環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔，所述再生塔包括儲料倉和塔體，所述塔體由上而下依次設置為活性焦進料口、再生塔預熱段、再生塔加熱段、再生塔冷卻段、活性焦出料口，所述再生塔預熱段、再生塔加熱段和再生塔冷卻段均采用環(huán)形間壁式結構換熱，所述再生塔預熱段、加熱段、冷卻段內置有一根豎直換熱管和多根螺旋換熱管組，螺旋換熱管組的構成為多根不同軸徑螺旋換熱管，同軸徑并同向的螺旋換熱管交錯布置。本實用新型對活性焦移動和熱能綜合效率做出有效改進，具有換熱面積大，換熱效率高，物料受熱均勻，易下料，下料均勻優(yōu)點。
【專利說明】環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及活性焦再生【技術領域】，尤其涉及一種環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔。
【背景技術】
[0002]進入21世紀，SO2, NOx、粉塵、汞等污染物對環(huán)境污染日益嚴重，和VOCs等作為前體物或污染源還產生了細顆粒物(PM2.5)等污染問題的加劇，形成酸雨、甲基汞污染和國內的大面積霧霾重污染天氣，迫切需要治理。這既是轉型升級、創(chuàng)新驅動，實現綠色、循環(huán)和低碳的生態(tài)文明社會建設的重要內容，也是對新的大氣污染物控制技術科學創(chuàng)新和工程創(chuàng)新的強大需求動力。在多種污染物凈化技術中，活性焦煙氣凈化技術是一種有著廣闊發(fā)展前景的環(huán)保技術。
[0003]活性焦煙氣凈化技術由于具有節(jié)水，基本無二次污染，可以同時脫除多種污染物，脫除效率高，能滿足嚴格的環(huán)保標準要求，尤其適用于缺水富煤的地區(qū)和污染物成分復雜的鋼鐵、有色、化工、焚燒等行業(yè)，因而近年來受到世界的廣泛重視，并得到較多的發(fā)展和應用。但該法脫除污染物后的活性焦再生能耗較高，為減少該煙氣凈化技術的成本和提高節(jié)能環(huán)保效果，對吸附了污染物的活性焦再生塔在結構和熱能綜合利用上進一步創(chuàng)新尤為重要。
[0004]目前，吸附飽和的活性焦再生，在工業(yè)上主要采用高溫加熱法。再生后的再生氣中SO2體積濃度> 20%，可以制成96%-98%的濃硫酸、液體SO2或單質硫等副產品，副產品轉換途徑較廣。
[0005]吸附飽和的活性焦再生裝置大部分為管殼式換熱結構，固體顆粒普遍走管內，力口熱氣體在管外通過管壁對活性焦換熱再生。此種結構復雜，檢修不方便，且該結構會導致解吸氣難以及時抽出，造成局部壓力過大，存在活性焦在管內移動阻力大，受熱不均勻等缺點。
[0006]因此，本 申請人:在活性焦走殼程換熱介質走管程的基礎上，開發(fā)一種能夠克服現有技術的不足，對活性焦移動和熱能綜合效率做出有效改進，具有換熱面積大，換熱效率高，物料受熱均勻，易下料，下料均勻等優(yōu)點的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔。
實用新型內容
[0007]鑒于上述現有技術存在的不足，本實用新型提出一種對活性焦移動和熱能綜合效率做出有效改進，具有換熱面積大，換熱效率高，物料受熱均勻，易下料，下料均勻優(yōu)點的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔。
