專利名稱：一種流化床半干法煙氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于能源與冶金行業(yè)尾氣凈化領(lǐng)域，涉及一種煙氣凈化裝置，尤其涉及一種內(nèi)設(shè)環(huán)形組件的循環(huán)流化床半干法煙氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
循環(huán)流化床半干法煙氣凈化裝置由于其占地小，一次投資少，省水等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用，其特點之一就是高濃度固體顆粒循環(huán)利用，顯著提高了半干法對污染物的脫除效率及吸收劑的利用率。流化床反應(yīng)器內(nèi)吸收劑顆粒濃度分布是影響污染物吸收效率的主要因素之一。目前的流化床反應(yīng)器內(nèi)吸收劑顆粒在軸向與徑向上濃度分布不均，在反應(yīng)器的中間物料稀薄而靠近邊壁則變得濃密，邊壁軸向返混比較大，導(dǎo)致氣固接觸效率低，顆粒停留時間分布寬，從而對污染物的吸收效率以及吸收劑的利用率產(chǎn)生不利影響，需要采取有效措施強化顆粒與氣流的徑向湍流，改善顆粒停留時間的分布狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有流化床反應(yīng)器中物料徑向分布不均、邊壁軸向返混等問題提供一種內(nèi)設(shè)環(huán)形組件的循環(huán)流化床半干法煙氣凈化裝置，該裝置在流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置若干個環(huán)形組件，解決了流化床反應(yīng)器中壁面顆粒濃度局部過高的問題，加強了徑向氣固混合湍流，提高了氣固接觸效率，強化了流化床反應(yīng)器內(nèi)固體物料的內(nèi)循環(huán)，在提高污染物脫除反應(yīng)效率的同時提高了吸收劑的利用率。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實施的
一種流化床半干法煙氣凈化裝置，包括流化床反應(yīng)器，流化床反應(yīng)器下端自上而下依次設(shè)置有文丘里擴散段、文丘里裝置、煙氣均布裝置及連接煙道，流化床反應(yīng)器上部的出口與除塵器相連，除塵器的底部通過灰循環(huán)裝置與文丘里擴散段連接，除塵器還連接有引風(fēng)機，流化床反應(yīng)器的下部與增濕活化裝置管路連接，文丘里擴散段與復(fù)合吸收劑儲備與輸送裝置管路連接，其特征在于所述的流化床反應(yīng)器內(nèi)壁上設(shè)有至少一個環(huán)形組件。本發(fā)明由于增設(shè)了環(huán)形組件，吸收劑顆粒沿著邊壁向下的返流被環(huán)形組件突然阻斷，顆粒運動方向被改變，朝著中心流動，遇上由于流通截面變小而速度增大的氣流，吸收劑顆粒被重新托起向上運動，原本的塔內(nèi)大循環(huán)被環(huán)形組件分成幾段小循環(huán)，加強了反應(yīng)器中的氣體湍動， 改善了徑向氣固混合情況，改善了壁面效應(yīng)產(chǎn)生的壁面高濃度灰現(xiàn)象，促進(jìn)塔內(nèi)各相物料均勻混合，提高了氣固接觸效率，有利于污染物脫除。流化床反應(yīng)器與文丘里擴散段內(nèi)設(shè)有多級增濕活化裝置。增濕活化裝置的具體結(jié)構(gòu)已在申請?zhí)枮镃N 200910098243. 2，名稱為多種污染物協(xié)同脫除的MCFB煙氣凈化裝置的發(fā)明專利申請中詳細(xì)記載，在此不做累述。作為優(yōu)選，所述的環(huán)形組件自上而下設(shè)置有2-5個，具體根據(jù)煙氣量選取環(huán)數(shù)量。 煙氣量越大，反應(yīng)器的尺寸越大，煙氣分布越難均勻，固體越容易在邊壁處形成向下的回流，此時環(huán)數(shù)量要求越多。
