集成袋式除尘与流态化吸附装置

技术领域
[0001] 本发明属于工业废气净化与环保及化工领域，特别涉及一种集成袋式除尘与流态化吸附装置。
背景技术
[0002] 2011年9月，环境保护部与国家质量监督检验检疫总局联合发布《火电厂大气污3
染物排放标准》(GB13223-2011)，该标准将SO2的排放浓度标准由400mg/m 提高到200mg/
3 3 3 3
m，重点地区提高到50mg/m ；NOx排放标准由450mg/m 提高到100mg/m ；烟尘排放标准
3 3 3
由50mg/m 提高到30mg/m，重点地区提高到20mg/m ；提出汞及其化合物的排放标准为
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0.03mg/m。火电厂需再次提供大量资金用于大气污染物控制装置的改造甚至重建，这对如今效益较差的火电厂而言很困难，因此一体化的污染物控制技术有很光明的前景。其中采用吸附剂（如活性炭或活性焦）的技术越来越受到关注。吸附剂再生后富集的污染物可再次利用，可防止二次污染，而其它气态污染物控制技术难以解决二次污染的问题；而且吸附剂对元素汞的去除效果最佳。但吸附剂的价格较贵，因此吸附剂再生是降低运行费用的重要方法。吸附剂常用于垃圾焚烧电厂处理二噁英等气态污染物，但吸附剂在除尘前加入的方式使吸附剂与烟尘混合在一起而无法再生，使运行费用大大提高；除尘后进行吸附再除吸附剂的方式可以回收活性炭，但会增加占地面积和投资。另外，静电除尘器难以满足30mg/
3
m 的排放标准，因此袋式除尘器或电袋除尘器有更好的应用跟前景。综上，从易于改造、占地面积小、运行费用低且脱除效果好的方向出发，有必要开发适用于火电厂和垃圾焚烧电厂的大气污染物一体化控制装置。
[0003] 现有相关的除尘与吸附装置有如申请号为200810069384.7的中国专利所公开的“半干法垃圾焚烧烟气净化处理方法及其系统”，但其采用吸附剂的系统将气态污染物脱除和除尘分成各自独立部分，系统比较复杂；有较大的占地面积；污染物脱除后再除尘的运行方式易造成粉尘堵塞吸附剂孔隙，影响吸附效果。有如专利号为200520102575.0的中国专利所公开的“活性炭无纺布”，它以活性炭无纺布制成袋式除尘器，它具有同时除尘和脱除气态污染物的能力，但缺点在于吸附剂与滤袋结合在一起，活性炭难以再生，从而带来较大的浪费和较高的投资。在袋式除尘器箱体出口安装活性炭墙，在除尘后进行气态污染物吸附，可以防止粉尘堵塞吸附剂孔隙，但为了达到较好的吸附效果需要提供较大的吸附墙高度和外表面积，气流流动特性会造成吸附不均匀：绝大部分气流通过靠近出入口的位置进出，并在这些位置进行气态污染物吸附，其它位置的吸附效果差，造成吸附剂浪费，如申请号为200810300002.7的中国专利所公开的“一种具有同时脱硫脱氮功能的袋式除尘器”。本申请人的申请号为201010575093.2的中国专利公开了“一种一体化的除尘与气态污染物脱除装置”，包括支架和袋式除尘器，袋式除尘器由上到下由清灰装置、箱体、灰仓、卸灰装置组成，箱体内设有若干个垂直安装的滤袋，所述滤袋的内部或外部设有与滤袋一一对应的吸附器，吸附器通过吸附器支撑笼安装在箱体内。吸附饱和时，需要将吸附器从每一个滤袋中取出更换，操作比较麻烦。申请号为201110187608.6的中国专利公开了“一种一体化的吸附除尘装置”，其吸附采用固定床或移动床。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提出一种构造合理，操作方便可靠，占地面积小，除尘和气态污染物脱除效果好，吸附器中吸附剂更新、更换方便的集成袋式除尘与流态化吸附装置。
[0005] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种集成袋式除尘与流态化吸附装置，由下至上包括灰仓、箱体，以及清灰装置，箱体分为一个或多个分室，每个分室内设有若干个用于除尘的滤袋，其特征是：灰仓和箱体内设有流化床，流化床由下至上依次设有卸料管、烟气汇总箱、布风板和提升管，所述提升管当量直径为箱体当量直径的1~15%，提升管下部一侧连接进料管，流化床上部通过排烟管连接气固分离器。经滤袋除尘的烟气通过烟气管道进入烟气汇总箱，通过布风板流化提升管内部用于吸附气态污染物的吸附剂。