[0008]本實用新型為達到上述目的，本實用新型提供的一種環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔，包括儲料倉和塔體，所述塔體由上而下依次設置為活性焦進料口、再生塔預熱段、再生塔加熱段、再生塔冷卻段、活性焦出料口，所述再生塔預熱段、再生塔加熱段和再生塔冷卻段均采用環(huán)形間壁式結構換熱，所述再生塔預熱段內置有預熱段螺旋換熱管組，所述再生塔加熱段內置有加熱段螺旋換熱管組，所述再生塔冷卻段內置有冷卻段螺旋換熱管組。
[0009]所述預熱段螺旋換熱管組、加熱段螺旋換熱管組和冷卻段螺旋換熱管組各自包括一根豎直換熱管、多根螺旋換熱管、一入口連接管道和一出口連接管道，所述豎直換熱管的中心軸與所述塔體的中心軸重合，所述螺旋換熱管均以所述塔體的中心軸為纏繞中心進行纏繞，所述的螺旋換熱管分別分布在其各自的軸徑上，同軸徑位置上并同向的螺旋換熱管交錯布置，所述豎直換熱管的入口和所述螺旋換熱管的入口均導通連接在所述入口連接管道上，所述豎直換熱管的出口和所述螺旋換熱管的出口均導通連接在所述出口連接管道上。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述再生塔還包括換熱介質輸送系統(tǒng)，換熱介質采用惰性氣體，所述換熱介質輸送系統(tǒng)包括用于導入換熱介質的導入管道、用于加熱換熱介質的加熱器、用于驅動換熱介質循環(huán)的循環(huán)風機和用于冷卻換熱介質的空氣強制冷卻器，所述導入管道導通連接在所述加熱段螺旋換熱管組的入口連接管道上，在所述導入管道上設置有所述加熱器和所述循環(huán)風機，所述加熱段螺旋換熱管組的出口連接管道與所述預熱段螺旋換熱管組的入口連接管道導通連接，所述預熱段螺旋換熱管組的出口連接管道通過所述空氣強制冷卻器導通連接至所述冷卻段螺旋換熱管組的入口連接管道上。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述換熱介質輸送系統(tǒng)還包括吹掃管道、吹掃氣體外排管道和吹掃氣體外排引風機，所述吹掃管道一端連接在所述導入管道上，另一端連接在所述塔體的下部，所述吹掃氣體外排管道的一端連接在所述塔體上部，所述吹掃氣體外排引風機設置在所述吹掃氣體外排管道上，在所述吹掃管道和吹掃氣體外排管道上各設置有一閥門。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述冷卻段螺旋換熱管組的出口連接管道導通連接至所述導入管道上，通過所述加熱器和所述循環(huán)風機循環(huán)導入所述加熱段螺旋換熱管組內。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，在所述塔體上向外導通若干解吸氣抽氣管道，在所述解吸氣抽氣管道上設置有解吸氣引風機。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，在所述活性焦進料口和所述活性焦出料口上各設
置有一鎖氣閥。
[0015]本實用新型還提出一種采用上述的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔進行的活性焦再生方法，具體流程為:在打開儲料倉前，先進行塔體內空氣的吹掃，通過所述吹掃管道輸入換熱介質吹掃所述塔體內的空氣，將空氣由所述吹掃氣體外排管道排出塔外；塔體內空氣排盡后，換熱介質充滿所述塔體后，將所述吹掃管道和所述吹掃氣體外排管道上的閥門關閉；啟動循環(huán)風機引入換熱介質進入所述導入管道中，所述換熱介質通過所述加熱器加熱后進入所述加熱段螺旋換熱管組的入口連接管道中，然后分流到豎直換熱管和螺旋換熱管中，再匯流到所述加熱段螺旋換熱管組的出口連接管道，然后導入所述預熱段螺旋換熱管組內，再次進行分流和匯流，然后進入所述空氣強制冷卻器進行冷卻降溫后，進入所述冷卻段螺旋換熱管組，再次進行分流和匯流至所述導入管道上進行循環(huán)利用。
