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1、(10)申请公布号 CN 103071474 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103071474 A *CN103071474A* (21)申请号 201210556477.9 (22)申请日 2012.12.20 B01J 20/34(2006.01) B01D 53/02(2006.01) (71)申请人 北京国电清新环保技术股份有限公 司 地址 100142 北京市海淀区西八里庄路 69 号人民政协报大厦 10 层 (72)发明人 张开元 贾双燕 郑京明 (54) 发明名称 一种粉状焦解析装置及其解析方法 (57) 摘要 本发明提供了一种处理、 解析粉状焦的装置， 它。
2、包括下料仓 (1)、 进料螺旋给料机 (3)、 旋转解 析塔(9)、 旋转电机(7)、 出料螺旋下料机(14)， 下 料仓 (1) 与进料螺旋给料机 (3) 的进料口 (2) 之 间用进料管连接， 旋转解析塔 (9) 包括与塔体结 合为一体的换热管 (8) ； 安装在旋转解析塔上部 的进料螺旋给料机 (3)， 和安装在旋转解析塔下 部的出料螺旋下料机 (14)， 与旋转解析塔 (9) 在 同一充有氮气的壳体内， 所述给料机 (3) 和下料 机 (14) 与解析塔 (9) 的连接部分用耐高温密封 圈(6， 12)进行密封,旋转电机(7)连接于解析塔 (9) 塔体的外部。 (51)Int.Cl. 。
3、权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103071474 A CN 103071474 A *CN103071474A* 1/1 页 2 1. 一种粉状焦解析装置， 其特征在于包括下料仓 (1)、 进料螺旋给料机 (3)、 旋转解析 塔 (9)、 旋转电机 (7)、 出料螺旋下料机 (14)， 下料仓 (1) 与进料螺旋给料机 (3) 的进料口 (2) 之间用进料管连接， 旋转解析塔 (9) 包括与塔体结合为一体的换热管 (8) ； 下料仓 (1) 与进料螺旋。
4、给料机 (3) 的进料口 (2) 之间用进料管连接 ; 安装在旋转解析 塔上部的进料螺旋给料机 (3)， 和安装在旋转解析塔下部的出料螺旋下料机 (14)， 与旋转 解析塔 (9) 在同一充有氮气的壳体内， 所述给料机 (3) 和下料机 (14) 与解析塔 (9) 的连接 部分用耐高温密封圈 (6， 12) 进行密封 , 旋转电机 (7) 连接于解析塔 (9) 塔体的外部。 2.根据权利要求1所述的粉状焦解析装置， 其特征在于， 所述的换热管(8)为翅片换热 管， 与解析塔 (9) 同心均布， 或者以三角形排列法布置。 3.根据权利要求1、 2所述的粉状焦解析装置， 其特征在于， 所述换热管(。
5、8)内的热源采 用电、 蒸汽或熔盐 , 其管内的热流体与粉状焦流向互逆。 4. 根据权利要求 1 所述的粉状焦解析装置， 其特征在于， 所述旋转解析塔塔体倾斜一 定的角度 ， 方便粉状焦的流动。 5.根据权利要求1所述的粉状焦解析装置， 其特征在于， 在旋转解析塔(9)塔壁内侧均 匀设置均布塔内物料的、 呈一定的角度抄板 (10)。 6. 根据权利要求 1 所述的粉状焦解析装置， 其特征在于， 出料螺旋下料机 (14) 与旋转 解析塔 (9) 之间， 设置一块倾斜一定角度的收焦出料板 (11)。 7.根据权利要求1所述的粉状焦解析装置， 其特征在于， 所述下料仓(1)内料位设有监 控装置。 8。
6、. 一种粉状焦解析方法， 包括如下步骤 ： 待解析的粉状焦输送至权利要求 1-7 所述的 粉状焦解析装置， 由下料仓 (1) 进入螺旋给料机 (3)， 由螺旋给料机 (3) 均匀的送入倾斜了 一定角度的旋转解析塔(9)， 在塔内粉状焦与热流体逆向移动， 解析出的富含SO2气体排 出装置， 解析后的再生粉状焦由出料收焦板(11)收集进入出料螺旋下料机(14)排出塔外。 权 利 要 求 书 CN 103071474 A 2 1/4 页 3 一种粉状焦解析装置及其解析方法 技术领域 0001 本发明涉及一种解析装置及解析方法 , 特别是用于解析粉状焦的装置及解析方 法。 0002 背景技术 0003。