[0006] 本发明所述进料管连接气固分离器和流化床，在箱体外部的进料管设有新鲜吸附剂入口，在箱体内部的进料管位于滤袋之间。
[0007] 本发明所述烟气管道设置在滤袋下部，与滤袋数量相同，其在烟气汇总箱的入口两两相对。
[0008] 本发明充分利用灰仓和箱体内的有效空间，将袋式除尘和流化床吸附整合在同一装置内。流化床吸附具有气固接触充分，吸附剂内传质传热速率快，吸附无死区，床层温度分布均匀，操作稳定，可实现大规模连续生产的优点。在不影响除尘效率的前提下可对袋式除尘器进行改造，不会增加占地面积。将除尘后的烟气集中引入流化床，避免了大量粉尘与吸附剂混合，利于吸附剂再生。对照现有技术，本发明结构简单，使原有袋式除尘器具有去除气态污染物的功能；操作方便、可靠，在各型袋式除尘器上均可改造，受烟气量变化的影响较小。本发明无二次污染，无水消耗，可在水缺乏的地区推广。吸附剂可多次再生，反复利用，从而降低运行费用。本发明可同时有效去除颗粒物、SO2、NOx、Hg等气态污染物以及工业排放的各种有毒有害的气态有机污染物，除尘与吸附效果好，吸附后的烟气中粉尘和气态污染物浓度低于国家规定的排放标准。
附图说明
[0009] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0010] 图1是本发明的组成结构示意图。
[0011] 图2是图1的A-A向示意图。
[0012] 图中的标号是：1.烟气入口，2.灰仓，21.烟气管道，3.箱体，31.多孔板，32.电动阀门，33.隔板，4.滤袋，41.鼠笼，5.流化床，51.卸料管，52.烟气汇总箱，53.布风板，54.提升管，6.脉冲清灰喷吹管，7.排烟管，8.气固分离器，81.吸附剂排出管，9.进料管，
10.新鲜吸附剂入口。
具体实施方式
[0013] 如图1和图2所示，一种集成袋式除尘与流态化吸附的装置，由下至上包括灰仓2、箱体3、以及清灰装置等。箱体3为圆柱形，箱体3分为一个分室，分室内设有若干个用于除尘的滤袋4。箱体3外连接有气固分离器8，气固分离器8为旋风分离器。烟气入口1装在灰仓2上，烟气经由烟气入口1进入灰仓2，流过多孔板31进入箱体3中。多孔板31上开有多个圆孔，目的是使每个垂直安装的滤袋4处理的烟气量相等，6个滤袋4沿箱体3横截面均匀分布，粉尘过滤采用外滤式。滤袋4由鼠笼41支撑，鼠笼41由四个纵向钢条和三个横向环形钢条扎成。滤袋4下端安装在多孔板31，上端安装在箱体3上部的隔板33上，滤袋4可根据实际情况从多孔板31和隔板33上取下更换。滤袋4的使用和更换属于现有技术。在隔板33上每个滤袋4轴线对应的位置开孔，通过电动阀门32封闭。可选择的滤袋清灰装置有机械振动式、反吹风式或气体脉冲式。本实施例采用气体脉冲式，在箱体3顶部装有与滤袋4轴线一一对应的脉冲清灰喷吹管6。当需要清灰时，电动阀门32打开，高压喷吹气流通过脉冲清灰喷吹管6经过开孔位置吹入滤袋4中。清灰后的粉尘落入灰仓2，每隔一定时间排出。上述具体组成属于现有技术，不再赘述。
[0014] 本发明在所述灰仓2和箱体3的中心安装流化床5，流化床5由下至上依次为卸料管51，烟气汇总箱52，布风板53和提升管54。所述提升管54当量直径为箱体3当量直径的1~15%，提升管54下部一侧连接进料管9，流化床上部通过排烟管7外接气固分离器8。通过滤袋4除尘后的烟气经过烟气管道21进入烟气汇总箱52。除尘后的烟气管道21位于灰仓2内滤袋4的下部，其与滤袋4数量相同，其在烟气汇总箱52的入口两两相对，这种对冲方式使烟气碰撞后上升，使烟气汇总箱52内的轴向速度分布均匀。烟气通过布风板53流化提升管54内的吸附剂——活性炭，并在提升管54内完成气态污染物的吸附。吸附后的活性炭通过排烟管7进入气固分离器8，绝大部分活性炭被分离后流入吸附剂排出管81。
吸附剂排出管81与进料管9相连，根据活性炭吸附情况，可将活性炭排出，也可通过进料管
9排入提升管54。
[0015] 本发明所述进料管9连接气固分离器8和流化床5，在箱体外部的进料管9上还设有设有新鲜吸附剂入口10，在箱体3内部的进料管9位于滤袋4之间。通过新鲜吸附剂入口10，新加入的活性炭也可通过进料管9进入提升管54。
[0016] 本发明经滤袋4除完尘的烟气流入流化床5，流化其内部用于吸附气态污染物的吸附剂。收集后的吸附剂可排出再生，也可通过进料管9返回流化床5。