CN102348490A - 干式废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的废气处理装置具有：使用吸附剂除去废气内各种有害物质的吸附塔(2)；使吸附物从吸附剂解吸的再生塔(3)；将吸附剂从吸附塔(2)向再生塔(3)输送的第一输送通道(4A)；将吸附剂从再生塔(3)向吸附塔(2)输送的第二输送通道(4B)；确保气密性的闭锁式料斗(5)，其与再生塔(3)内与第一输送通道(4A)内间的第一压差和再生塔(3)内与第二输送通道(4B)内间的第二压差中压差大的一侧的再生塔(3)的一端连接；确保气密性的密封部(6)，其与压差小的一侧的再生塔(3)的另一端连接，以及用来将密封部(6)中的压差维持在一定范围内的调节部(36)。

Description

干式废气处理装置
技术领域
本发明涉及干式废气处理装置。
背景技术
作为处理从锅炉、焚烧炉或烧结炉中排出的废气等的装置，已知有使废气与被导入吸附塔内的吸附剂相接触，除去SOx(硫氧化物)、NOx(氮氧化物)等废气中的各种有害物质的干式废气处理装置。
作为吸附剂，例举有碳吸附剂、氧化铝吸附剂、二氧化硅吸附剂等，但碳吸附剂可在较低温度下进行处理，且能够同时除去各种有害物质，因此更为优异。作为碳吸附剂，例举有活性炭、活性焦炭等，特别优选0.5～4cm左右的颗粒化的吸附剂，这些吸附剂都是公知的。
在该装置中，废气中的SOx作为硫酸被吸附剂吸附除去。此外，作为前处理，向废气中注入氨时，SOx作为铵盐被吸附，同时，通过吸附剂的催化作用，NOx被还原为氮和水，进行无害化处理。其他有害成分，主要被吸附剂吸附除去。
在吸附塔中，用于废气处理的吸附剂上大量吸附了硫酸、铵盐等各种物质，使其活性降低。因此，通过输送机等输送通道将活性降低了的吸附剂送至再生塔加热再生，使吸附物质解吸从而使吸附剂恢复活性。
恢复活性的吸附剂，经输送机等输送通道再次返回吸附塔。加热再生时，有时会使用用来清洗从吸附剂解吸出的解吸物的气体(载气)，例如可使用氮等不活泼气体。
作为在再生塔中的加热再生方式，已知有吸附物从吸附剂上解吸了的解吸气体沿与筒状立设的再生塔内流下的吸附剂的流动方向相反的方向流动的逆流方式。该逆流方式具有因暂时解吸了的氨等会被吸附剂再吸附，因此几乎不会残留在解吸气体中的优点(例如，参见专利文献1、2)。
因此，将解吸气体输送至副产物回收设备，生成硫酸或石膏副产物时，能够降低清洗设备的负荷，因此该方式优异。此时，将解吸气体的压力调节至一定值。
在专利文献1中记载的干式废气处理装置中，在再生塔的上下两端侧设有密封性优异的闭锁式料斗，来限制向再生塔内导入、导出吸附剂的同时，限制解吸气体从再生塔泄露、限制氧气向再生塔流入。
此外，在专利文献2中记载的干式废气处理装置中，在再生塔的上下两端设有二连的旋转阀。各二连的旋转阀之间注入不活泼气体，与专利文献1的情况相同，作为密封部限制解吸气体从再生塔泄露、限制氧气向再生塔流入。
专利文献1：特开2000-61253号公报
专利文献2：专利第3725013号公报。
发明内容
本发明要解决的技术问题
但是，上述专利文献1中记载的干式废气处理装置，由于在再生塔的上下两端配置闭锁式料斗，因此虽然能够确保高密封性，但需要两个闭锁式料斗的高度，会出现制约再生塔高度的情况。
这里，再生塔的内部压力依赖于解吸气体的产生量。并且，解吸气体的产生量随着吸附到吸附塔内吸附剂上的吸附量、吸附剂输送速度而发生变化。
另一方面，吸附塔内部的压力依赖于废气量、废气中的煤烟浓度及吸附塔内吸附剂的输送速度。但是，因废气量、废气组成的变化引起吸附到吸附塔内的吸附剂的吸附量的变化，直至影响到再生塔中的解吸气体的产生量，需要经过吸附剂从吸附塔经输送机等输送通道输送至再生塔所需的时间，一般需要几小时至几十小时。因此，即使解吸气体的压力一定，再生塔与前后的输送机等输送通道之间的压力差也存在变动。
此时，专利文献2记载的干式废气处理装置，旋转阀前后的压力变动状态长时间存在，密封性不完全，不能防止解吸气体从再生塔泄漏和氧气向再生塔流入。如果解吸气体从再生塔泄漏到输送通道上，不仅会引起输送通道的腐蚀，还会出现解吸气体从输送通道向外部泄漏，发生安全方面的问题。