7、 活性焦干法脱硫技术常应用于工业燃煤锅炉烟气净化， 也用于化工、 冶金、 玻璃、 制药等领域的吸收塔内气体的净化处理。粉状焦因其物理特性优于柱状焦， 脱硫效果相对 理想。但其解析的难度较高、 回收率低。选择一种经济、 合理的解析装置， 可对粉状焦脱硫 技术的推广， 产生积极的作用。 0004 活性焦炭脱硫技术是上世纪60年代发展起来， 以物理-化学吸附原理为基础的干法脱 硫、 脱硝技术， 具有吸附容量大、 吸附过程和催化转换快的优点。吸附过二氧化硫的活性焦 炭再生后可重复使用， 再生后的二氧化硫还可制成硫酸、 液体二氧化硫或单质硫等副产品。 在欧美、 日本等国家， 这项技术经过多年的研究已经有。
8、了在很多领域的商业化应用， 活性焦 吸附法是德国BF公司在1967年开发的， 而后日本三井住友引进该技术 （其方案为错流吸收 技术） ， 由德国 BF 公司演变而来的 WKV 公司针对错流技术的缺点进行改进， 发明了目前国际 上主流的对流吸收技术。 0005 活性焦属炭系吸附剂， 具有活性炭的特性。即活性焦本身即是吸附剂， 又是催化剂， 同 时还可以用作催化剂载体。 活性焦解析的原理 ： 活性焦内有很多的大孔和中孔， 较少的微孔 对分子具有吸附性 ； 二氧化硫、 氧气和水被吸附在活性焦孔隙中， 在碳分子的催化作用下， 反应生成硫酸并附着在孔隙中 ； 将吸附饱和的活性焦解析， 二氧化硫被释放出来。
9、， 活性焦活 化再生， 可被重复利用。 0006 吸附剂的主要活化再生方法主要有热解析、 湿式氧化解析、 光催化氧化、 电化学解析等 方法。电化学解析和光催化氧化主要是以活化或再生极性功能键和氧化性或还原性基团， 并不能产生巨量的新生极性功能键和氧化性或还原性基团， 随着解析次数的增加， 效果逐 渐下降 ； 而湿式氧化和热解析可生成新的孔隙， 从而生成新的极性功能键和氧化性或还原 性基团， 其效果更佳。 但由于湿式氧化的危险性和能耗影响其工业化， 因此主要还是以热解 析为主。 0007 热解析的优点 ： 1、 解析完全， 在达到一定得温度后， 炭基吸附剂吸附物质几乎全部 是可以解吸附的。 2、。
10、 适用面广， 不受限于炭基吸附剂物质的类型、 种类、 数量等。 3、 活化再生 效果好， 在一定温度下， 炭基吸附剂会形成新的吸附位 （极性功能键和氧化性或还原性基团 和孔隙） ， 有效的保持了吸附剂的吸附性能， 再生后甚至能提高吸附剂的吸附性能。4、 解析 建设成本低， 运行能耗大， 但其相对于其他几种解析方法相比设备投资少， 原材料耗用少， 说 明 书 CN 103071474 A 3 2/4 页 4 运行维护简单。 0008 粉状焦的脱硫原理等同于柱状焦， 解析原理也相同， 综合考虑， 对于粉状焦来讲， 热解析在经济上还是最优的方案。 0009 热解析的问题 ： 1、 解析过程中产生的气。
11、体不安全、 处置难度大， 尤其是对粉状焦的 加热， 反应生成的气体是含有吸附物质的高温水蒸气。因此热解吸附活化再生装置的密封 性能有严格要求。装置内还需要保持一定微正压环境。2、 热解析反应温度较高， 粉状焦的 反应活性高， 易与外界环境中的物质发生反应， 产生危害解析效果和运行安全的不利影响。 3、 换热效率低。气流分配不均造成的气量过大而引发的换热效率低下。 发明内容 0010 本发明所要解决的技术问题在于， 提供了一种粉状活性焦解析装置， 其工艺流程 简单， 结构简便， 运行安全、 稳定， 能耗小， 解析活化再生过程损失小的解析装置。 0011 为实现上述目的， 本发明采取的技术方案为 。
12、： 一种粉状焦解析装置， 包括下料仓、 进料螺旋给料机、 旋转解析塔、 旋转电机、 出料螺旋下料机， 旋转解析塔还包括与塔体结合 为一体的换热管， 下料仓与进料螺旋给料机的进料口之间用进料管连接， 进料螺旋给料机 安装在旋转解析塔上部， 出料螺旋下料机安装在旋转解析塔下部， 与旋转解析塔在同一壳 体内， 并不与旋转解析塔同步旋转， 它们与解析塔的连接部分用耐高温密封圈进行密封 , 用氮气使壳体内保持一定微正压环境 , 并在进出料位置形成防止空气进入的氮气气封， 旋 转电机连接于解析塔塔体的外部。 0012 前述的粉状焦解析装置， 其换热管为翅片换热管可根据解析塔的尺寸同心均布， 或者以三角形排。
