, то есть: на горизонтальном участке колонны 1 центральные точки первых разгрузочных каналов c1, второго разгрузочного канала с2 и третьего разгрузочного канала С3, расположенные рядом друг с другом, не находятся на одной прямой линии, так что все разгрузочные каналы являются статическим смесительным устройством для смешивания в канале для отходящего газа средней переходной области С, как показано на Фиг. 7.
Четыре независимых впускных отверстия для подачи активированного угля расположены в продольном направлении в соответствующей верхней части левой колонны 1 и правой колонны 1, как показано на Фиг. 5.
В общей сложности три разгрузочных бункера 107 расположены в нижней части на дне как левой колонны 1, так и правой колонны 1.
Нижняя часть со слоем активированного угля содержит одну вторую нижнюю камеру для материала а2 (то есть камеру с активированным углем). Соответственно, верхняя часть со слоем активированного угля В содержит одну вторую верхнюю камеру для материала b2 (то есть камеру с активированным углем).
Среди трех камер с активированным углем, расположенных в нижней части, или среди трех камер с активированным углем, расположенных в верхней части, в направлении потока отходящего газа толщина второй камеры для материала а2 или b2 превышает в 4 раза толщину первой камеры для материала a1 или b1, а толщина третьей камеры для материала а3 или b3 в 1,2 раза больше толщины второй камеры для материала а2 или b2.
Нижняя часть имеет три камеры с активированным углем, а в направлении потока отходящего газа - толщина первой камеры для материала a1 (т.е. передней камеры), второй камеры для материала а2 (т.е. средней камеры) и третьей камера для материала а3 (т.е. задней камеры) составляет соответственно 300 мм, 1200 мм и 1440 мм.
Форма поперечного сечения первых разгрузочных каналов c1, второго разгрузочного канала с2 или третьего разгрузочного канала с3 представляет собой прямоугольную фигуру.
Разгрузочный круглый ролик (разгрузочный круглый ролик предшествующего уровня техники) расположен на дне каждой камеры для материала нижней части со слоем активированного угля.
Выпускной поворотный клапан F расположен в разгрузочном бункере или в донном хранилище 107 адсорбционной колонны.
Впускное отверстие 2 для отходящих газов, расположенное в нижней части адсорбционной колонны, и выпускное отверстие 3 для отходящих газов, расположенное в верхней части адсорбционной колонны, расположены на одной и той же стороне адсорбционной колонны.
На среднем участке в вертикальном направлении средней переходной области С сумма площадей поперечного сечения всех разгрузочных каналов c1, с2 и с3 составляла 25% от суммы площадей поперечного сечения всех верхних камер для материала с активированным углем или суммы площадей поперечного сечения всех нижних камер для материала с активированным углем.
Высота средней переходной области С адсорбционной колонны или длина средней переходной области С в вертикальном направлении адсорбционной колонны составляет 2,5 м.
Высота основного корпуса левой колонны 1 или правой колонны 1 сдвоенной адсорбционной колонны составляет 22 метра.
Представлен способ очистки отходящих газов с использованием вышеупомянутой сдвоенной или двухрядной адсорбционной колонны с активированным углем, который включает в себя следующие этапы:
1) отходящий газ или агломерационный отходящий газ подается в первую газовую камеру G1 вышеуказанной адсорбционной колонны с активированным углем через впускное отверстие 2 для отходящего газа, затем отходящий газ проходит последовательно через первую нижнюю камеру для материала a1, вторую нижнюю камеру для материала а2 и третью нижнюю камеру для материала а3 в соответствующей нижней части со слоем активированного угля А в левой колонне 1 и в правой колонне 2, и вступает в контакт с активированным углем в камерах для материала, вследствие чего, активированный уголь адсорбирует загрязняющие вещества, включая оксиды серы, оксиды азота и диоксин;
2) отходящий газ, выпускаемый из третьей нижней камеры для материала а3 и поступающий во вторую газовую камеру G2, последовательно проходит через пустоты между рядом третьей группы разгрузочных каналов с3, пустоты между рядом второй группы разгрузочных каналов с2 и пустоты между рядом первой группы разгрузочных каналов c1 левой колонны 1 и правой колонны 1, а затем поступает в третью газовую камеру G3; и
3) отходящий газ, поступающий в третью газовую камеру G3, последовательно проходит через первую верхнюю камеру для материала b1, вторую верхнюю камеру для материала b2 и третью верхнюю камеру для материала b3 в соответствующей верхней части со слоем активированного угля В левой колонны 1 и правой колонны 1, и вступает в контакт с активированным углем АС в камерах для материала, вследствие чего, активированный уголь адсорбирует небольшое количество загрязняющих веществ, включая оксиды серы, оксиды азота и диоксин, а затем выводятся из выпускного отверстия для отходящих газов 3.
