УСТРОЙСТВО ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИИ И ДЕНИТРАЦИИ, ИМЕЮЩЕЕ ВЫСОКУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
DESULPHURISATION AND DENITRATION APPARATUS EXHIBITING HIGH EFFICIENCY

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке на патент Китая. 201810305906.2 под названием «УСТРОЙСТВО ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИИ И ДЕНИТРАЦИИ, ИМЕЮЩЕЕ ВЫСОКУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ», поданное в Китайское национальное управление интеллектуальной собственности 8 апреля 2018 года, полное раскрытие которого включено в настоящий документ посредством ссылки во всей его полноте.
Область техники
[0002] Настоящее раскрытие относится к устройству для очистки дыма с использованием активированного угля, который подходит для обработки загрязненого воздуха, в частности, для эффективного устройства для денитрации и распыления аммиака, для очистки спекаемого дыма, и относится к области защиты окружающей среды.
Уровень техники
[0003] Для промышленного дыма, особенно дыма от агломерационной машины в сталелитейной промышленности, идеально использовать устройство для десульфурации и денитрации, включающее адсорбционную колонну с активированным углем и десорбционную колонну, и соответствующий процесс. В устройстве десульфурации и денитрации, включающем адсорбционную колонну с активированным углем и десорбционную колонну (или регенерационную колонну), адсорбционная колонна с активированным углем используется для адсорбции загрязняющих веществ, содержащих оксиды серы, оксиды азота и диоксины, из спекаемого дыма или выхлопных газов (особенно спекаемого дыма из агломерационной машины в сталелитейной промышленности), тогда как десорбционная колонна используется для термической регенерации активированного угля.
[0004] Десульфурация активированным углем имеет преимущества высокой скорости десульфурации, одновременно обеспечивая денитрификацию, удаление диоксинов и удаление пыли, а также отсутствие сточных вод и остатков, что является очень многообещающим способом очистки дыма. Активированный уголь можно регенерировать при высоких температурах. При температуре выше 350°С загрязнители, такие как оксиды серы, оксиды азота и диоксины, адсорбированные активированным углем, быстро десорбируются или разлагаются (диоксиды серы десорбируются, оксиды азота и диоксиныразлагаются). Кроме того, когда температура повышается, скорость регенерации активированного угля дополнительно увеличивается, и время регенерации сокращается. Предпочтительно температура регенерации активированного угля в десорбционной колонне должна составлять приблизительно 430°С. Следовательно, идеальная температура десорбции (или температура регенерации) находится, например, в диапазоне от 390 до 450°С, более предпочтительно от 400 до 440°С.
X
[0005] Обычный процесс обессеривания активированным углем показан на фиг. 1. Дым подается в адсорбционную колонну с помощью бустерного вентилятора, а смешанный газ из аммиака и воздуха распыляется на входе в колонну для повышения эффективности удаления NO. Очищенный дым поступает в основной дымоход и спускается. Активированный уголь добавляется в адсорбционную колонню с верхней части колонни и движется вниз под действием силы тяжести и выпускного устройства на дне колонны. Активированный уголь из десорбционной колонны подается в адсорбционную колонну вторым конвейером с активированным углем. Активированный уголь, насыщенный адсорбированными загрязняющими веществами в адсорбционной колонне, выгружается снизу, и выгруженный активированный уголь подается в десорбционную колонну первым конвейером с активированным углем для регенерации активированного угля.
2
2
2
x
[0006] Функция десорбционной колонны состоит в выпуске SO, адсорбированного активированным углем. Находясь при температуре выше 400°C и оставаясь на определенное время, диоксины могут разлагаться более чем на 80%. Активированный уголь может быть повторно использован после охлаждения и просеивания. Высвободившийся SO может быть использован для производства серной кислоты и тому подобного. Активированный уголь после десорбции подается в адсорбционную колонну через конвейерное устройство для повторной адсорбции SO и NO.
x
X
[0007] NO и аммиак подвергаются реакциям SCR и SNCR в адсорбционной колонне и десорбционной колонне для удаления NO. Пыль адсорбируется активированным углем при прохождении через адсорбционную колонну и отфильтровывается с помощью вибрационного сита в нижней части десорбционной колонны, а отфильтрованный порошок активированного угля направляется в зольную камеру.
[0008] В обычной технологии, согласно процессу очистки дыма с использованием активированного угля, аммиак непосредственно распыляется во впускное отверстие дыма. Чтобы увеличить скорость денитрации, количество аммиака, распыляемого во входное отверстие для дыма, обычно увеличивается, но в то же время выход аммиака из выходного отверстия является более серьезным.
[0009] Кроме того, пыль адсорбируется активированным углем при прохождении через адсорбционную колонну и отфильтровывается с помощью вибрационного сита в нижней части десорбционной колонны, отфильтрованный порошок активированного угля направляется в зольный бункер, а слева активированный уголь на сите считается пригодным для переработки. В настоящее время обычно используемым ситом является сито с квадратными отверстиями, и длина стороны квадратного отверстия определяется в соответствии с требованиями к ситам, которые обычно составляют около 1,2 мм. Однако активированный уголь в форме таблеток размером 9 мм × 1 мм будет считаться квалифицированным, если он просеивается через это сито. Активированный уголь в форме таблеток имеет низкие сопротивление истиранию и прочность на сжатие, и он легко превращается во фрагмнты после попадания в систему очистки дыма. С одной стороны, сопротивление в системе очистки дыма увеличивается из-за большего количества порошка в слое активированного угля, что увеличивает эксплуатационные расходы системы; и с другой стороны, повышается риск высокотемпературного сгорания активированного угля. Кроме того, пыль в выходном дыме в основном включает в себя некоторые мелкие частицы, содержащиеся в исходном дыме, и порошок активированного угля, вновь захваченный, когда дым проходит через слой активированного угля, и большое количество порошка слоя активированного угля будет увеличивать пыль на выходе дыма, влияя на окружающую среду и вызывая загрязнение воздуха.
[0010] Кроме того, устройство для выгрузки активированного угля в традиционной технологии включает в себя круглый роликовый питатель и поворотный клапан подачи, как показано на фиг.8.
[0011] Прежде всего, для круглого роликового питателя, во время работы круглого роликового питателя, под действием силы тяжести активированный уголь перемещается вниз под управлением круглого роликового питателя. Различные скорости вращения круглого роликового питателя определяют скорость движения активированного угля. Активированный уголь, выгружаемый из круглого роликового питателя, поступает в загрузочный поворотный клапан для разгрузки и затем поступает в транспортировочное устройство для рециркуляции. Основная функция питающего поворотного клапана заключается в том, чтобы поддерживать герметичность адсорбционной колонны при выгрузке, чтобы вредный газ из адсорбционной колонны не попадал в воздух.
[0012] Поскольку дым содержит определенное количество водяного пара и пыли, небольшое количество активированного угля будет прилипать во время процесса адсорбции, образуя блок для блокировки выпускного отверстия, как показано на фиг.9. Если выпускное отверстие сильно заблокировано, активированный уголь не может двигаться непрерывно, что приводит к адсорбционному насыщению активированного угля и потере эффекта очистки, и из-за аккумулирования тепла активированного угля температура слоя активированного угля является высокой, что имеет большую потенциальную угрозу безопасности. В настоящее время способ обработки заключается в ручном снятии блока после выключения системы. Кроме того, во время производственного процесса в круглом роликовом питателе часто возникает неисправность, такая как: утечка материалов при изменении давления дыма и невозможность контроля материалов во время останова. Кроме того, количество круглых роликовых питателей велико (даже если выйдет из строя только одно, необходимо отключить все крупномасштабное устройство), высока стоимость, сложны техническое обслуживание и ремонт, что накладывает определенные ограничения на разработку технологии активированного угля.
[0013] Во-вторых, для поворотного клапана подачи в традиционной технологии существуют следующие проблемы. Для транспортировки хрупких частиц, таких как активированный уголь для десульфурации и денитрификации, использование поворотного клапана должно обеспечивать воздухонепроницаемость корпуса колонни, с одной стороны, и обеспечивать неразрушающую транспортировку материалов, с другой стороны. Однако, если транспортирующая среда обрезается из-за вращения лопасти во время процесса перемещения поворотного клапана, как показано на фиг.8, эксплуатационные расходы системы будут увеличены. Кроме того, явление сдвига приведет к износу корпуса клапана, ухудшению воздухонепроницаемости и сокращению срока службы. Особенно в случае, когда входное отверстие для подачи заполнено материалами, эффект сдвига лопастью и корпусом клапана на транспортирующую среду становится более очевидным, когда ядро клапана вращается. Для большой адсорбционной колонни, которая обычно имеет высоту около 20 метров, в случае отказа круглого роликового питателя или поворотного клапана в процессе производства это приведет к огромным потерям при непрерывной работе процесса, поскольку адсорбционная колоння заполнена тоннами активированного угля, ручное удаление и техническое обслуживание или переустановка очень затруднены, и воздействие и потери, вызванные отключением, невообразимы.
Сущность изобретения
[0014] Чтобы избежать чрезмерного выхода аммиака, в настоящем раскрытии используется активированный уголь для предварительной адсорбции некоторого количества аммиака; кроме того, чтобы усилить эффект денитрации, часть аммиака распыляется в среднюю часть адсорбционной колонны.