[0016]本實用新型的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔及活性焦再生方法的有益效果如下:[0017](I)本實用新型的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔的塔體主要由三段組成，分別為預熱、加熱及冷卻段，所述塔體的三段內采用的換熱管結構均為環(huán)形間壁式，基本都采用螺旋換熱管，該結構使該再生塔具有換熱面積大，換熱效率高，物料受熱均勻的優(yōu)點，同軸徑的兩根交錯螺旋換熱管的設計，即可防止了單根螺旋換熱管緊密螺旋纏繞導致的顆粒堵塞問題，又能更好的保證顆粒受熱均勻。
[0018](2)本實用新型的螺旋管內的換熱介質依次通過冷卻段、加熱段、預熱段、冷卻段，并通過電加熱器與空氣強制冷卻器實現三段大循環(huán)，實現熱能源充分利用。
[0019](3)本實用新型的活性焦再生方法通過換熱介質的吹掃，并在塔體內完全充滿換熱介質，同時所述預熱段螺旋換熱管組、加熱段螺旋換熱管組、冷卻段螺旋換熱管組和換熱介質輸送系統(tǒng)構成了換熱介質的循環(huán)管路，如果出現塔體內換熱管因腐蝕或磨損漏氣，活性焦的再生也是在惰性氣體環(huán)境下完成，能保證再生塔安全運行不燒塔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔的結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型的螺旋換熱管組的結構示意側視圖。
[0022]圖3是本實用新型的螺旋換熱管組的結構示意俯視圖。
[0023]圖4是本實用新型的同軸徑兩根螺旋換熱管布置結構示意圖。
[0024]圖5是本實用新型的塔體的剖面布置示意側視圖。
[0025]圖6是本實用新型的塔體的剖面布置示意俯視圖。
[0026]圖中主要組件符號說明:
[0027]儲料倉1，塔體2，再生塔預熱段3、再生塔加熱段4、再生塔冷卻段5、預熱段螺旋換熱管組6，加熱段螺旋換熱管組7，冷卻段螺旋換熱管組8，解吸氣抽氣管道9，解吸氣引風機10，進料鎖氣閥11，出料鎖氣閥12，豎直換熱管13，螺旋換熱管14，入口連接管道15，出口連接管道16，換熱介質輸送系統(tǒng)17，導入管道18，加熱器19，循環(huán)風機20，空氣強制冷卻器21，引出管道22，吹掃管道23，吹掃氣體外排管道24，吹掃氣體外排引風機25，閥門氏、H2> H3> H4> H5,軸徑 R，R1, R2, R3, R4, R5。
【具體實施方式】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本實用新型的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔的結構示意圖。如圖1所示，本實施例提出的一種環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔，包括儲料倉I和塔體2，儲料倉I位于塔體2上方，并與塔體2導通連接。
[0030]結合圖5所示，本實施例的塔體2由上而下依次設置為活性焦進料口(圖中未示出)、再生塔預熱段3、再生塔加熱段4、再生塔冷卻段5、活性焦出料口(圖中未示出)，儲料倉I導通連接在所述活性焦進料口上。