作為優(yōu)選，所述的環(huán)形組件的橫截面為半圓形、梯形或三角形。半圓形、梯形或三角形邊緣流線型，與矩形等形狀相比，對流動影響小，不易在棱角處產(chǎn)生渦流，易于吸收劑顆粒沿著組件流動，避免造成顆粒堆積粘結(jié)。作為優(yōu)選，所述的梯形或三角形的下角α在20° -60°之間，上角β在 60° -75°之間。角度選擇綜合考慮控制顆粒流動方向及減小阻力的因素。作為優(yōu)選，所述的環(huán)形組件的厚度d為流化床反應(yīng)器直徑的1%_10%，環(huán)形組件的高度h為厚度d的2-4倍。環(huán)的厚度d不大于反應(yīng)器直徑的10%，流通面積減少小于20%， 不會對反應(yīng)器的總阻力產(chǎn)生明顯影響。安裝位置一級增濕活化裝置位置在流化反應(yīng)器與文丘里擴散段連接處上方 300-600mm，二級增濕活化裝置位置在一級增濕活化裝置上方8000-9000mm。自下而上，環(huán)形導(dǎo)流裝置從第一級增濕活化裝置一上Urn處開始，兩個環(huán)形組件的間隔為3-細(xì)。安裝過于密集或者稀疏對固體邊壁流的阻斷和重新參與氣固混合的作用都不明顯。本發(fā)明針對現(xiàn)有流化床反應(yīng)器中物料徑向分布不均，邊壁軸向返混等問題，在流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置1-5級環(huán)形組件。設(shè)置該環(huán)形組件后，對通流面積及反應(yīng)器阻力影響很小，安裝簡單，成本低廉，能夠解決反應(yīng)器中的壁面濃度局部過高的問題，加強了徑向氣固混合湍流，提高氣固接觸效率，強化反應(yīng)器內(nèi)的固體物料的內(nèi)循環(huán)，提高污染物脫除反應(yīng)效率的同時提高了吸收劑的利用率。


圖1是本發(fā)明的流化床半干法煙氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中A部的局部放大圖。圖中連接煙道1，煙氣均布裝置2，文丘里裝置3，文丘里擴散段4，吸收劑儲備與輸運裝置5，增濕活化裝置6，流化床反應(yīng)器7，環(huán)形組件8，除塵器9，灰循環(huán)裝置10，引風(fēng)機 11。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例；這些實施例可以對本發(fā)明作進(jìn)一步的補充和說明； 但本發(fā)明并不限于這些實施例。以下實施例中所使用的技術(shù)，除非特別說明，均為本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的常規(guī)技術(shù)；所使用的儀器設(shè)備、試劑等，除非是本說明書特別說明，均為本領(lǐng)域的研究和技術(shù)人員可以通過公共途徑獲得的。實施例1:
如圖1所示的流化床半干法煙氣凈化裝置包括流化床反應(yīng)器7，流化床反應(yīng)器7下端自上而下依次設(shè)置有文丘里擴散段4、文丘里裝置3、煙氣均布裝置2及連接煙道1，流化床反應(yīng)器7上部出口與除塵器9相連，除塵器9的底部通過灰循環(huán)裝置10與文丘里擴散段4 連接，除塵器9還連接有引風(fēng)機11，流化床反應(yīng)器7的下部與增濕活化裝置6管路連接，文丘里擴散段4與吸收劑儲備與輸送裝置5管路連接，流化床反應(yīng)器7的內(nèi)壁上安裝有環(huán)形組件8。環(huán)形組件8的外壁緊貼流化床反應(yīng)器7內(nèi)壁安裝，其截面形狀為梯形(見圖2)，其厚度d約為流化床反應(yīng)器直徑的6%，高度h為d的3倍，梯形的下角α為30°，上角β為 60° ；環(huán)形組件8的安裝位置自下而上從第一級增濕活化裝置一上Im處開始，每級環(huán)形裝置間隔3- ，設(shè)置4級。本發(fā)明裝置的工作過程如下