В соответствии с Фиг. 5, подвергающийся очистке газ поступает в первую газовую камеру G1 в адсорбционной колонне через впускное отверстие 2 для газа, и газообразный аммиак вводится через впускное отверстие 2 для отходящего газа. В первой газовой камере G1 газ течет от центральной линии адсорбционной колонны к двум сторонам, как показано стрелками на Фиг. 4 и Фиг. 6, отходящий газ поступает в нижнюю часть со слоем активированного угля А адсорбционной колонны от заслонки 101 и последовательно проходит через две перфорированные пластины 102, одну микропористую пластину 103 и первую нижнюю камеру для материала a1, вторую нижнюю камеру для материала а2 и третью нижнюю камеру для материала а3, которые образованны перфорированной пластиной 102 и микропористой пластиной 103, и после удаления диоксида серы, пыли, диоксина и части оксидов азота, посредством первичной очистки, отходящий газ достигает второй газовой камеры G2.
Газ во второй газовой камере G2 движется вверх, поступает в оборудование для распределения и смешивания материала (то есть в массив разгрузочных каналов, как показано на Фиг. 7) и смешивается с газообразным аммиаком, который был введен с помощью оборудования для ввода аммиака 105, и движется в вертикальном направлении последовательно - через первые разгрузочные каналы c1, второй разгрузочный канал с2 и третий разгрузочный канал с3, а затем продолжает движение вверх.
Кроме того, отходящий газ на левой и правой сторонах соединяется, конвергентный отходящий газ поступает в третью газовую камеру G3, газ в третьей газовой камере G3 продолжает двигаться от центральной линии 1А адсорбционной колонны к двум сторонам, как показано стрелками на Фиг. 4 и Фиг. 8. Отходящий газ продолжает поступать в верхнюю часть со слоем активированного угля В адсорбционной колонны через заслонку 101 и последовательно проходит через две перфорированные пластины 102, одну микропористую пластину 103 и первую верхнюю камеру для материала b1, вторую верхнюю камеру для материала b2 и третью верхнюю камеру для материала b3, образованные перфорированной пластиной 102 и микропористой пластиной 103. После того, как большая часть оксидов азота и небольшое количество диоксида серы и других вредных веществ удаляются путем дальнейшей очистки, отходящий газ достигает четвертой газовой камеры G4. После этого отходящий газ отводится из адсорбционной колонны через выпускное отверстие 3 для отходящего газа. При этом оборудование для распределения и смешивания материала представляет собой оборудование, состоящее из разгрузочных каналов, расположенных в матрице, основная структура которых показана на Фиг 7. На Фиг. 7 стрелка показывает направление потока дымовых газов.
Прямоугольная решетка представляет собой разгрузочный канал, газ движется в пустотах между разгрузочными каналами, активированный уголь движется вниз по разгрузочным каналам. Поперечное сечение разгрузочного канала может иметь форму прямоугольника или прямоугольную фигуру
Активированный уголь АС поступает в левую колонну 1 и правую колонну 1 адсорбционной колонны с двух сторон камеры подачи загрузочного бункера, как показано на Фиг. 5.