[0015] Согласно первому варианту реализации, обеспеченному настоящим раскрытием, предложено устройство для десульфурации и денитрации, которое включает в себя: адсорбционную колонну, десорбционную колонну, газовый смеситель, первый конвейер с активированным углем, второй конвейер с активированным углем и бункер с активированным углем, расположенный над адсорбционной колонней, в котором
на одной стороне адсорбционной колонны обеспечены впуск для дыма, верхняя часть дымохода, средняя часть дымохода и нижняя часть дымохода, сообщающиеся с впуском для дыма, и на другой стороне адсорбционной колонны обеспечен выпуск для дыма, и
первый газопровод от выпуска для газа смесителя газа соединен с впуском для газа (то есть расположен в средней или нижней части бункера) бункера с активированным углем, и второй газопровод от выпуска для газа газового смесителя соединен со средней частью дымохода и, необязательно, соединен (может быть соединен или не соединен) с верхней частью дымохода, и третий газопровод от выпуска для газа (то есть расположенный в средней или верхней части бункера) бункера с активированным углем сходится/объединяется со вторым газопроводом.
[0016] Обычно дымоход, расположенный по потоку после впуска для дыма, делится на три слоя, а именно: верхнюю часть дымохода, среднюю часть дымохода и нижнюю часть дымохода. Соответственно, адсорбционная колонна также разделена на верхнюю часть, среднюю часть и нижнюю часть. Точка распыления разбавленного аммиака в дымоходе расположена в средней части дымохода (предпочтительно на переднем конце средней части дымохода).
[0017] В этой заявке «необязательно» означает, что часть может быть включена или не включена, или действие может быть выполнено или не выполнено.
[0018] Как правило, на трубопроводе подачи активированного угля над бункером с активированным углем расположены два поворотных клапана. Предпочтительно, между двумя поворотными клапанами подсоединен трубопровод для подачи азота для герметизации азота и предотвращения утечки дыма.
[0019] Предпочтительно, первый газовый клапан V обеспечен на переднем конце первого газопровода, а второй газовый клапан V обеспечен на переднем конце второго газопровода.
[0020] Как правило, первый конвейер с активированным углем собирает материал активированного угля, выгруженный из нижней части адсорбционной колонны и адсорбировавший дым, и затем транспортирует активированный уголь к верхней части десорбционной колонны.
[0021] Второй конвейер с активированным углем собирает регенерированный активированный уголь, выгруженный из десорбционной колонны, и затем транспортирует активированный уголь в верхний бункер адсорбционной колонны.
[0022] Как правило, еще один трубопровод для подачи азота подключен между двумя поворотными клапанами на подающем трубопроводе над десорбционной колонной, и еще один трубопровод для подачи азота подключен между двумя поворотными клапанами на выпускном трубопроводе под десорбционной колонной для герметизации азота и предотвращения образования утечки дыма.
3
3
[0023] В газовом смесителе аммиак разбавляется воздухом до концентрации NH ≤ 5 об.% и становится разбавленным аммиаком. Согласно первому пути разбавленный аммиак подается в бункер, расположенный в верхней части адсорбционной колонны, через первый газовый клапан V и первый газопровод, и разбавленный аммиак предварительно адсорбируется активированным углем в бункере. Согласно другому пути или второму пути разбавленный аммиак подается в среднюю часть дымохода и, необязательно, подается в верхнюю часть дымохода через второй газовый клапан V и второй газопровод. Смешанный газ, выходящий из бункера с активированным углем, транспортируется по третьему газопроводу для сближения с другим или вторым путем разбавленного аммиака и распыляется в дымоход. Дымоход разделен на три слоя, а адсорбционная колонна аналогичным образом разделена на верхнюю, среднюю и нижнюю части. Точка распыления разбавляющего аммиака расположена в средней части дымохода. Чтобы предотвратить утечку аммиака в бункере на конвейер, между бункером и конвейером обеспечен двухслойный поворотный клапан, и вводится герметизирующий газ (такой как азот или инертный газ). После того, как активированный уголь в бункере адсорбирует NH, активированный уголь переносится в верхнюю часть адсорбционной колонны под действием силы тяжести и вступает в контакт с дымом для достижения десулфуризации и денитрификации; тем временем аммиак, адсорбированный активированным углем, постепенно расходуется оксидами азота, однако активированный уголь в это время все еще обладает сильной каталитической активностью, поэтому для усиления эффекта денитрации часть аммиака добавляется в дымоход средняя часть на входе в адсорбционную колонну; каталитическая активность активированного угля, проходящего через среднюю часть адсорбционной колонны, уже очень низка. Чтобы избежать потерь аммиака, нет необходимости распылять аммиак в нижнюю часть дымохода.
[0024] В вышеупомянутом первом варианте осуществления можно избежать чрезмерного выхода аммиака. Активированный уголь используется для предварительной абсорбции аммиака; кроме того, чтобы усилить эффект денитрации, часть аммиака распыляется в среднюю часть адсорбционной колонны.
[0025] Согласно второму варианту реализации, предоставленному настоящим раскрытием, предложено устройство для десулфуризации и денитрации, которое включает в себя: адсорбционную колонну, десорбционную колонну, газовый смеситель, первый конвейер с активированным углем, второй конвейер с активированным углем и бункер с активированным углем, расположенный над адсорбционной колонной, при этом
впуск для дыма, верхняя часть дымохода, средняя часть дымохода и нижняя часть дымохода в сообщении с впуском для дыма обеспечены на одной стороне адсорбционной колонны, и выпуск для дыма обеспечен на другой стороне адсорбционной колонны, и
десорбционная колонна обеспечена трубопроводом передачи азота, трубопровод передачи азота имеет четыре ветви, представляющие собой первую ветвь азота, вторую ветвь азота, третью ветвь азота и четвертую ветвь азота, причем первая ветвь азота соединена с более низким охлаждающим участком десорбционной колонны, вторая ветвь азота соединена с верхним нагревательным участком десорбционной колонны, третья ветвь азота соединена между двумя поворотными клапанами на подающем трубопроводе над десорбционной колонной, и четвертая ветвь азота соединена между 2 поворотными клапанами на выпускном трубопроводе под десорбционной колонной; и
трубопровод для транспортировки аммиака делится на две ветви, представляющие собой первый газопровод и второй газопровод, первый газопровод подключен к первой ветке азота, второй газопровод соединен с впуском аммиака газового смесителя, и третий газопровод от выпуска смешанного газа газового смесителя соединен со средней частью дымохода адсорбционной колонны (предпочтительно, точка распыления аммиака находится на переднем конце средней части дымохода).
[0026] Как правило, верхняя нагревательная секция десорбционной колонны представляет собой конструкцию теплообмена из корпуса и трубопровода, в которой нагревательный газ проходит по корпусной части, и активированный уголь проходит по трубопроводной части. Нижняя охлаждающая секция также представляет собой конструкцию теплообмена из корпуса и трубопровода, в которой охлаждающий газ проходит по корпусной части, а активированный уголь проходит по трубопроводной части.
[0027] Первая ветвь азота транспортирует азот в трубопроводную часть нижней секции охлаждения, а вторая ветвь азота передает азот в трубопроводную часть верхней нагревательной секции.
[0028] Как правило, два поворотных клапана расположены на трубопроводе для транспортировки аммиака над бункером с активированным углем адсорбционной колонны. Предпочтительно, трубопровод для транспортировки азота подсоединен между двумя поворотными клапанами для герметизации азота и предотвращения утечки дыма.
[0029] Предпочтительно, первый газовый клапан V обеспечивается на переднем конце первого газопровода, а второй газовый клапан V обеспечивается на переднем конце второго газопровода.
[0030] Как правило, первый конвейер с активированным углем собирает материал активированного угля, сбрасываемый с нижней части адсорбционной колонны и имеющий адсорбированный дым, а затем передает активированный уголь в верхнюю часть десорбционной колонны.
[0031] Второй конвейер с активированным углем собирает регенерированный активированный уголь, сбрасываемый из десорбционной колонны, затем передает активированный уголь в верхний бункер адсорбционной колонны.
2
3
3
[0032] Основная функция распыления азота в десорбционной колонне заключается в уплотнении и использовании азота в качестве газа-носителя для SO. Как правило, азот распыляется в десорбционную колонну в четырех ветвях, в том числе ветвь азота в нижней части охлаждающей секции десорбционной колонны. Определенное количество аммиака попадает в азотный трубопровод в нижней части охлаждающей секции десорбционной колонны через первый газовый клапан и первый газопровод, и после разбавления азотом, соприкасается с охлажденным регенерированным активированным углем, и предварительно адсорбируется активированным углем. В газовом смесителе другая часть аммиака разбавляется воздухом до концентрации NH и 5 об.% и становится разбавленным аммиаком, который распыляется в дымоход. Дымоход делится на три слоя, и адсорбционная колонна аналогичным образом делится на верхнюю, среднюю и нижнюю части. Точка распыления аммиака находится в средней части дымохода. После того, как активированный уголь в нижней части секции охлаждения десорбционной колонны адсорбирует NH, активированный уголь переносится в верхнюю часть адсорбционной колонны и вступает в контакт с дымом для достижения десульфурации и денитрификации; в то же время аммиак, адсорбированный активированным углем, постепенно расходуется, однако активированный уголь в это время все еще обладает сильной каталитической активностью, поэтому для усиления эффекта денитрации разбавленный аммиак добавляют в среднюю часть дымохода на впуск адсорбционной колонны; каталитическая активность активированного угля, проходящего через среднюю часть адсорбционной колонны, уже очень низка. Чтобы избежать потерь аммиака, нет необходимости распылять аммиак в нижнюю часть дымохода.