煙氣由位于流化床反應(yīng)器底部的連接煙道進(jìn)入，經(jīng)煙氣均布裝置實現(xiàn)煙氣均流后，由文丘里裝置加速并加強紊流，然后進(jìn)入文丘里擴散段，循環(huán)灰及新鮮的吸收劑在文丘力擴散段加入，與經(jīng)文丘里裝置加速后的煙氣混合上升，與增濕活化裝置噴出的物化液體接觸活化并反應(yīng)，一起由流化床反應(yīng)器底部進(jìn)入。流化床反應(yīng)器內(nèi)吸收劑與煙氣接觸反應(yīng)，形成高濃度固體流化反應(yīng)區(qū)，在環(huán)形導(dǎo)流裝置的作用下，氣固湍流被加劇，固體混合物之間發(fā)生激烈碰撞、磨蝕，新鮮吸收劑不斷被剝蝕暴露，繼續(xù)參與反應(yīng)。增濕活化后的吸收劑在隨煙氣向上運動的同時不斷蒸發(fā)干燥，到達(dá)流化床反應(yīng)器頂端出口時已經(jīng)完全蒸發(fā)，此時煙氣溫度也降低到絕熱飽和溫度以上15° -25°。含有高濃度固體顆粒的煙氣進(jìn)入除塵器進(jìn)行氣固分離，分離出的固體混合物大部分經(jīng)灰循環(huán)裝置返回流化床反應(yīng)器，剩余灰作為脫硫產(chǎn)物外排。除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機后由煙 排入大氣。經(jīng)過文丘里裝置加速后的煙氣流速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于顆粒的自由沉降速度，固體顆粒被煙氣輸送，并發(fā)生劇烈的混合，碰撞，結(jié)團，摩擦等反應(yīng)，造成軸向返混，在靠近邊壁的區(qū)域，顆粒濃度陡然大。因此隨著煙氣運動方向，顆粒濃度逐漸變小，在同一截面上徑向濃度也分布不均，中間物料稀薄而靠近邊壁則變得濃密，這種情況下不利于氣固接觸。本發(fā)明在流化床反應(yīng)器內(nèi)部增設(shè)1-5級環(huán)形導(dǎo)流裝置，環(huán)的厚度d不大于反應(yīng)器直徑的10%，流通面積減少小于20%，不會對反應(yīng)器的總阻力產(chǎn)生明顯影響，同時環(huán)形導(dǎo)流裝置對固體邊壁流起到阻斷作用，這些固體顆粒由于慣性左右沿著環(huán)形導(dǎo)流裝置重新進(jìn)入反應(yīng)器中心的核心區(qū)域與煙氣混合，向上運動，與其它固體顆粒碰撞摩擦，從而提高了氣固接觸效率，有利于污染物脫除，并且降低了邊壁顆粒的徑向顆粒返混，改善了固體顆粒徑向空隙率分布，增強軸向和徑向的氣固混合，提高吸收劑的利用率。實施例2:
一種流化床半干法煙氣凈化裝置，具體方案同實施例1，不同之處在于環(huán)形組件8的截面形狀為梯形，其厚度d約為流化床反應(yīng)器直徑的1%，高度h為d的4倍，梯形的下角α 為20°，上角β為65° ；環(huán)形組件8的安裝位置自下而上從第一級增濕活化裝置一上Im 處開始，每級環(huán)形裝置間隔3-細(xì)，設(shè)置5級。實施例3
一種流化床半干法煙氣凈化裝置，具體方案同實施例1，不同之處在于環(huán)形組件8的截面形狀為梯形，其厚度d約為流化床反應(yīng)器直徑的10%，高度h為d的2倍，梯形的下角 α為60°，上角β為75° ；環(huán)形組件8的安裝位置自下而上從第一級增濕活化裝置一上 2m處開始，每級環(huán)形裝置間隔細(xì)，設(shè)置3級。實施例4
一種流化床半干法煙氣凈化裝置，具體方案同實施例1，不同之處在于環(huán)形組件8的截面形狀為梯形，控制其厚度d約為流化床反應(yīng)器直徑的1%_10%，高度h為d的2-3倍，梯形的下角α在20° -60°之間，上角β在60° -75°之間，安裝位置自下而上從第一級增濕活化裝置一上1- !處開始，每級環(huán)形裝置間隔3-細(xì)，設(shè)置1-5級。
5
實施例5
一種流化床半干法煙氣凈化裝置，具體方案同實施例1，不同之處在于環(huán)形組件8的截面形狀為三角形，其厚度d約為流化床反應(yīng)器直徑的5%，三角形的下角α為40°，上角 β為70° ；環(huán)形組件8的安裝位置自下而上從第一級增濕活化裝置一上1.5m處開始，每級環(huán)形裝置間隔細(xì)，設(shè)置4級。本發(fā)明中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。環(huán)形組件8的橫截面也可以為半圓形或三角形。盡管對本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說明并引證了一些具體實例，但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。