[0031]本實施例的再生塔預熱段3、再生塔加熱段4和再生塔冷卻段5均采用環(huán)形間壁式結構換熱，本實施例的再生塔預熱段3內置有預熱段螺旋換熱管組6，再生塔加熱段4內置有加熱段螺旋換熱管組7，再生塔冷卻段5內置有冷卻段螺旋換熱管組8。
[0032]示例性的，本實施還在塔體2上向外導通若干解吸氣抽氣管道9，在解吸氣抽氣管道9上設置有解吸氣引風機10，將塔體2內氣體抽出。此外，本實施例還在所述活性焦進料口設置有一進料鎖氣閥11，在所述活性焦出料口上設置有一出料鎖氣閥12，對應控制所述活性焦進料口和所述活性焦出料口的啟閉。
[0033]具體的，如圖2、圖3和圖6所示，本實施例的預熱段螺旋換熱管組6、加熱段螺旋換熱管組7和冷卻段螺旋換熱管組8各自包括一根豎直換熱管13、多根螺旋換熱管14、一入口連接管道15和一出口連接管道16，豎直換熱管13的中心軸與塔體2的中心軸重合(如圖1所示)，螺旋換熱管14均以塔體2的中心軸為纏繞中心進行纏繞，豎直換熱管13的入口和螺旋換熱管14的入口均導通連接在入口連接管道15上，豎直換熱管13的出口和螺旋換熱管14的出口均導通連接在出口連接管道16上。
[0034]在本實施例中，預熱段螺旋換熱管組、加熱段螺旋換熱管組和冷卻段螺旋換熱管組采用如圖所示的相同的環(huán)形間壁式結構進行串聯(lián)，當然在其他具體實施例中，本領域技術人員還可以采用其他環(huán)形間壁式結構的換熱管組，此處不再贅述。
[0035]具體的，如圖1所示，本實施例的再生塔還包括換熱介質輸送系統(tǒng)17，換熱介質輸送系統(tǒng)17包括用于導入換熱介質的導入管道18、用于加熱換熱介質的加熱器19、用于驅動換熱介質循環(huán)的循環(huán)風機20和用于冷卻換熱介質的空氣強制冷卻器21，導入管道18導通連接在加熱段螺旋換熱管組7的入口連接管道上，在導入管道18上設置有加熱器19和循環(huán)風機20，加熱段螺旋換熱管組7的出口連接管道與預熱段螺旋換熱管組6的入口連接管道導通連接，預熱段螺旋換熱管組6的出口連接管道通過空氣強制冷卻器21導通連接至冷卻段螺旋換熱管組8的入口連接管道上。
[0036]此外，如圖1所示，在本實施例中，冷卻段螺旋換熱管組8的出口連接管道導通連接至導入管道18上，通過加熱器19和循環(huán)風機20循環(huán)導入加熱段螺旋換熱管組7內。同時，在冷卻段螺旋換熱管組8的出口連接管道上還可以旁接一引出管道22將換熱介質或其他氣體直接引出塔體。
[0037]示例性的，所示換熱介質輸送系統(tǒng)17還可包括吹掃管道23、吹掃氣體外排管道24和吹掃氣體外排引風機25，吹掃管道23 —端連接在導入管道18上，另一端連接在塔體2的下部，吹掃氣體外排管道24的一端連接在塔體2上部，吹掃氣體外排引風機25設置在吹掃氣體外排管道24上。如圖1所示，本實施例在吹掃管道23上設置一閥門H1，在導入管道18上設置一閥門H2，冷卻段螺旋換熱管組8的出口連接管道與導入管道18的連接管道上設置一閥門H3,在引出管道22上設置一閥門H4,在吹掃氣體外排管道24上設置一閥門H5。
[0038]本實施例還提出一種采用上述的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔進行如下活性焦再生處理:
[0039]打開儲料倉1，儲料倉I中的吸附飽和的活性焦顆粒在重力作用下，下移通過活性焦進料口進入塔體2內進行換熱解吸:所述活性焦顆粒首先與塔體2內的再生塔預熱段3進行換熱升溫；然后所述活性焦顆粒繼續(xù)下移至塔體2內的再生塔加熱段4，進一步加熱升溫，直至活性焦中吸附的SO2被高溫解吸出來；最后所述活性焦顆粒繼續(xù)下移至塔體2內的再生塔冷卻段5進行冷卻降溫，由所述活性焦出料口輸出。[0040]具體的，在塔體2內的再生塔預熱段3中將所述活性焦顆粒升溫至200°C，在塔體2內的再生塔加熱段4將所述活性焦顆粒升溫至400°C左右，在塔體2內的再生塔冷卻段5將所述活性焦顆粒冷卻降溫至90-110°C。