13、列法布置。 0013 前述的粉状焦解析装置， 其换热管内的热源采用电、 蒸汽或熔盐， 其管内的热流体 与粉状焦流向互逆。 0014 前述的粉状焦解析装置， 其旋转解析塔塔体倾斜一定的角度 ， 方便粉状焦的流 动。 0015 前述的粉状焦解析装置， 在旋转解析塔塔壁内侧均匀设置均布塔内物料的抄板， 抄板呈一定的角度， 在解析塔旋转时， 可携带大量的粉状焦物料由底部升至顶部。 0016 前述的粉状焦解析装置， 出料螺旋下料机与旋转解析塔之间， 在靠近出料螺旋下 料机的位置处设置一块收焦出料板， 收焦出料板倾斜成一定的角度， 方便将旋转解析塔中 滑出的粉状物料全部收入出料螺旋下料机内。 0017 前。
14、述的粉状焦解析装置， 下料仓内料位设有监控装置。 0018 一种粉状焦解析方法， 包括如下步骤 ： 待解析的粉状焦输送至前述任一粉状焦解 析装置， 由下料仓进入螺旋给料机， 由螺旋给料机均匀的送入倾斜了一定角度 的旋转解 析塔， 在塔内粉状焦与热流体逆向移动， 解析出的富含 SO2气体排出装置， 解析后的再生粉 状焦由出料收焦板收集进入出料螺旋下料机排出塔外。 0019 本发明的有益效果是 ： 1、 用一种性能成熟， 易操作、 易维修的方法解析粉状焦。 0020 2、 所有动设备、 电机都位于装置外部， 结构简单便于操作、 检修， 提高了装置的利 用率。 说 明 书 CN 103071474 。
15、A 4 3/4 页 5 0021 3、 解析装置采用翅片换热管， 具有良好的传热系数， 较高的换热面积， 对于处理粉 状焦得心应手。 0022 4、 换热管与塔体同时旋转， 防止换热管的应力过大， 并且可以增加解析塔的装填 系数， 加大解析塔的处理量， 使塔体相对变小， 降低了塔的建造成本和运行成本。 0023 5、 运行简单稳定。 通过螺旋进、 出料机， 使粉状焦匀速、 稳定地进入高温解析塔， 保 证工艺系统的长期稳定运行。 0024 6、 粉状焦在塔内的停留时间由塔与水平面的倾角 控制， 可根据塔的处理量 及粉状焦含硫量进行设计， 设计灵活， 合理。 0025 7、 翅片换热管的排列形式及。
16、数量决定了解析塔的换热面积， 若在同等换热面积的 条件下， 可根据制造成本及设计难度确定， 从而， 在设计上就降低了设备的投资。 0026 附图说明 0027 图 1 是本发明装置的结构示意图 ； 图 2 是本发明装置的剖视图 ； 图 3 是本发明装置的粉状焦流动方向与热流体流动方向示意图 ； 附图中， 各标号所代表的部件列表 ： 1、 下料仓 2、 粉状焦进料口 3、 进料螺旋给料机 4、 热源出料口 5、 轴封 6、 密封圈 7、 旋转电机 8、 换热管 9、 旋转解析塔 10、 抄板 11、 收焦出料板 12、 密封圈 13、 富 SO2气体出口 14、 出料螺旋下料机 15、 粉状焦出。
17、料口 16、 轴封 17、 热源进 料口。 0028 具体实施方式 0029 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述， 所举实例只用于解释本发明， 并 非用于限定本发明的范围。 0030 如图 1 所示， 为了在解析时， 下料仓 1 的进料用料位计 （图中未标出） 监控保持一定 的料位， 防止塔内气体外泄， 下料仓 1 本身包括进料管， 或者在下料仓与进料螺旋给料机之 间单独设置连接用的粉状焦进料管， 该进料管应具备一定的管长或高度， 使下料仓 1 与进 料螺旋给料机 3 的进料口 2 距离一定高度。同时， 下料仓内需保持一定的料位， 以封住解析 装置内的气体， 防止装置内的气体泄漏至大气中。