[0033] В вышеупомянутом втором варианте осуществления можно избежать чрезмерных потерь аммиака. Активированный уголь используется для предварительной адсорбции некоторого количества аммиака в нижней части охлаждающей секции десорбционной колонны; кроме того, чтобы усилить эффект денитрации, часть аммиака снова распыляется в среднюю часть адсорбционной колонны.
[0034] Предпочтительно адсорбционная колонна имеет три камеры подачи активированного угля, то есть первую камеру подачи, вторую камеру подачи и третью камеру подачи вдоль направления потока дыма. Первая камера подачи (то есть передняя камера) имеет толщину от 90 мм до 350 мм (предпочтительно, от 100 мм до 250 мм или от 110 мм до 230 мм, например, 120 мм, 150 мм, 200 мм или 220 мм), вторая камера подачи (то есть средняя камера) имеет толщину от 360 до 2000 мм (предпочтительно, от 380 до 1800 мм или от 400 до 1600 мм, например 450 мм, 600 мм, 700 мм, 800 мм, 900 мм, 1200 мм, 1500 мм, 1700 мм), и третья камера подачи (то есть задняя камера) имеет толщину от 420 до 2200 мм (предпочтительно, от 432 до 2200 мм или от 450 до 2050 мм, например, 500 мм, 600 мм, 700 мм, 800 мм, 900 мм, 1000 мм, 1100 мм, 1400 мм, 1600 мм, 1800 мм или 2000 мм).
[0035] Предпочтительно, в нижней части каждой камеры подачи адсорбционной колонны обеспечен выпускной круглый валик.
[0036] Предпочтительно, загрузочный бункер или нижний бункер адсорбционной колонны снабжен одним или несколькими выпускными поворотными клапанами.
[0037] Во всех системах десульфурации и денитрации по настоящему изобретению ниже выпуска в нижней части десорбционной колонны или по потоку после десорбционной колонны обычно обеспечено вибрационное сито, оборудованное ситом.
[0038] Чтобы избежать удерживания активированного угля в форме таблетки на сите, в настоящем изобретении разработано сито с прямоугольными ячейками или полосчатыми ячейками. Сито может быть установлено на вибрационном сите для просеивания частиц активированного угля, которые соответствуют требованиям устройства десульфурации и денитрации.
[0039] Поэтому, предпочтительно, обеспечено сито с прямоугольными ячейками или полосчатыми ячейками, длиной прямоугольной ячейки L≥3D и шириной прямоугольной ячейки от 0,65 до 0,95 h (предпочтительно от 0,7 h до 0,9 h, более предпочтительно от 0,73 h до 0,85 h), где D - диаметр круглого сечения цилиндров активированного угля, которые должны удерживаться на сите, а h - минимальная длина гранулированных цилиндров активированного угля, удерживаемых на сите.
[0040] В частности, для преодоления технических проблем, с которыми сталкиваются в существующих устройствах дусулфурации и денитрации, минимальная длина h цилиндра активированного угля обычно должна составлять от 1,5 мм до 7 мм. Например, h=2 мм, 4 мм или 6 мм.
[0041] D (или φ) зависит от конкретных требований к устройству десулфурации и денитрации. Как правило, D (или φ) = 4,5-9,5 мм, предпочтительно, 5-9 мм, более предпочтительно, 5,5-8,5 мм, еще более предпочтительно, 6-8 мм, например 6,5 мм, 7 мм или 7,5 мм.
[0042] Адсорбционная колонна обычно имеет, по меньшей мере, две камеры подачи активированного угля.
[0043] Предпочтительно, круглый роликовый питатель или выпускной круглый валик (G) обеспечены на дне каждой камеры подачи активированного угля адсорбционной колонны. Для выпускного круглого валика (G), описанного здесь, может использоваться выпускной круглый валик по традиционной технологии. Однако, предпочтительно, чтобы вместо круглого роликового питателя или выпускного валика (G) могло использоваться устройство (G) для выгрузки активированного угля типа храпового колеса, которое включает в себя: переднюю перегородку и заднюю перегородку в нижней части камеры подачи активированного угля и выпускной валик для активированного угля типа храпового колеса, расположенный ниже выпуска, образованного передней перегородкой и задней перегородкой в нижней части камеры подачи активированного угля. Выпускной валик для активированного угля типа храпового колеса включает в себя круглый валик и множество лопастей, распределенных под одинаковыми углами или, по существу, под равными углами по окружности круглого валика. Более конкретно, выпускной валик для активированного угля типа храпового колеса используется ниже выпускного отверстия, образованного передней перегородкой и задней перегородкой в нижней части камеры подачи активированного угля.
[0044] Если смотреть с поперечного сечения выпускного валика для активированного угля типа храпового колеса, то выпускной валик для активированного угля типа храпового колеса показывает конфигурацию или форму храпового колеса.
[0045] Устройство для выгрузки активированного угля типа храпового колеса в основном состоит из передней перегородки и задней перегородки выпуска для активированного угля, двух боковых пластин, лопастей и круглого валика. Передняя перегородка и задняя перегородка установлены неподвижно, и выпускной канал с активированным углем, то есть выпуск, остается между передней перегородкой и задней перегородкой. Выпуск состоит из передней перегородки, задней перегородки и двух боковых пластин. Круглый валик расположен на нижнем конце передней перегородки и задней перегородки. Лопасти равномерно распределены и закреплены на круглом валике. Круглый ролик вращается, приводимый в движение двигателем, в направлении вращения от задней перегородки к передней перегородке. Внутренний угол или расстояние между соседними лезвиями не должно быть слишком большим. Внутренний угол θ между соседними лопастями, как правило, рассчитан так, чтобы он составлял менее 64°, например, от 12° до 64°, предпочтительно, от 15° до 60°, предпочтительно, от 20° до 55°, более предпочтительно, от 25° до 50° и еще больше предпочтительно от 30° до 45°. Между лезвием и нижним концом задней перегородки обеспечен зазор или расстояние s. Значение s обычно составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно от 0,7 до 3 мм и предпочтительно от 1 до 2 мм.
[0046] Радиус профиля выпускного валика для активированного угля типа храпового колеса (или радиус профиля лопастей на круглом валике) равен r. r равен радиусу поперечного сечения (круга) круглого валика (106а) плюс ширина лопасти.
[0047] Обычно радиус поперечного сечения (круга) круглого ролика составляет от 30 мм до 120 мм, предпочтительно, от 50 мм до 100 мм, а ширина лезвия составляет от 40 мм до 130 мм, предпочтительно, от 60 мм до 100 мм.
[0048] Расстояние между центром круглого валика и нижним концом передней перегородки составляет h. h обычно больше r + (от 12 до 30) мм, но меньше r/sin 58°, что может гарантировать, что активированный уголь плавно выгружается, и активированный уголь не соскальзывает сам по себе, когда круглый валик не движется.
[0049] Как правило, в настоящей заявке поперечное сечение выпуска устройства для выгрузки активированного угля типа храпового колеса является квадратным или прямоугольным и предпочтительно представляет собой прямоугольник, имеющий длину, превышающую ширину. То есть прямоугольник, имеющий длину больше ширины.
[0050] Предпочтительно загрузочный бункер или нижний бункер (Н) адсорбционной колонны снабжен одним или несколькими выпускными поворотными клапанами.
[0051] Для поворотного клапана, описанного здесь, может быть использован поворотный клапан по традиционной технологии. Однако предпочтительно использовать новый тип поворотного клапана, который включает в себя: верхний впуск, сердечник клапана, лопасти, корпус клапана, нижний выпуск, буферную область в верхнем пространстве внутренней полости клапана и пластину для сглаживания материала. Буферная область примыкает к нижнему пространству входа подачи и сообщается с нижним пространством, а длина поперечного сечения буферной области в горизонтальном направлении больше, чем длина поперечного сечения входа подачи в горизонтальное направление. Пластина для сглаживания материала расположена в буферной области, верхний конец пластины для сглаживания материала закреплен на верхней части буферной области, а поперечное сечение пластины для сглаживания материала имеет V-образную форму в горизонтальном направлении.
[0052] Предпочтительно поперечное сечение верхнего входа подачи является прямоугольным, и поперечное сечение буферной области является прямоугольным.
[0053] Предпочтительно, длина поперечного сечения буферной области меньше, чем длина поперечного сечения лопасти в горизонтальном направлении.
[0054] Предпочтительно, пластина для сглаживания материала формируется путем сращивания двух отдельных пластин, или пластина для сглаживания материала формируется путем сгибания одной пластины на две поверхности пластины.
[0055] Предпочтительно, внутренний угол между двумя одиночными пластинами или двумя поверхностями пластин составляет от 2 до 120°, предпочтительно, от 2 до 90°. Следовательно, α≤60°, предпочтительно, α≤45°.
[0056] Предпочтительно, внутренний угол Φ между каждой из отдельных пластин и направлением длины буферной области или между каждой из поверхностей пластин и направлением длины буферной области Φ≥30°, предпочтительно, ≥45°, и более предпочтительно, Φ≥ угла трения активированного угля.