權(quán)利要求
1.一種流化床半干法煙氣凈化裝置，包括流化床反應(yīng)器(7)，流化床反應(yīng)器(7)下端自上而下依次設(shè)置有文丘里擴散段(4)、文丘里裝置(3)、煙氣均布裝置(2)及連接煙道 (1)，流化床反應(yīng)器(7)上部的出口與除塵器(9)相連，除塵器(9)的底部通過灰循環(huán)裝置 (10)與文丘里擴散段(4)連接，除塵器(9)還連接有引風(fēng)機(11)，流化床反應(yīng)器(7)的下部與增濕活化裝置(6)管路連接，文丘里擴散段(4)與吸收劑儲備與輸送裝置(5)管路連接， 其特征在于所述的流化床反應(yīng)器(7 )內(nèi)壁上設(shè)有至少一個環(huán)形組件(8 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流化床半干法煙氣凈化裝置，其特征在于所述的環(huán)形組件(8)自上而下設(shè)置有2-5個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種流化床半干法煙氣凈化裝置，其特征在于 所述的環(huán)形組件(8)的橫截面為半圓形、梯形或三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種流化床半干法煙氣凈化裝置，其特征在于所述的梯形或三角形的下角α在20° -60°之間，上角β在60° -75°之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種流化床半干法煙氣凈化裝置，其特征在于所述的環(huán)形組件(8)的厚度d為流化床反應(yīng)器(7)直徑的1%_10%，環(huán)形組件的高度h 為厚度d的2-4倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種流化床半干法煙氣凈化裝置，其特征在于所述的環(huán)形組件(8)的厚度d為流化床反應(yīng)器(7)直徑的1%_10%，環(huán)形組件的高度h 為厚度d的2-4倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種流化床半干法煙氣凈化裝置，其特征在于所述的環(huán)形組件(8)的厚度d為流化床反應(yīng)器(7)直徑的1%_10%，環(huán)形組件的高度h為厚度d的2-4倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種流化床半干法煙氣凈化裝置，其特征在于自下而上從第一級增濕活化裝置以上1- !處開始，兩個環(huán)形組件的間隔為3-細(xì)。
全文摘要
本發(fā)明屬于能源與冶金行業(yè)尾氣凈化領(lǐng)域，涉及一種內(nèi)設(shè)環(huán)形組件的循環(huán)流化床半干法煙氣凈化裝置。一種流化床半干法煙氣凈化裝置，包括流化床反應(yīng)器，流化床反應(yīng)器下端自上而下依次設(shè)置有文丘里擴散段、文丘里裝置、煙氣均布裝置及連接煙道，流化床反應(yīng)器上部的出口與除塵器相連，除塵器的底部通過灰循環(huán)裝置與文丘里擴散段連接，除塵器還連接有引風(fēng)機，流化床反應(yīng)器的下部與增濕活化裝置管路連接，文丘里擴散段與復(fù)合吸收劑儲備與輸送裝置管路連接，其特征在于所述的流化床反應(yīng)器內(nèi)壁上設(shè)有至少一個環(huán)形組件。本發(fā)明解決了流化床反應(yīng)器中壁面顆粒濃度局部過高的問題，加強了徑向氣固混合湍流，提高了氣固接觸效率。
文檔編號B01D47/06GK102228784SQ20111014472
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者余春江, 倪明江, 周勁松, 岑可法, 張涌新, 方夢祥, 施正倫, 毛程奇, 王勤輝, 王樹榮, 程樂鳴, 鐘毅, 駱仲泱, 高翔 申請人:浙江大學(xué)