此外，如果氧气大量向再生塔流入，则由于吸附剂的异常加热、燃烧，不仅会消耗必要以上的吸附剂，而且有可能发生因吸附剂的异常燃烧引起再生塔内部的损伤而出现问题。
此外，旋转阀在经年旋转损耗下密封性降低，因此随着解吸气体的泄漏量不断增加，需要注入大量密封用不活泼气体，必须配备相当于估算了该经年损耗的密封量的不活泼气体供给设备。
本发明是鉴于上述事项而完成的，其目的在于提供一种干式废气处理装置，该干式废气处理装置在更加确保再生塔高度的自由度的同时，还可根据输送通道和再生塔之间密封性的过度或经年变化进行调节。
解决技术问题的技术手段
本发明为了解决上述技术问题，采取如下技术手段。
本发明的干式废气处理装置，其特征在于，其具有吸附塔、再生塔、第一输送通道、第二输送通道、闭锁式料斗、密封部以及调节部；所述吸附塔使用吸附剂除去废气内的有害物质；所述再生塔使吸附物从所述吸附剂解吸；所述第一输送通道将所述吸附剂从所述吸附塔输送至所述再生塔；所述第二输送通道将所述吸附剂从所述再生塔输送至所述吸附塔；所述闭锁式料斗确保气密性，其连接到所述再生塔内与所述第一输送通道内间的第一压差和所述再生塔内与所述第二输送通道内间的第二压差中压差大的一侧的所述再生塔的一端；所述密封部确保气密性，其连接到压差小的一侧的所述再生塔的另一端；所述调节部用来将该密封部中的压差维持在一定范围内。
本发明，由于闭锁式料斗仅配置在再生塔端部的任意一侧，因此与配置在两端部的情况相比，能够降低装置整体的高度。
此外，通过调节部使密封部中的压差维持在一定范围内，因此能够将密封部的压力抑制到一定范围内。因此，不管密封部怎样过度或经年变化，都能够维持密封部前后的气密性。
此外，本发明的干式废气处理装置，其特征在于，在所述干式废气处理装置中，所述调节部配置在从所述再生塔中排出解吸气体的解吸气体导出通道上，所述解吸气体含有从所述吸附剂上解吸的解吸物。
本发明在再生塔内的压力升高、第一压差或第二压差超过一定范围时，通过调整调节部，使再生塔内的压力发生变动，从而能够将密封部中的压差维持在一定范围内。
发明效果
根据本发明，能够更加确保再生塔高度的自由度。并且，随着输送通道和再生塔之间密封性的过度或经年变化进行调节，从而能够长期维持密封性。进而，能够减少闭锁式料斗、旋转阀、旋转阀密封用不活泼气体管线等配件。
附图说明
图1为表示本发明第一实施方式的干式废气处理装置的功能框图。
图2为表示本发明第二实施方式的干式废气处理装置的功能框图。
图3为表示本发明第三实施方式的干式废气处理装置的功能框图。
图4为表示本发明第四实施方式的干式废气处理装置的功能框图。
附图标记
1、40、50、60干式废气处理装置；2、51吸附塔；3再生塔；4A第一输送通道；4B第二输送通道；5闭锁式料斗；6旋转阀(密封部)；15解吸气体导出通道；36调节阀(调节部)
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的干式废气处理装置的实施方式进行说明。
图1为表示本发明第一实施方式的干式废气处理装置的功能框图。
本实施方式的干式废气处理装置1具有吸附塔2、再生塔3、连接吸附塔2及再生塔3并输送吸附剂的第一输送通道4A及第二输送通道4B、与再生塔3下端侧连接的闭锁式料斗5、与再生塔3上端侧连接的旋转阀(密封部)6以及清洗含有从吸附剂中解吸的解吸物的解吸气体G的清洗塔7。
吸附塔2是使用吸附剂(例如，碳吸附剂、氧化铝吸附剂、二氧化硅吸附剂)对气体中的SOx(硫氧化物)等各种物质进行吸附去除处理的装置。在吸附塔2配置有导入废气的废气导入口8、与吸附剂接触的吸附塔本体9以及将吸附去除了各种物质的废气从吸附塔本体9中导出的废气导出口10。
再生塔3具有筒状的再生塔本体11、与再生塔本体11连接的预热气体导入通道12、预热气体导出通道13、解吸气体导出通道15、加热气体导入通道16、加热气体导出通道17、不活泼气体导入通道18、冷却介质导入通道20以及冷却介质导出通道21。