[0057] Предпочтительно, дно каждой из двух отдельных пластин или двух поверхностей пластин имеет форму дуги.
[0058] Предпочтительно, длина сегмента центральной линии между двумя отдельными пластинами или двумя поверхностями пластин равна или меньше ширины поперечного сечения буферной области в горизонтальном направлении.
[0059] Очевидно, что α+Φ=90°.
[0060] Как правило, в настоящей заявке поперечное сечение выпуска поворотного клапана является квадратным или прямоугольным и предпочтительно представляет собой прямоугольник, имеющий длину, превышающую ширину. То есть прямоугольник, имеющий длину больше ширины.
[0061] В основном, высота основной конструкции адсорбционной колонны составляет от 10 до 60 м (метров), предпочтительно, от 12 до 55 м (метров), предпочтительно, от 14 до 50 м, предпочтительно, от 16 до 45 м, предпочтительно, от 18 до 40 м, предпочтительно, от 20 до 35 м и, предпочтительно, от 22 до 30 метров. Высота основной конструкции адсорбционной колонны относится к высоте от впуска до выпуска адсорбционной колонны (основная конструкция). Высота адсорбционной колонны относится к высоте от выпуска для активированного угля в нижней части адсорбционной колонны до впуска для активированного угля в верхней части адсорбционной колонны, то есть к высоте основной конструкции колонны.
2
2
2
2
[0062] Десорбционная колонна или регенерационная колонна обычно имеет высоту колонны от 8 до 45 метров, предпочтительно, от 10 до 40 метров и, более предпочтительно, от 12 до 35 метров. Десорбционная колонна обычно имеет основную площадь поперечного сечения от 6 до 100 м, предпочтительно, от 8 до 50м, более предпочтительно, от 10 до30 м и, еще более предпочтительно, от 15 до 20 м.
[0063] Кроме того, в настоящей заявке дым включает в широком смысле: обычный промышленный дым или промышленный выхлопной газ.
[0064] Толщина камеры с активированным углем или камеры с материалом означает расстояние или пространство между двумя пластинами пористых перегородок камеры с активированным углем или камеры с материалом.
[0065] Настоящее раскрытие имеет следующие преимущества или полезные эффекты.
1. Благодаря тому, что активированный уголь заранее адсорбирует определенное количество аммиака, эффект денитрации усиливается, и эффект денитрации увеличивается более чем на 40% по сравнению с обычной технологией.
2. Выход аммиака уменьшается.
3. Сито с прямоугольными ячейками используется в вибрационном сите для устранения явления перемычки активированного угля в форме таблеток, а активированный уголь в форме таблеток с низким сопротивлением истиранию и прочностью на сжатие отфильтровывается, чтобы избежать образование мусора и пыли при десульфурации, и устройство денитрации, которое уменьшает сопротивление движению активированного угля, снижает риск высокотемпературного сгорания активированного угля в адсорбционной колонне и позволяет повторно использовать высокопрочный активированный уголь в устройстве.
4. Специальное разгрузочное устройство используется для уменьшения сбоя разгрузки активированного угля, значительно снижая частоту выключения и технического обслуживания всего устройства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0066] На фиг.1 схематично показано устройство для десулфуризации и денитрации, включающее в себя адсорбционную колонну с активированным углем и регенерационную колонну с активированным углем, и соответствующий технологический процесс в соответствии с традиционной технологией;
[0067] Фиг.2 схематически показывает устройство для десулфуризации и денитрации и соответствующий технологический процесс в соответствии с настоящим раскрытием;
[0068] На фиг.3 схематично показано другое устройство десулфуризации и денитрации и соответствующий технологический процесс в соответствии с настоящим раскрытием;
[0069] Фиг.4 - схематический структурный вид сита в соответствии с обычной технологией;
[0070] Фиг.5 представляет собой схематический структурный вид сита согласно настоящему раскрытию;
[0071] Фиг.6 - схематичный вид активированного угля в форме таблетки;
[0072] Фиг.7 - схематический вид активированного угля в форме полоски;
[0073] Фиг.8 и 9 - схематичные виды разгрузочное устройства для активированного угля (круглый роликовый питатель) в соответствии с традиционной технологией;
[0074] Фиг.10 представляет собой схематический вид разгрузочного устройства для активированного угля типа храпового колеса в соответствии с настоящим изобретением;
[0075] Фиг.11 - схематичный вид поворотного клапана согласно настоящему раскрытию;
[0076] Фиг.12 и 13 - схематические структурные виды поперечного сечения, взятого по линии MM на фиг.11; и
[0077] Фиг.14 представляет собой схематический структурный вид пластины для сглаживания материала.
[0078] Ссылочные номера перечислены следующим образом:
1 адсорбционная колонна с активированным углем,
101 верхняя часть дымохода,
102 средняя часть дымохода,
103 нижняя часть дымохода,
А впуск для дыма,
B выпуск для дыма,
АС бункер с активированным углем,
2 десорбционная колонна,
201 область нагрева (секция),
202 область охлаждения (секция),
3 газовый смеситель,
4 первый конвейер с активированным углем,
5 второй конвейер с активированным углем,
Sc вибрационное сито,
V1 первый газовый клапан,
V2 второй газовый клапан ,
Vr поворотный клапан с активированным углем,
L1 первый газопровод,
L2 второй газопровод,
L3 третий газопровод,
L4 азотный трубопровод,
L4a первая ветвь азота,
L4b вторая ветвь азота,
L4c третья ветвь азота,
L4d четвертая ветвь азота,
AC-c камера подачи активированного угля,
H бункер подачи или нижний бункер,
AC активированный уголь,
AC-1 блок активированного угля (или агрегат),
F поворотный клапан,
G круглый роликовый питатель или выпускное устройство активированного угля типа храпового колеса или выпускной валик активированного угля типа храпового колеса,
G01 круглый валик,
G02 лопасть,
AC-I передняя перегородка,
AC-II задняя перегородка,
h расстояние между центральной осью круглого валика G01 и нижним концом передней перегородки AC-I;
S расстояние (пространство) между ножом и нижней частью задней перегородки;
θ угол между соседними лопастями G02 на круглом валике G01;
r расстояние между внешним краем лопасти и центральной осью круглого валика G01 (то есть радиус лопасти относительно центра круглого валика G01, называемый радиусом);
F поворотный клапан подачи,
F01 сердечник клапана,
F02 лопасть,
F03 корпус клапана,
F04 верхний вход подачи,
F05 нижний выход подачи,
F06 буферная область, расположенная в верхнем пространстве внутренней полости клапана,
F07 пластина для сглаживания материала,
F0701 две отдельные пластины или две поверхности пластины F07 для сглаживания материала,
α половина угла между двумя отдельными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями (F0701, F0702) пластин,
Φ угол между каждой пластиной (F0701 или F0702) и направлением длины буферной области (F06) или между каждой поверхностью (F0701 или F0702) пластин и направлением длины буферной области (F06);
L1: длина поперечного сечения входа F04 в горизонтальном направлении;
L2: длина поперечного сечения пластины F07 для сглаживания материала в горизонтальном направлении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0079] Агломерационный дым, подлежащий обработке в вариантах осуществления, представляет собой перегар агломерационной машины от сталелитейной промышленности.
[0080] Как показано на фиг.2, создано устройство для десулфуризации и денитрации, которое включает в себя: адсорбционную колонну 1, десорбционную колонну 2, газовый смеситель 3, первый конвейер 4 с активированным углем, второй конвейер 5 с активированным углем и бункер АС с активированным углем, обеспеченный над адсорбционной колонной 1, при этом
на одной стороне адсорбционной колонны 1 обеспечены впуск A для дыма, верхняя часть 101 дымохода, средняя часть 102 дымохода и нижняя часть 103 дымохода, сообщающиеся с впуском A для дыма, и на другой стороне расположен выпуск B для дыма адсорбционной колонны, и
первый газопровод L1 из выпуска для газа в газовом смесителе 3 соединен с впуском для газа (то есть расположен в средней или нижней части бункера) бункера AC с активированным углем, а второй газовый трубопровод L2 - от выпуска для газа газового смесителя 3 подключен к средней части 102 дымохода и, необязательно, подключен (может быть подключен или может быть не подключен) к верхней части 101 дымохода, и третий газопровод L3 от выпуска для газа (который находится в средней или верхней части бункера AC) бункера АС с активированным углем сходится/объединяется со вторым газопроводом L2.
[0081] Обычно дымоход, расположенный ниже по потоку от впуска для дыма, делится на три слоя, а именно: верхнюю часть 101 дымохода, среднюю часть 102 дымохода и нижнюю часть 103 дымохода. Соответственно адсорбционная колонна 1 также разделена на верхнюю часть, среднюю часть и нижнюю часть. Точка распыления разбавленного аммиака в дымоходе расположена в средней части 102 дымохода (предпочтительно, на переднем конце средней части дымохода).
[0082] В этой заявке «необязательно» означает, что часть может быть включена или не включена, или действие может быть выполнено или не выполнено.
[0083] Как правило, два поворотных клапана Vr расположены на трубопроводе для транспортировки активированного угля над бункером AC с активированным углем. Предпочтительно, трубопровод для подачи азота соединен между двумя поворотными клапанами Vr для герметизации азота и предотвращения утечки дыма.