Каждая сторона адсорбционной колонны имеет четыре независимых впускных отверстий. После подачи в адсорбционную колонну активированный уголь АС соответственно поступает в первую камеру для материала, вторую камеру для материала и третью камеру для материала, образованную из заслонки 101, двух перфорированных пластин 102 и микропористой пластины 103, и движется вниз под действием силы тяжести под контролем разгрузочного круглого ролика.
Когда активированный уголь АС движется к верхней части оборудования для распределения и смешивания материала, разгрузочный канал сжимается, и активированный уголь АС поступает в разгрузочные каналы и продолжает движение вниз. В случае, когда активированный уголь АС движется к нижней части оборудования для распределения и смешивания материала, разгрузочные каналы расширяются, и активированный уголь АС попадает в первичный адсорбционный слой.
Аналогично, активированный уголь АС поступает соответственно в первую камеру для материала, вторую камеру для материала и в третью камеру для материала, образованную из заслонки 101, двух перфорированных пластин 102 и микропористой пластины 103, и движется вниз под действием силы тяжести под управлением разгрузочного круглого ролика.
В конечном счете, активированный уголь АС проходит через первый разгрузочный канал dl, второй разгрузочный канал d2 и третий разгрузочный канал d3 и выгружается в разгрузочный бункер 107 под управлением разгрузочного круглого ролика. Наконец, активированный уголь АС выгружается из адсорбционной башни через выпускной поворотный клапан F, расположенный на дне разгрузочного бункера 107.
Второй вариант осуществления
Повторяется первый вариант осуществления, за исключением того, что вместо разгрузочного круглого ролика используется новое устройство для выгрузки активированного угля звездообразного типа, как представлено на Фиг. 13. В нижней части одной камеры для материала с активированным углем расположено одно выпускное отверстие. Выпускное отверстие образовано передней перегородкой АС-I, задней перегородкой АС-II и двумя боковыми пластинами (не показаны).
Высота основного корпуса адсорбционной колонны составляет 21 м. Толщина первой камеры для материала а составляет 180 мм. Толщина второй камеры для материала b составляет 900 мм.
Устройство выгрузки активированного угля звездообразного типа включает в себя: переднюю перегородку АС-I и заднюю перегородку АС-II, расположенную в нижней части камеры с активированным углем; также разгрузочный ролик активированного угля звездообразного типа 106, расположен ниже выпускного отверстия, образованного передней перегородкой АС-I, задней перегородкой АС-II и двумя боковыми пластинами в нижней части камеры с активированным углем; причем разгрузочный ролик активированного угля звездообразного типа 106 включает в себя круглый ролик 106а и 12 лопастей 106b, распределенных по окружности круглого ролика 106а под равными углами (θ=30°).
Профиль или контур звездообразного колеса можно увидеть из поперечного сечения ролика для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106.
Выпускное отверстие образовано из передней перегородки АС-I, задней перегородки АС-II и двух боковых пластин. Круглый ролик установлен на нижнем конце передней перегородки АС-I и задней перегородки АС-II, лопасти 106b равномерно распределены и закреплены на круглом ролике 106а, круглый ролик 106а приводится во вращение электродвигателем, с направлением вращения от задней перегородки АС-II к передней перегородке АС-I. Прилежащий угол θ между лопастями 106b составляет 30°. Между лопастью и нижним концом задней перегородки имеется зазор или расстояние s, где значение s составляет 2 мм.
Радиус окружности ролика для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106 (или радиус вращения лопастей на круглом ролике) равен r, также r - представляет собой радиус поперечного сечения (круга) круглого ролик 106а плюс ширина лопасти 106b.
Радиус поперечного сечения (круга) круглого ролика 106а составляет 60 мм, а ширина лопасти 106b составляет 100 мм.
Расстояние между центром круглого ролика и нижним концом передней перегородки составляет h, что обычно больше, чем r + (12-30) мм, но меньше, чем r / sin 58°, таким образом, может быть гарантирована не только плавная выгрузка активированного угля, но и автоматическое скольжение активированного угля, когда круглый ролик неподвижен.