[0041]具體的，在打開儲料倉I前，先進行塔體2內空氣的吹掃，通過吹掃管道23輸入換熱介質吹掃塔體2內的空氣，將空氣由吹掃氣體外排管道24排出塔外；塔體2內空氣排盡后，換熱介質充滿塔體2后，將吹掃管道23和吹掃氣體外排管道24上的閥門HpH5關閉；啟動循環(huán)風機20引入換熱介質進入導入管道18中，換熱介質通過加熱器19加熱后進入加熱段螺旋換熱管組7的入口連接管道中，然后分流到其豎直換熱管和螺旋換熱管中，再匯流到加熱段螺旋換熱管組7的出口連接管道，然后導入預熱段螺旋換熱管組6內，再次進行分流和匯流，然后進入空氣強制冷卻器21進行冷卻降溫后，進入冷卻段螺旋換熱管組8，再次進行分流和匯流至導入管道18上進行循環(huán)利用。
[0042]示例性的，如圖2所示，本實施例的多根螺旋換熱管14，均以再生塔中心軸為纏繞中心。如圖3所示，單根螺旋換熱管的軸徑(螺旋換熱管到中心軸的距離)不變，不同軸徑的螺旋換熱管分布在其各自的軸徑R，R1, R2, R3, R4, R5上。如圖4所示，相同軸徑的兩根同向的螺旋換熱管14交錯布置。一根豎直換熱管13和多根螺旋換熱管14其兩端的換熱管入口和出口，分別連接入口連接管道15和出口連接管道16上，入口連接管道15和出口連接管道16可直接采用口徑較大的管道，換熱介質在換熱管中的流動方向均為下端進上端出的方式，即入口連接管道進入，出口連接管道16流出。如圖5所示，加熱段螺旋換熱管組7的出口連接管道與預熱段螺旋換熱管組6的入口連接管道是直接相通的。
[0043]結合圖1所示，本實施例中采用氮氣作為換熱介質，換熱介質來源采用制氮機(圖中未示出)，即采用氮氣作為換熱介質，制氮機的輸出口連接在導入管道18上。當工藝實際運行后，閥門H1HH5關閉,僅閥門H3常開。
[0044]1.氮氣的利用:
[0045](I)氮氣用于吹掃:
[0046]首先吹掃塔體2:關閉閥HH2，開閥HH1，開閥HH5，由制氮機(圖中未示出)產生的氮氣，通過閥門H1，再由吹掃管道23進入塔體2內，由下向上吹掃塔2內空氣，最后從吹掃氣體外排管道24，經由閥門H5,通過吹掃氣體外排引風機25排出塔外，使塔體2完全處于氮氣氛圍；然后吹掃換熱介質循環(huán)管路:關閉閥門H1，開閥門H2，關閉閥門H3，開閥門H4，換熱介質由制氮機產生，通過閥門H2，依次經過循環(huán)風機20，加熱器19，加熱段螺旋換熱管組7，預熱段螺旋換熱管組6，空氣強制冷卻器21，冷卻段螺旋換熱管組8，最后通過引出管道22排出塔外，排凈換熱介質循環(huán)管路中的空氣。
[0047](2)氮氣的循環(huán)及熱能綜合利用:
[0048]采用氮氣吹掃循環(huán)管路排盡管路空氣后，閥門H2和H4關閉，開閥門H3，通過H3閥門的氮氣，在循環(huán)風機20動力下，經過加熱器19加熱，進入加熱段螺旋換熱管組7與活性焦換熱后，進入預熱段螺旋換熱管組6，與活性焦換熱后，通過連接管道進入空氣強制冷卻器21，被冷卻后，進入冷卻段螺旋換熱管組8，再次通過閥門H3進入循環(huán)風機20和加熱器19進入加熱段螺旋換熱管組7，循環(huán)使用，從而實現氮氣的循環(huán)及熱能的綜合利用。氮氣由制氮機供給及補充。