[0084] Предпочтительно, первый газовый клапан V1 обеспечен на переднем конце первого газопровода L1, а второй газовый клапан V2 обеспечен на переднем конце второго газопровода L2.
[0085] Как правило, первый конвейер 4 с активированным углем собирает материал активированного угля, выгруженный из нижней части адсорбционной колонны 1 и адсорбировавший дым, и затем транспортирует активированный уголь в верхнюю часть десорбционной колонны.
[0086] Второй конвейер 5 с активированным углем собирает регенерированный активированный уголь, выгруженный из десорбционной колонны 2, и затем транспортирует активированный уголь в верхний бункер 3 адсорбционной колонны 1.
[0087] Как правило, другой трубопровод для подачи азота соединен между двумя поворотными клапанами Vr на подающем трубопроводе над десорбционной колонной 2, и еще один трубопровод для подачи азота соединен между двумя поворотными клапанами Vr на выпускном трубопроводе под десорбционной колонной 2 для герметизации азота и предотвращения утечки дыма.
3
[0088] В газовом смесителе 3 аммиак разбавляется воздухом до концентрации NH ≤ 5 об.% и становится разбавленным аммиаком. Первый путь разбавленного аммиака подается в бункер, расположенный в верхней части адсорбционной колонны, через первый газовый клапан V1 и первый газопровод L1, и разбавленный аммиак предварительно адсорбируется активированным углем в бункере. Другой или второй путь разбавленного аммиака подается в среднюю часть 102 дымохода и, необязательно, подается в верхнюю часть 101 дымохода через второй газовый клапан V2 и второй газопровод L2. Смешанный газ, выпускаемый из бункера AC с активированным углем, транспортируется по третьему газопроводу L3 для сближения с другим или вторым путм разбавленного аммиака и распыляется в дымоход. Дымоход разделен на три слоя, а адсорбционная колонна аналогичным образом разделена на верхнюю, среднюю и нижнюю части. Точка распыления разбавляющего аммиака расположена в средней части дымохода. Чтобы предотвратить утечку аммиака в бункере на конвейер, между бункером и конвейером обеспечен двухслойный поворотный клапан Vr, и вводится герметизирующий газ (такой как азот или инертный газ). После того, как активированный уголь поглощает NH3, активированный уголь переносится в верхнюю часть адсорбционной колонны под действием силы тяжести и соприкасается с дымом для достижения десульфуризации и денитрификации; в то же время, аммиак, аддсорбированный активированным углем, постепенно потребляется оксидами азота, однако, активированный уголь в это время все еще имеет сильную каталитическую активность, поэтому для того, чтобы усилить эффект денитрации, часть аммиака добавляется в средней части дымохода на впуске в адсорбционную колонну; каталитическая активность активированного угля, проходящего через среднюю часть адсорбционной колонны, уже очень низка. Чтобы избежать отходов аммиака, нет необходимости распылять аммиак в нижнюю часть дымохода.
[0089] В вышеупомянутом первом воплощении можно избежать чрезмерного расхода аммиака. Активированный уголь используется для поглощения некоторого количества аммиака заранее; кроме того, в целях усиления эффекта денитрации часть аммиака распыляется в среднюю часть адсорбционной колонны.
[0090] Как показано на фиг.3, создано другое устройство десульфуризации и денитрации, которое включает в себя: адсорбционную колонну 1, десорбционную колонну 2, газовый смеситель 3, первый конвейер 4 с активированным углем, второй конвейер 5 с активированным углем, и бункер АС с активированным углем, предоставленный над адсорбционной колонной 1, при этом
на одной стороне адсорбционной колонны 1 обеспечены впуск A для дыма, верхняя часть 101 дымохода, средняя часть 102 дымохода и нижняя часть 103 дымохода в сообщении с впуском А для дыма, и на другой стороне адсорбционной колонны 1 обеспечен выпуск B дыма, и
десорбционная колонна 2 снабжена трубопроводом L4 передачи азота, трубопровод L4 передачи азота имеет четыре ветви, то есть, первую ветвь L4a азота, вторую ветвь L4b азота, третью ветвь L4c азота и четвертую ветвь L4d азота, первая ветвь L4a азота соединена с нижней охлаждающей секцией 202 десорбционной колонны 2, вторая ветвь L4b азота соединена с верхней нагревательной секцией 201 десорбционной колонны 2, третья ветвь L4c азота соединена между 2 поворотными клапанами Vr на трубопроводе подачи над десорбционной колонной 2, и четвертая ветвь L4d азота соединена между 2 поворотными клапанами Vr4c на выпускном трубопроводе под десорбционной колонной 2.
[0091] Газотранспортный трубопровод аммиака разделен на две ветви, то есть первый газопровод L1 и второй газопровод L2, первый газопровод L1 подключен к первой ветке L4a азота, второй газопровод L2 соединен с впуском для аммиака в газовом смесителе 3, и к средней части 102 дымохода адсорбционной колонны 1 (желательно, точка распыления аммиака расположена на переднем конце средней части дымохода) подключен третий газопровод L3 от выпуска смешанного газа газового смесителя 3.
[0092] Как правило, верхняя нагревательная секция 201 десорбционной колонны 2 является теплообменной конструкцией из корпуса и трубопровода, в которой нагревательный газ проходит по корпусной части, а активированный уголь проходит по трубопроводной части. Нижняя охлаждающая секция 202 также представляет собой теплообменной конструкцией из корпуса и трубопровода, в которой охлаждающий газ проходит по корпусной части, а активированный уголь проходит по трубопроводной части.
[0093] Первая ветвь L4a азота транспортирует азот в трубопроводную часть нижней охлаждающей секции 202, а вторая ветвь L4b азота передает азот в трубопроводную часть верхней нагревательной секции 201.
[0094] Как правило, два поворотных клапана Vr расположены на трубопроводе передачи активированного угля над бункером АС с активированным углем адсорбционной колонны 1. Предпочтительно, трубопровод передачи азота соединен между 2 поворотными клапанами Vr для уплотнения азота и предотвращения утечки дыма.
[0095] Предпочтительно, первый газовый клапан V1 обеспечен на переднем конце первого газопровода L1, а второй газовый клапан V2 обеспечен на переднем конце второго газопровода L2.
[0096] Как правило, первый конвейер 4 с активированным углем собирает материал активированного угля, сбрасываемый с нижннй части адсорбционной колонны 1 и имеющий адсорбированный дым, а затем передает активированный уголь на вершину десорбционной колонны.
[0097] Второй конвейер 5 с активированным углем собирает регенерированный активированный уголь, сбрасываемый с десорбционной колонны 2, а затем передает активированный уголь в верхний бункер 3 адсорбционной колонны 1.
2
3
3
[0098] Основная функция распыления азота в десорбционной колонне 2 заключается в герметизации и использовании азота в качестве газа-носителя для SO. Обычно азот распыляется в десорбционную колонну в четырех ветвях (L4a, L4b, L4c и L4d), включая ветвь L4a азота в нижней части охлаждающей секции десорбционной колонны. Некоторое количество аммиака поступает в азотный трубопровод L4a в нижней части охлаждающей секции десорбционной колонны через первый газовый клапан и первый газовый трубопровод и после разбавления азотом вступает в контакт с охлажденным регенерированным активированным углем, и предварительно адсорбируется активированным углем. В газовом смесителе 3 другая часть аммиака разбавляется воздухом до концентрации NH ≤ 5 об.% и становится разбавленным аммиаком, который распыляется в дымоход. Дымоход разделен на три слоя, а адсорбционная колонна аналогичным образом разделена на верхнюю, среднюю и нижнюю части. Точка распыления разбавляющего аммиака расположена в средней части дымохода. После того, как активированный уголь в нижней части охлаждающей секции десорбционной колонны адсорбирует NH, активированный уголь переносится в верхнюю часть адсорбционной колонны и вступает в контакт с дымом для достижения десульфурации и денитрификации; тем временем аммиак, адсорбированный активированным углем, постепенно расходуется, однако активированный уголь в это время все еще обладает сильной каталитической активностью, поэтому для усиления эффекта денитрации разбавленный аммиак добавляют в среднюю часть дымохода во впуск адсорбционной колонны; каталитическая активность активированного угля, проходящего через среднюю часть адсорбционной колонни, уже очень низкая. Чтобы избежать потерь аммиака, нет необходимости распылять аммиак в нижнюю часть дымохода.
[0099] Во всех системах десульфурации и денитрации по настоящему изобретению ниже выпуска в нижней части десорбционной колонны или в нижней части десорбционной колонны обычно обеспечено вибрационное сито, снабженное ситом.
[00100] Чтобы избежать удерживания активированного угля в форме таблетки на сите, в настоящем изобретении разработано сито с прямоугольными ячейками или ячейками в форме полосок. Сито может быть установлено на вибрационном сите для просеивания частиц активированного угля, которые соответствуют требованиям устройства десульфурации и денитрации.
[00101] Поэтому, предпочтительно, обеспечено сито с прямоугольными ячейками или ячейками в форме полосок, длиной прямоугольной ячейки L≥3D и шириной прямоугольной ячейки от 0,65 до 0,95h (предпочтительно от 0,7h до 0,9h, более предпочтительно, от 0,73h до 0,85h), где D - диаметр круглого сечения цилиндров активированного угля, которые должны удерживаться на сите, а h - минимальная длина гранулированных цилиндров активированного угля, удерживаемых на сите.