Третий вариант осуществления
Повторяется первый вариант осуществления, за исключением того, что вместо разгрузочного круглого ролика используется новое устройство для выгрузки активированного угля звездообразного типа, как представлено на фиг. 13. В нижней части одной камеры для материала с активированным углем расположено одно выпускное отверстие. Выпускное отверстие образовано передней перегородкой АС-I, задней перегородкой АС-II и двумя боковыми пластинами (не показаны).
Высота основного корпуса адсорбционной колонны составляет 21 м. Толщина первой камеры для материала а составляет 160 мм. Толщина второй камеры для материала b составляет 1000 мм.
Устройство выгрузки активированного угля звездообразного типа включает в себя: переднюю перегородку АС-I и заднюю перегородку АС-II, расположенную в нижней части камеры с активированным углем; также разгрузочный ролик активированного угля звездообразного типа 106, расположенный ниже выпускного отверстия, образованного передней перегородкой АС-I, задней перегородкой АС-II и двумя боковыми пластинами в нижней части камеры с активированным углем АС-с; причем разгрузочный ролик активированного угля звездообразного типа 106 включает в себя круглый ролик 106а и 8 лопастей 106b, распределенных по окружности круглого ролика 106а под равными углами (θ=45°).
Профиль или контур звездообразного колеса можно увидеть из поперечного сечения ролика для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106.
Выпускное отверстие образовано из передней перегородки АС-I, задней перегородки АС-II и двух боковых пластин. Круглый ролик установлен на нижнем конце передней перегородки АС-I и задней перегородки АС-II, лопасти 106b равномерно распределены и закреплены на круглом ролике 106а, круглый ролик 106а приводится во вращение электродвигателем, с направлением вращения от задней перегородки АС-II к передней перегородке АС-I. Прилежащий угол θ между лопастями 106b составляет 45°. Между лопастью 106b и нижним концом задней перегородки АС-II имеется зазор или расстояние s, где значение s составляет 1 мм.
Радиус окружности ролика для выгрузки активированного угля звездообразного типа 106 (или радиус вращения лопастей на круглом ролике) равен r, также r - представляет собой радиус поперечного сечения (круга) круглого ролик 106а плюс ширина лопасти 106b.
Радиус поперечного сечения (круга) круглого ролика 106а составляет 90 мм, а ширина лопасти 106b составляет 70 мм.
Расстояние между центром круглого ролика и нижним концом передней перегородки составляет h, что обычно больше, чем r + (12-30) мм, но меньше, чем r / sin 58°, таким образом, может быть гарантирована не только плавная выгрузка активированного угля АС, но и автоматическое движение скольжение активированного угля АС, когда круглый ролик 106а неподвижен.
Четвертый вариант осуществления
Повторяется первый вариант осуществления, за исключением того, что вместо выпускного поворотного клапана предшествующего уровня техники, используется новый выпускной поворотный клапан F, как представлено на Фиг. 14-17.
Выпускной поворотный клапан F включает в себя: верхнее впускное отверстие F04, сердечник клапана F01, лопасть F02, корпус клапана F03, нижнее выпускное отверстие F05, промежуточную область F06, расположенную в верхней части полости клапана, и пластину для выравнивания материала F07. Промежуточная область F06 находится рядом с нижней частью верхнего впускного отверстия для подачи F04 и сообщается с ним, а длина поперечного сечения промежуточной области F06 в горизонтальном направлении больше, чем длина поперечного сечения входного отверстия для подачи F04 в горизонтальном направлении; при этом пластина для выравнивания материала расположена в промежуточной области F06, верхний конец пластины для выравнивания материала F07 закреплен в верхней части промежуточной области F06, а поперечное сечение пластины для выравнивания материала F07 в горизонтальном направлении имеет форму «V».