[0049]2.活性焦再生:[0050]通過氮氣吹掃后，塔體和各管路中都是氮氣氛圍后，儲料倉I中吸附飽和的活性焦顆粒(90-120°C)，在重力作用下下移通過進料鎖氣閥11，進入塔體2內，在再生塔預熱段3與預熱段螺旋換熱管組6中氮氣進行換熱后溫度升高到200°C，下移到再生塔加熱段4，與加熱段螺旋換熱管組7中氮氣換熱后溫度升高到380°C左右，活性焦中吸附的SO2在高溫下被解吸出來，解吸氣通過再生塔加熱段4上不同高度上的三個解吸氣抽氣管道9被解吸氣引風機10抽出，再生塔加熱段4中的活性焦達到再生的目的；通過再生塔加熱段4再生的活性焦，在重力的作用下下移到再生塔冷卻段5與冷卻段螺旋換熱管組8中的氮氣進行換熱后被冷卻至90-110°C，冷卻后的活性焦，由出料鎖氣閥12排出塔外進一步利用，達到再生循環(huán)利用的目的。
[0051]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔，包括儲料倉和塔體，其特征在于: 所述塔體由上而下依次設置為活性焦進料口、再生塔預熱段、再生塔加熱段、再生塔冷卻段、活性焦出料口，所述再生塔預熱段、再生塔加熱段和再生塔冷卻段均采用環(huán)形間壁式結構換熱，所述再生塔預熱段內置有預熱段螺旋換熱管組，所述再生塔加熱段內置有加熱段螺旋換熱管組，所述再生塔冷卻段內置有冷卻段螺旋換熱管組； 所述預熱段螺旋換熱管組、加熱段螺旋換熱管組和冷卻段螺旋換熱管組各自包括一根豎直換熱管、多根螺旋換熱管、一入口連接管道和一出口連接管道，所述豎直換熱管的中心軸與所述塔體的中心軸重合，所述螺旋換熱管均以所述塔體的中心軸為纏繞中心進行纏繞，所述的螺旋換熱管分別分布在其各自的軸徑上，同軸徑位置上并同向的螺旋換熱管交錯布置，所述豎直換熱管的入口和所述螺旋換熱管的入口均導通連接在所述入口連接管道上，所述豎直換熱管的出口和所述螺旋換熱管的出口均導通連接在所述出口連接管道上。
2.如權利要求1所述的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔，其特征在于:所述再生塔還包括換熱介質輸送系統(tǒng)，所述換熱介質輸送系統(tǒng)包括用于導入換熱介質的導入管道、用于加熱換熱介質的加熱器、用于驅動換熱介質循環(huán)的循環(huán)風機和用于冷卻換熱介質的空氣強制冷卻器，所述導入管道導通連接在所述加熱段螺旋換熱管組的入口連接管道上，在所述導入管道上設置有所述加熱器和所述循環(huán)風機，所述加熱段螺旋換熱管組的出口連接管道與所述預熱段螺旋換熱管組的入口連接管道導通連接，所述預熱段螺旋換熱管組的出口連接管道通過所述空氣強制冷卻器導通連接至所述冷卻段螺旋換熱管組的入口連接管道上。
3.如權利要求2所述的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔，其特征在于:所述換熱介質輸送系統(tǒng)還包括吹掃管道、吹掃氣體外排管道和吹掃氣體外排引風機，所述吹掃管道一端連接在所述導入管道上，另一端連接在所述塔體的下部，所述吹掃氣體外排管道的一端連接在所述塔體上部，所述吹掃氣體外排引風機設置在所述吹掃氣體外排管道上，在所述吹掃管道和吹掃氣體外排管道上各設置有一閥門。
4.如權利要求2或3所述的環(huán)形間壁式活性焦凈化移動床再生塔，其特征在于:所述冷卻段螺旋換熱管組的出口連接管道導通連接至所述導入管道上，通過所述加熱器和所述循環(huán)風機循環(huán)導入所述加熱段螺旋換熱管組內。
【文檔編號】B01J20/34GK203695065SQ201420086323
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2014年2月27日
【發(fā)明者】高繼賢, 吳宇, 閻冬, 李靜 申請人:上海龍凈環(huán)?？萍脊こ逃邢薰?br>