[00102] В частности, для решения технических проблем, с которыми сталкиваются в существующих устройствах десульфурации и денитрации, минимальная длина h цилиндра активированного угля обычно должна составлять от 1,5 мм до 7 мм. Например, h=2, 4 или 6 мм.
[00103] D (или φ) зависит от конкретных требований к устройству десульфурации и денитрации. Как правило, D (или φ) = 4,5-9,5 мм, предпочтительно, 5-9 мм, более предпочтительно, 5,5-8,5 мм, еще более предпочтительно, 6-8 мм, например 6,5 мм, 7 мм или 7,5 мм.
Вариант воплощения А
[00104] Как показано на фиг.5, если размер (удерживающий размер сита) готового активированного угля, подлежащего рециркуляции в устройстве десульфурации и денитрации, должен составлять φ 9 мм (диаметр, D) x 6 мм (длина, h), то сито предназначено для использования в однослойном сите вибрационного сита 3. Ширина a и длина L прямоугольной сетки составляют: 5 мм (ширина а) х 27 мм (длина L). D - диаметр круглого сечения цилиндров активированного угля, которые должны удерживаться на сите, и h - минимальная длина гранулированных цилиндров активированного угля, которые должны удерживаться на сите. а=0,833h.
Вариант воплощения B
[00105] Как показано на фиг.5, если размер (удерживающий размер сита) готового активированного угля, подлежащего рециркуляции в устройстве десульфурации и денитрации, должен составлять φ 9 мм (диаметр, D) х 4 мм (длина, h), то сито предназначено для использования в однослойном сите вибрационного сита 3. Ширина а и длина L прямоугольной сетки: 3 мм (ширина a) x 27 мм (длина L). D представляет собой диаметр круговой секции гранулированных цилиндров активированного угля, которые будут удерданы на сите. а=0,75h. Это сито с таким размером сетки используется для удержания среднего активированного угля.
Вариант воплощения C
[00106] Как показано на фиг.5, если размер (сохраняющий размер сита) готового активированного угля, который будет переработан в устройстве десульфуризации и денитации требуется, должен быть 5 мм (диаметр, D) х 2 мм (средняя длина), то сито предназначено для использования в однослойном сите вибрационного сита 3. Ширина а и длина L прямоугольной сетки: 1,6 мм (ширина a) x 16 мм (длина L). D представляет собой диаметр круглого сечения гранулированных цилиндров активированного угля, которые будут сохранены на сите. а=0,75h.
[00107] Адсорбционная колонна обычно имеет, по меньшей мере, две камеры подачи активированного угля.
[00108] Предпочтительно, круглый роликовый питатель или выпускной круглый валик G обеспечивается в нижней части каждой камеры AC-c подачи активированного угля адсорбционной колонны. Как правило, адсорбционная колонна имеет, по меньшей мере, две камеры АС-с подачи активированного угля.
[00109] Для круглого роликового питателя или выпускного круглого валика G, описанных здесь, могут быть использованы круглый роликовый питатель или выпускной круглый валик G согласно обычной технологии, как показано на фиг.8 и 9. Однако, предпочтительно, чтобы вместо круглого роликового питателя или выпускного круглого валика G использовалось устройство G для выгрузки активированного угля типа храпового колеса, как показано на фиг.10. Новый тип устройства G выгрузки активированного угля включает в себя: переднюю перегородку AC-I и заднюю перегородку AC-II в нижней части активированной камеры подачи угля, и выпускной валик G активированного угля типа храпового колеса, расположенный ниже разгрузочного выпуска, образованного передней перегородкой AC-I и задней перегородкой AC-II в нижней части активированной камеры подачи угля. Выпускной валик G активированного угля типа храпового колеса включает в себя круглый валик G01 и несколько лопастей G02, распределенных под равными углами или по существу равными углами по окружности круглого валика. В частности, выпускной валик G активированного угля типа храпового колеса используется ниже разгрузочного выпуска, образованного передней перегородкой AC-I и задней перегородкой AC-II в нижней части активированной камеры подачи угля. То есть, выпускной валик G активированного угля типа храпового колеса устанавливается в нижней части каждой камеры с материалом в нижней части слоя А активированного угля или ниже разгрузочного выпуска, образованного передней перегородкой AC-I и задней перегородкой AC-II в нижней части активированной камеры подачи угля.
[00110] Если смотреть от поперечного сечения выпускного ролика G активированного угля типа храпового колеса, то выпускной валик активированного угля типа храпового колеса показывает конфигурацию или форму храпового колеса.
[00111] Кроме того, новое выпускное устройство активированного угля типа храпового колеса можно назвать выпускным валиком G активированного угля типа храпового колеса, или эти два устройства можно использовать взаимозаменяемо.
[00112] Устройство для выпуска активированного угля типа храпового колеса в основном состоит из передней перегородки AC-I и задней перегородки AC-II разгрузочного выпуска активированного угля, двух боковых пластин, лопастей G02 и круглого валика G01. Передняя перегородка и задняя перегородка неподвижны, а между передней перегородкой и задней перегородкой остается проход для разгрузки активированного угля, то есть разгрузочный выпуск. Разгрузочный выпуск состоит из передней перегородки AC-I, задней перегородки AC-II, и двух боковых пластин. Круглый валик расположен на нижнем конце передней перегородки AC-I и задней перегородки AC-II. Лопасти G02 равномерно распределены и закреплены на круглом валике G01. Круглый валик G01 вращается управляемым мотором в направлении вращения от задней перегородки AC-II к передней перегородке AC-I. Внутренний угол или расстояние между соседними лопастями G02 не должно быть слишком большим. Внутренний угол θ между соседними лопастями, как правило, рассчитан как менее 64°, таких как от 12° до 64°, предпочтительно, 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 обеспечен зазор или расстояние s. S, как правило, составляет от 0,5 мм до 5 мм, предпочтительно, от 0,7 мм до 3 мм, и, предпочтительно, от 1 мм до 2 мм.
[00113] Радиус профиля выпускного валика G активированного угля типа храпового колеса (или радиус профиля вращения лопастей на круглом валике) равен радиусу поперечного сечения (круга) круглого валика (G01) плюс ширина лопасти G02.
[00114] Как правило, радиус поперечного сечения (круга) круглого валика G01 составляет от 30 мм до 120 мм, а ширина лопасти G02 составляет от 40 мм до 130 мм.
[00115] Расстояние между центром круглого валика и нижним концом передней перегородки составляет h. h, как правило, больше, чем r (12 до 30) мм, но меньше, чем r/sin 58°, что может гарантировать, что активированный уголь плавно разгружается, и активированный уголь не соскальзывает сам по себе, когда круглый валик не движется.
[00116] Как правило, в настоящей заявке, поперечное сечение разгрузочного выпуска устройства выпуска активированного угля типа храпового колеса является квадратным или прямоугольным, и предпочтительно, прямоугольным, имеющим длину больше ширины. То есть прямоугольник имеет длину, превышающую ширину.
[00117] Предпочтительно, бункер подачи или нижний бункер (107) адсорбционной колонны снабжен одним или несколькими выпускными поворотными клапанами F.
[00118] Для поворотного клапана F, описанного в настоящем описании, может быть использован поворотный клапан по обычной технологии, как показано на фиг.8. Однако, предпочтительно, используется новый тип поворотного клапана F, как показано на фиг.11-14. Новый тип поворотного клапана F включает в себя: верхний вход F04 подачи, сердечник F01 клапана, лопасти F02, корпус F03 клапана, нижний выход F05 подачи, буферную область F06 в верхнем пространстве внутренней полости клапана, и пластину F07 для сглаживания материала. Буферная область F06 примыкает к нижнему пространству входа F04 и сообщается с нижним пространством, а длина поперечного сечения буферной области F06 в горизонтальном направлении больше, чем длина поперечного сечения входа F04 подачи в горизонтальном направлении. Пластина для сглаживания материала расположена в буферной области F06, верхний конец пластины F07 для сглаживания материала фиксируется на верхней части буферной области F06, а поперечное сечение пластины F07 для сглаживания материала имеет форму "V" в горизонтальном направлении.
[00119] Предпочтительно, поперечное сечение верхнего входа F04 подачи является прямоугольным, а поперечное сечение буферной области F06 - прямоугольным.
[00120] Предпочтительно, длина поперечного сечения буферной области F06 меньше, чем длина поперечного сечения лопасти F02 в горизонтальном направлении.
[00121] Предпочтительно, пластина F07 для сглаживания материала формируется путем сращивания двух отдельных пластин (F0701, F0702), или пластина F07 для сглаживания материала формируется путем сгибания одной пластины в две поверхности (F0701, F0702) пластины.
[00122] Предпочтительно, внутренний угол между двумя одиночными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями (F0701, F0702) пластины составляет 2α ≦ 120°, предпочтительно 2α ≦ 90°. Таким образом, α ≦ 60°, предпочтительно, α ≦ 45°.
[00123] Предпочтительно, внутренний угол между каждой из отдельных пластин (F0701, F0702) и направлением длины буферной области F06 или между каждой из поверхностей (F0701, F0702) пластины и направлением длины буферной области F06 составляет Φ≥30°, предпочтительно, Φ≥45°, и более предпочтительно, Φ≥ угла трения угля.
[00124] Предпочтительно, нижняя часть каждой из двух одиночных пластин (F0701, F0702) или двух поверхностей (F0701, F0702) пластины имеет форму дуги.