Поперечное сечение верхнего впускного отверстия F04 представляет собой прямоугольник или прямоугольную фигуру, также поперечное сечение промежуточной области F06 представляет собой прямоугольник или прямоугольную фигуру.
Длина поперечного сечения промежуточной области F06 меньше, чем длина поперечного сечения лопасти F02 в горизонтальном направлении.
Пластина для выравнивания материала F07 образована путем стыкования двух отдельных пластин (F0701, F0702).
Прилежащий угол 2α между двумя отдельными пластинами составляет 90°.
Предпочтительно, прилежащий угол Ф между каждой отдельной пластиной (F0701 или F0702) или каждой поверхностью пластины (F0701 или F0702) и направлением длины переходной области F06 составляет 30°, и Ф должен быть больше угла трения активированного угля.
Соответствующие основания двух отдельных пластин (F0701, F0702) имеют форму дуги окружности.
Длина сегмента центральной линии между двумя отдельными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями пластин (F0701, F0702) равна или меньше ширины поперечного сечения промежуточной области F06 в горизонтальном направлении.
α+Ф=90°.
Радиус вращения лопасти выпускного поворотного клапана равен r, а r - радиус поперечного сечения (круга) сердечника клапана F01 плюс ширина лопасти F02.
Радиус поперечного сечения (круга) сердечника клапана F01 составляет 30 мм, ширина лопасти F02 составляет 100 мм, и, таким образом, г составляет 130 мм.
Длина лезвия F02 составляет 380 мм.
Пятый вариант осуществления
Повторяется третий вариант осуществления, за исключением того, что вместо известного выпускного поворотного клапана, используется новый выпускной поворотный клапан F, как представлено на Фиг. 14-17.
Выпускной поворотный клапан F включает в себя: верхнее впускное отверстие F04, сердечник клапана F01, лопасть F02, корпус клапана F03, нижнее выпускное отверстие F05, промежуточную область F06, расположенную в верхней части полости клапана, и пластину для выравнивания материала F07. Промежуточная область F06 находится рядом с нижней частью верхнего впускного отверстия для подачи F04 и сообщается с ним, а длина поперечного сечения промежуточной области F06 в горизонтальном направлении больше, чем длина поперечного сечения входного отверстия для подачи F04 в горизонтальном направлении; при этом пластина для выравнивания материала расположена в промежуточной области F06, верхний конец пластины для выравнивания материала F07 закреплен в верхней части промежуточной области F06, а поперечное сечение пластины для выравнивания материала F07 в горизонтальном направлении имеет форму «V».
Поперечное сечение верхнего впускного отверстия F04 представляет собой прямоугольник или прямоугольную фигуру, также поперечное сечение промежуточной области F06 представляет собой прямоугольник или прямоугольную фигуру.
Длина поперечного сечения промежуточной области F06 меньше, чем длина поперечного сечения лопасти F02 в горизонтальном направлении.
Пластина для выравнивания материала F07 образована путем стыкования двух отдельных пластин (F0701, F0702).
Прилежащий угол 2α между двумя отдельными пластинами (F0701, F0702) составляет 90°.
Предпочтительно, прилежащий угол Ф между каждой отдельной пластиной (F0701 или F0702) или каждой поверхностью пластины (F0701 или F0702) и направлением длины переходной области F06 составляет 30°, и Ф должен быть больше угла трения активированного угля.
Соответствующие основания двух отдельных пластин (F0701, F0702) имеют форму дуги окружности.
Длина сегмента центральной линии между двумя отдельными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями пластин (F0701, F0702) равна или меньше ширины поперечного сечения промежуточной области F06 в горизонтальном направлении.
α+Ф=90°.
Радиус вращения лопасти выпускного поворотного клапана равен r, а r - радиус поперечного сечения (круга) сердечника клапана F01 плюс ширина лопасти F02.
Радиус поперечного сечения (круга) сердечника клапана F01 составляет 30 мм, ширина лопасти F02 составляет 100 мм, и, таким образом, r составляет 130 мм. Длина лезвия F02 составляет 380 мм.