18、。 0031 进料螺旋给料机 3 设置在旋转解析塔 9 的旋转轴线上部， 靠近热源出料口 4， 通过 耐高温密封圈6与旋转解析塔相连接， 以保证解析塔的密闭性。 同时， 螺旋给料机3、 旋转解 析塔 9、 出料螺旋下料机 14， 均位于同一角度， 即与水平面呈一夹角 。夹角的设置范围是 3 5的角度， 以保证粉状焦在旋转的过程中， 能靠重力向下流动。 0032 所述的解析塔 9 的换热管 8 与塔体成为一体， 同时旋转， 可减少换热管承受的应 力， 提高解析塔的装填系数， 增加解析塔的处理量。 由于翅片换热管可增加热源与固体间的 换热面积， 增大换热系数， 提高换热效率， 所以换热管 8 采用。
19、翅片式。换热管 8 与旋转解析 塔 9 同时旋转， 防止在高温环境下， 仅用管子的旋转带动物料， 而产生扭矩发生变形、 破裂。 因而可有效地提高解析塔的装填系数， 使旋转解析塔9的装填系数远远高于20%。 翅片换热 说 明 书 CN 103071474 A 5 4/4 页 6 管可根据解析塔的尺寸同心均布， 也可以以三角形排列法布置。翅片换热管的排列形式及 数量决定了解析塔的换热面积， 若在同等换热面积的条件下， 可根据制造成本及设计难度 确定， 在设计环节上就降低了设备的投资。 0033 同时， 解析塔塔体倾斜一定的角度， 方便粉状焦的流动。 旋转电机7位于解析塔 9 的外部， 避免了高温、。
20、 高尘的恶劣工况， 便于电机的操作、 检修。 0034 解析塔 9 的内壁均匀排布一定数量、 呈一定角度的抄板 10， 抄板 10 的设置充分利 用了解析塔旋转时， 携带大量的粉状焦由底部升至顶部， 保证塔内粉状焦的均匀性和流动 性， 使粉状焦充分地与热源进行换热， 提高换热效率。 0035 热源进料口 17 与热源出料口 4 位于旋转解析塔 9 左右两侧的旋转轴线上， 它们与 不旋转的壳体部分连接处， 需进行轴封5、 16， 以确保塔体的密闭性。 粉状焦解析塔热源可采 用电、 蒸汽、 熔盐等。 若翅片换热管内热源采用流体， 应采取与焦流动互逆的流向， 以增大传 热系数， 减少换热面积。 00。
21、36 所述的出料螺旋下料机 14 与旋转解析塔 9 之间， 在靠近出料螺旋下料机的入口 处、 不旋转的位置处， 设置一块收焦出料板 11， 收焦出料板倾斜呈一定的角度， 它的安装为 塔内滑出的粉状焦的全部收集提供了可能， 方便将旋转解析塔中的粉状物料全部收入出料 螺旋下料机内， 防止塔内物料的堆积。由于进料螺旋给料机和出料螺旋下料机不参与解析 塔旋转， 解析塔与其的连接的部分需用耐高温密封圈进行气体密封。 进、 出螺旋料机的位置 处均通入氮气气封， 维持装置微正压的状态， 防止空气进入。 0037 需要解析的粉状焦由下料仓 1 进入螺旋给料机， 由进料螺旋给料机 3 均匀的送入 倾斜了一定角度。
22、 的旋转解析塔 9， 在塔内， 组装着外部有翅片的换热管 8， 翅片换热管 8 中流动着与粉状焦运动方向相反的热流体， 可充分给粉状焦加热， 令吸附饱和的粉状焦解 析， 解析后的再生粉状焦由出料收焦板 11 收集进入出料螺旋下料机 14 经由粉状焦出料口 15 排出塔外， 解析出的富含 SO2气体排出装置。富 SO2气体出口 13 靠近旋转解析塔 9， 因解 析出的气体具有高温、 高尘的特点， 所以应做好保温、 伴热处理。 0038 如图2所示， 翅片换热管8采用两种布置方式， 可根据解析塔的尺寸同心均布 或呈三角形排列法布置。翅片换热管的排列形式及数量决定了解析塔的换热面积， 若在同 等换热。
23、面积的条件下， 可根据制造成本及设计难度确定， 在设计环节上就降低了设备的投 资。 0039 如图3所示， 粉状焦的流动方向与翅片换热管8内的热源流体互逆 ； 呈一定角度的 抄板 10 在旋转时， 将粉状焦抄起， 再均匀地洒落， 运动至解析塔尾部， 洒落的粉状焦落至收 焦出料板 11， 由出料螺旋下料机 14 输送排出。 0040 以上所述仅为本发明的实施方式， 并非因此即限制本发明的专利范围， 凡是运用 本发明说明书及附图内容所作的等效变换， 直接或间接运用在其它相关的技术领域， 均同 理包括在本发明的专利范围内。 说 明 书 CN 103071474 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103071474 A 7 2/2 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103071474 A 8 。