[00125] Предпочтительно, длина сегмента центральной линии между двумя отдельными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями (F0701, F0702) пластины равна или меньше, чем ширина поперечного сечения буферной области F06 в горизонтальном направлении.
[00126] Очевидно, что α+Φ=90°.
[00127] Как правило, в настоящей заявке, поперечное сечение разгрузочного выхода F05 нового типа поворотного клапана F является квадратным или прямоугольным, и предпочтительно прямоугольник имеет длину больше ширины. То есть прямоугольник имеет длину, превышающую ширину.
Первый вариант воплощения
[00128] Создано устройство десульфуризации и денитации, которое включает в себя: адсорбционную колонну 1, десорбционную колонну 2, газовый смеситель 3, первый конвейер 4 с активированным углем, второй конвейер 5 с активированным углем, и бункер АС с активированным углем, обеспеченный над адсорбционной колонной 1.
[00129] На одной стороне адсорбционной колонны 1 обеспечен впуск A для дыма, а на другой стороне адсорбционной колонны 1 обеспечен выпуск B для дыма. Первый газопровод L1 от выпуска для газа газового смесителя 3 соединен с впуском для газа бункера AC с активированным углем, второй газопровод L2 от выпуска для газа газового смесителя 3 соединен с впуском A для дыма, и третий газопровод L3 от выпуска для газа бункера AC с активированным углем сходится/объединяется со вторым газопроводом L2.
[00130] Адсорбционная колонна 1 имеет две камеры AC-c подачи активированного угля, как показано на фиг.8. Выход каждой камеры AC-c подачи снабжен круглым роликовым питателем G. Выход загрузочного бункера или нижнего бункера H снабжен поворотным клапаном F. Предпочтительно, вибрационное сито Sc обеспечено ниже выпуска десорбционной колонны 2, причем вибрационное сито Sc снабжено ситом по варианту A, как показано на фиг.2.
Второй вариант воплощения
[00131] Аналогичен первому варианту осуществления, за исключением того, что по потоку после впуска для дыма обеспечен дымоход, и дымоход по потоку после впуска для дыма разделен на три слоя, а именно: верхнюю часть 101 дымохода, среднюю часть 102 дымохода и нижняяюю часть 103 дымохода, и второй газопровод L2 от выпуска для газа газового смесителя 3 соединен со средней частью 102 дымохода впуска А.
Третий вариант воплощения
[00132] Аналогичен второму варианту воплощения, за исключением того, что два поворотных клапана Vr расположены на трубопроводе для транспортировки активированного угля над бункером AC с активированным углем. Предпочтительно трубопровод для подачи азота соединен между двумя поворотными клапанами Vr для герметизации азота и предотвращения утечки дыма. Первый газовый клапан V1 обеспечен на переднем конце первого газопровода L1, а второй газовый клапан V2 обеспечен на переднем конце второго газопровода L2.
Четвертый вариант воплощения
[00133] Аналогичен третьему варианту воплощения, за исключением того, что два поворотных клапана Vr расположены на подающем трубопроводе над десорбционной колонной 2, и другой трубопровод подачи азота соединен между двумя поворотными клапанами Vr на подающем трубопроводе над десорбционной колонной 2; и два поворотных клапана Vr расположены на выпускном трубопроводе ниже десорбционной колонни 2, и еще один трубопровод для подачи азота соединен между двумя поворотными клапанами Vr на выпускном трубопроводе ниже десорбционной колонны 2.
Пятый вариант воплощения
[00134] Создано устройство для десулфуризации и денитрации, которое включает в себя: адсорбционную колонну 1, десорбционную колонну 2, газовый смеситель 3, первый конвейер 4 с активированным углем, второй конвейер 5 с активированным углем и бункер AC с активированным углем, расположенный над адсорбционной колонной 1, при этом
впуск A для дыма обеспечен на одной стороне адсорбционной колонны 1, а выпуск B для дыма обеспечен на другой стороне адсорбционной колонны 1.
[00135] Десорбционная колонна 2 снабжена трубопроводом L4 для транспортировки азота, трубопровод L4 для транспортировки азота имеет четыре ветви, то есть первую ветвь L4a азота, вторую ветвь L4b азота, третью ветвь L4c азота и четвертую ветвь азота L4d, причем первая ветвь L4a азота соединена с нижней охлаждающей секцией 202 десорбционной колонны 2, вторая ветвь L4b азота соединена с верхней нагревательной секцией 201 десорбционной колонны 2, третья ветвь L4c азота соединена между двумя поворотными клапанами Vr на трубопроводе подачи над десорбционной колонной 2, и четвертая ветвь L4d азота соединена между двумя поворотными клапанами Vr на выпускном трубопроводе ниже десорбционной колонны 2.
[00136] Трубопровод для транспортировки аммиака разделен на две ветви, то есть первый газопровод L1 и второй газопровод L2, первый газопровод L1 соединен с первой ветвью L4a азота, второй газопровод L2 соединен с впуском для аммиака газового смесителя 3, и третий газопровод L3 от выпуска для смешанного газа газового смесителя 3 соединен с впуском A для дыма адсорбционной колонны 1.
[00137] Адсорбционная колонна 1 имеет две камеры подачи активированного угля AC-c, как показано на рисунке 8. Выходное отверстие каждой камеры подачи AC-c снабжено круглым роликовым питателем G. Выходное отверстие загрузочного бункера или нижнего бункера H снабжено поворотным клапаном F. Предпочтительно, вибрационное сито Sc обеспечено ниже выходного отверстия десорбционная колонна 2, где вибрационное сито Sc снабжено ситом по варианту A, как показано на фиг.2.
Шестой вариант воплощения
[00138] Аналогичен пятому варианту воплощения, за исключением того, что дымоход обеспечен по потоку после впуска А для дыма, и дымоход в зоне по потоку после впуска А для дыма разделен на три слоя, а именно: верхнюю часть 101 дымохода, среднюю часть 102 дымохода и нижнюю часть 103 дымохода, и второй газопровод L2 от выпуска для хода газа газового смесителя 3 соединен со средней частью 102 дымохода и верхней частью 101 дымохода впуска А для дыма.
Седьмой вариант воплощения
[00139] Аналогичен шестому варианту воплощения, за исключением того, что нижняя нагревательная секция 201 десорбционной колонны 2 представляет собой теплообменную конструкцию из корпуса и трубопровода, в которой нагревательный газ проходит по корпусной части, а активированный уголь проходит по трубопроводной части; и нижняя охлаждающая секция 202 также представляет собой теплообменную конструкцию из корпуса и трубопровода, в которой охлаждающий газ проходит по корпусной части, а активированный уголь проходит по трубопроводной части.
[00140] Первая ветвь L4a азота транспортирует азот в трубопроводную часть нижней охлаждающей секции 202, а вторая ветвь L4b азота транспортирует азот в трубопроводную часть верхней нагревательной секции 201.
[00141] Два поворотных клапана Vr расположены на трубопроводе подачи активированного угля над бункером AC с активированным углем адсорбционной колонны 1. Предпочтительно трубопровод для подачи азота соединен между двумя поворотными клапанами Vr для герметизации азота и предотвращения утечки дыма.
Восьмой вариант воплощения
[00142] Аналогично седьмому варианту воплощения первый газовый клапан V1 обеспечен на переднем конце первого газопровода L1, а второй газовый клапан V2 обеспечен на переднем конце второго газопровода L2. Два поворотных клапана Vr расположены на подающем трубопроводе над десорбционной колонной 2, а другой трубопровод подачи азота соединен между двумя поворотными клапанами Vr на подающем трубопроводе над десорбционной колонной 2.
[00143] В вышеупомянутом варианте воплощения за счет использования вибрационного сита, снабженного специальным ситом, вместо обычного вибрационного сита ниже выпуска десорбционной колонны 2 устраняется явление перекрытия активированного угля в форме таблетки, и в форме таблетки активированный уголь с низкой стойкостью к истиранию и прочностью на сжатие отфильтровывается, чтобы избежать попадания мусора и пыли в устройство десулфуризации и денитрации, что снижают сопротивление движению активированного угля, снижает риск высокотемпературного сгорания активированного угля в адсорбционной колонне, позволяет повторно использовать высокопрочный активированный уголь в устройстве, уменьшить фильтрацию через вибрационное сито и снизить эксплуатационные расходы.
Девятый вариант воплощения
[00144] Аналогичен первому варианту воплощения, за исключением того, что вместо выпускного круглого валика G используется новое устройство выпуска активированного угля типа храпового колеса, как показано на фиг.10. Выход обеспечен в нижней части камеры подачи активированного угля. Выпуск состоит из передней перегородки AC-I, задней перегородки AC-II и двух боковых пластин (на чертеже не показано).
[00145] Высота основного сооружения адсорбционной колонны составляет 21 м (метры). Адсорбционная колонна 1 имеет две камеры подачи активированного угля. Толщина первой камеры слева составляет 180 мм. Толщина второй камеры справа составляет 900 мм.
[00146] Устройство выпуска активированного угля типа храпового колеса включает в себя: переднюю перегородку AC-I и заднюю перегородку AC-II в нижней части камеры подачи активированного угля и валик G для разгрузки активированного угля типа храпового колеса, расположенный ниже разгрузочного выпуска, образованного передней перегородкой AC-I и задней перегородкой AC-II в нижней части камеры подачи активированного угля. Выпускной валик G активированного угля типа храпового колеса включает в себя круглый валик G01 и двенадцать лопастей G02, распределенных под равным углом (θ=30°) по окружности круглого валика.
[00147] Если смотреть от поперечного сечения выпускного валика активированного угля типа «храпового колеса», то выпускной валик активированного угля типа «храпового колеса» показывает конфигурацию «храпового колеса».
[00148] Разгрузочный выпуск состоит из передней перегородки AC-I, задней перегородки AC-II и двух боковых пластин. Круглый валик расположен на нижнем конце передней перегородки AC-I и задней перегородки AC-II. Лопасти G02 равномерно распределены и закреплены на круглом валике G01. Круглый валик G01 вращается, приводимый в движение двигателем, в направлении вращения от заднего перегородки AC-II к передней перегородке AC-I. Угол θ между соседними лопастями G02 составляет 30°. Между лопастью и нижним концом задней перегородки обеспечен зазор или расстояние s. Значение s составляет 2 мм.
[00149] Радиус профиля выпускного валика G для активированного угля типа храпового колеса (или радиус профиля лопастей на круглом валике) равен r. r равен радиусу поперечного сечения (круга) круглого валика (G01) плюс ширина лопасти G02.
[00150] Радиус поперечного сечения (круга) круглого валика G01 составляет 60 мм, а ширина лопасти G02 составляет 100 мм.
[00151] Расстояние между центром круглого валика и нижним концом передней перегородки составляет h. h обычно больше r + (от 12 до 30) мм, но меньше r/sin 58°, что может гарантировать, что активированный уголь плавно выгружается, и активированный уголь не соскальзывает сам по себе, когда круглый валик не движется.
Десятый вариант воплощения
[00152] Аналогичен второму варианту воплощения, за исключением того, что вместо выпускного круглого валика G используется новое выпускное устройство для активированного угля типа храпового колеса, как показано на фиг.10. Выпуск обеспечен в нижней части камеры подачи активированного угля. Выпуск состоит из передней перегородки AC-I, задней перегородки AC-II и двух боковых пластин (на чертеже не показано).
[00153] Высота основного сооружения адсорбционной колонны составляет 21 м (метры). Толщина первой камеры слева составляет 160 мм. Толщина второй камеры справа составляет 1000 мм.
[00154] Выпускное устройство активированного угля типа храпового колеса включает в себя: переднюю перегородку AC-I и заднюю перегородку AC-II в нижней части камеры подачи активированного угля и выпускной валик G активированного угля типа храпового колеса, расположенный ниже разгрузочного выпуска, образованного передней перегородкой AC-I и задней перегородкой AC-II в нижней части камеры подачи активированного угля. Выпускной валик G активированного угля типа храпового колеса включает в себя круглый валик G01 и восемь лопастей G02, распределенных под одинаковым углом (θ=45°) по окружности круглого валика.
[00155] Если смотреть от поперечного сечения выпускного валика активированного угля типа «храпового колеса», то выпускной валик для активированного угля типа «храпового колеса» показывает конфигурацию «храпового колеса».
[00156] Выпуск состоит из передней перегородки AC-I, задней перегородки AC-II и двух боковых пластин. Круглый валик расположен на нижнем конце передней перегородки AC-I и задней перегородки AC-II. Лопасти G02 равномерно распределены и закреплены на круглом валике G01. Круглый валик G01 вращается, приводимый в движение двигателем, в направлении вращения от задней перегородки AC-II к передней перегородке AC-I. Угол θ между соседними лопастями G02 составляет 45°. Между лопастью и нижним концом задней перегородки обеспечен зазор или расстояние s. Значение s составляет 1 мм.
[00157] Радиус профиля выпускного валика G для активированного угля типа храпового колеса равен r. r равен радиусу поперечного сечения (круга) круглого валика (G01) плюс ширина лопасти G02.
[00158] Радиус поперечного сечения (круга) круглого валика G01 составляет 90 мм, а ширина лопасти G02 составляет 70 мм.
[00159] Расстояние между центром круглого валика и нижним концом передней перегородки составляет h. h обычно больше r + (от 12 до 30) мм, но меньше r/sin 58°, что может гарантировать, что активированный уголь плавно выгружается, и активированный уголь не соскальзывает сам по себе, когда круглый валик не движется.
Одиннадцатый вариант воплощения
[00160] Аналогичен второму варианту воплощения, за исключением того, что вместо обычного выпускного поворотного клапана F используется новый тип выпускного поворотного клапана F, как показано на фиг.11-14.
[00161] Поворотный клапан F нового типа включает в себя: верхний вход F04 подачи, сердечник F01 клапана, лопасти F02, корпус F03 клапана, нижний выход F05 выпуска, буферную область F06 в верхнем пространстве внутренней полости клапана, и пластину F07 для сглаживания материала. Буферная область F06 примыкает к нижнему пространству входа F04 и сообщается с нижним пространством, и длина поперечного сечения буферной области F06 в горизонтальном направлении больше, чем длина поперечного сечения входа F04 подачи в горизонтальном направлении. Пластина для сглаживания материала расположена в буферной области F06, верхний конец пластины F07 для сглаживания материала фиксируется на верхней части буферной области F06, а поперечный сечение пластины F07 для сглаживания материала имеет форму "V" в горизонтальном направлении.
[00162] Поперечное сечение верхнего выхода F04 подачи выполнено прямоугольным, и сечение буферной области F06 тоже прямоугольное.
[00163] Длина поперечного сечения буферной области F06 меньше, чем длина поперечного сечения лопасти F02 в горизонтальном направлении.
[00164] Пластина F07 для сглаживания материала образуется путем сращивания двух одиночных пластин (F0701, F0702).
[00165] Внутренний угол 2α между двумя одиночными пластинами (F0701, F0702) составляет 90°.
[00166] Внутренний угол каждой из отдельных пластин (F0701, F0702) и направлением длины буферной области F06 или между каждой из поверхностей (F0701, F0702) пластины и направлением длины буферной области F06 составляет 30 градусов. Угол трения материала активированного угля должен быть больше.
[00167] Нижняя часть каждой из двух одиночных пластин (F0701, F0702) имеет форму дуги.
[00168] Длина сегмента центральной линии между двумя одиночными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями (F0701, F0702) пластины немного меньше, чем ширина поперечного сечения буферной области F06 в горизонтальном направлении.
[00169] α+Φ=90°.
[00170] Радиус профиля вращения лопастей на круглом валике равен радиусу поперечного сечения (круга) сердечника F01 клапана плюс ширина лопасти F02.
[00171] Радиус поперечного сечения (круга) сердечника F01 клапана составляет 30 мм, а ширина лопасти F02-100 мм. То есть, r составляет 130 мм.
[00172] Длина лопасти F02 составляет 380 мм.
Двенадцатый вариант воплощения
[00173] Аналогичен десятому варианту воплощения, за исключением того, что вместо обычного выпускного поворотного клапана F используется новый тип выпускного поворотного клапана F, как показано на фиг.11-14.
[00174] Новый тип поворотного клапана F включает в себя: верхний вход F04 подачи, сердечник F01 клапана, лопасти F02, корпус F03 клапана, нижний выход F05 выпуска, буферную область F06 в верхнем пространстве внутренней полости клапана, и пластину F07 для сглаживания материала. Буферная область F06 примыкает к нижнему пространству входа F04 и сообщается с нижним пространством, и длина поперечного сечения буферной области F06 в горизонтальном направлении больше, чем длина поперечного сечения входа F04 подачи в горизонтальном направлении. Пластина для разглаживания материала расположена в буферной области F06, верхний конец пластины F07 для разглаживания материала фиксируется на верхней части буферной области F06, а поперечное сечение пластины F07 для разглаживания материала имеет форму "V" в горизонтальном направлении.
[00175] Поперечное сечение верхнего входа F04 подачи выполнено прямоугольным, и сечение буферной области F06 - тоже прямоугольным.
[00176] Длина поперечного сечения буферной области F06 меньше, чем длина поперечного сечения лопасти F02 в горизонтальном направлении.
[00177] Пластина F07 для разглаживания материала образуется путем сращивания двух одиночных пластин (F0701, F0702).
[00178] Внутренний угол 2α между двумя одиночными пластинами (F0701, F0702) составляет 90°.
[00179] Внутренний угол между каждой из отдельных пластин (F0701, F0702) и направлением длины буферной области F06 или между каждой из поверхностей (F0701, F0702) пластины и направлением длины буферной области F06 составляет 30 градусов. Угол трения материала активированного угля должен быть больше.
[00180] Нижняя часть каждой из двух одиночных пластин (F0701, F0702) имеет форму дуги.
[00181] Длина сегмента центральной линии между двумя одиночными пластинами (F0701, F0702) или двумя поверхностями (F0701, F0702) пластины немного меньше, чем ширина поперечного сечения буферной области F06 в горизонтальном направлении.
[00182] α+Φ=90°.
[00183] Радиус профиля вращения лопастей на круглом валике равен радиусу поперечного сечения (круга) сердечника F01 клапана плюс ширина лопасти F02.
[00184] Радиус поперечного сечения (круга) сердечника F01 клапана составляет 30 мм, а ширина лезвия F02-100 мм. То есть, r составляет 130 мм.
[00185] Длина лопасти F02 составляет 380 мм.