再生塔本体11与现有技术相同，具有存积室22、预热室23、分离室25、加热室26以及冷却室27，分离室25配置于加热室26的上部(解吸气体从上方除去型)。
存积室22暂时积存有在吸附塔2中用于废气处理、吸附各种物质的吸附剂。
预热室23连接有将预热气体导入预热室23内的预热气体导入通道12以及将预热后的预热气体从预热室23排出的预热气体导出通道13。在预热室23中，吸附剂通过与预热气体的热交换，逐渐升温至180℃左右(碳吸附剂的情况下)。
在分离室25上连接有解吸气体导出通道15，所述解吸气体导出通道15将从吸附剂中分离开的解吸物与不活泼气体I一起作为解吸气体G排出。
加热室26连接有将加热气体导入加热室26内的加热气体导入通道16以及将加热后的加热气体从加热室26排出的加热气体导出通道17。在加热室26内，吸附了各种物质的吸附剂通过加热气体加热至400℃以上，优选450℃左右(碳吸附剂的情况下)的高温，解吸吸附物。
冷却室27连接有将冷却介质导入到冷却室27内的冷却介质导入通道20以及将冷却后的冷却介质排出的冷却介质导出通道21。
作为冷却介质可使用空气、水等。在冷却室27内，解吸了解吸物的吸附剂通过与冷却介质的热交换来进行冷却。
第一输送通道4A将吸附剂从吸附塔2输送至再生塔3。另一方面，第二输送通道4B将吸附剂从再生塔3输送至吸附塔2。
解吸气体导出通道15中配置有检测内部压力的压力计28。存积室22中配置有检测内部压力的压力计30。再生塔本体11的下端侧配置有检测内部压力的压力计31。第一输送通道4A中配置有检测内部压力的压力计32。第二输送通道4B中配置有检测内部压力的压力计33。
这里，将解吸气体导出通道15内的压力设为P0，将存积室22内的压力设为P1，将再生塔本体11的下端侧内的压力设为P2，将第一输送通道4A内的压力设为P3，将第二输送通道4B内的压力设为P4，将再生塔3内与第一输送通道4A间的压差设为第一压差，将再生塔3内与第二输送通道4B间的压差设为第二压差时，第一压差表示为P1-P3，第二压差表示为P2-P4。
各压力的大小关系为P0＜P1＜P2，P3与P4大体相同。
为了防止氧气向再生塔流入，优选P3＜P1，下面，就第二压差比第一压差大的情况(主要是再生塔内呈正压的情况)进行描述。
闭锁式料斗5为了确保第二输送通道4B与再生塔3间的气密性，以公知结构与第二输送通道4B侧的再生塔3的一端连接。此外，旋转阀6为了确保第一输送通道4A与再生塔3间的气密性，与第一输送通道4A侧的再生塔3的另一端连接。
清洗塔7与解吸气体导出通道15连接，清洗解吸气体G。清洗塔7连接有将清洗后的解吸气体G排出的气体管道35。该气体管道35连接有用来将第一压差维持在一定范围内的调节阀(调节部)36、风扇37。调节阀36通过控制部38与压力计30、32进行电连接。
接下来，对本实施方式的干式废气处理装置1的作用进行说明。
从废气导入口8导入到吸附塔2内的废气，在吸附塔本体9内将废气中的硫氧化物等各种有害物质吸附到吸附剂上而除去。
然后，废气直接或经过其他气体处理后，通过图中没有显示的烟囱从废气导出口10排放到大气中。
另一方面，吸附有吸附物的吸附剂通过第一输送通道4A输送至再生塔3中。
被输送的吸附剂导入到存积室22中，进而被转移至预热室23中。并且，从预热气体导入通道12导入到预热室23内的预热气体与吸附剂进行热交换，使吸附有吸附物的吸附剂预热至180℃左右(碳吸附剂的情况下)。预热后的预热气体通过预热气体导出通道13从预热室23中排出。
从预热室23转移至加热室26的吸附剂，通过与从加热气体导入通道16导入到加热室26内的加热气体进行热交换，加热至400℃以上(碳吸附剂的情况下)，从而使吸附物解吸。加热后的加热气体通过加热气体导出通道17从加热室26中排出。
从吸附剂上解吸了的解吸物随着不活泼气体I上升，作为解吸气体G从分离室25中经解吸气体导出通道15排出。
吸附剂随后转移至冷却室27，与从冷却介质导入通道20导入的冷却介质进行热交换而被冷却。冷却后的冷却介质通过冷却介质导出通道21从冷却室27中排出。
通过解吸气体导出通道15从分离室25中排出的解吸气体G被输送至清洗塔7。
由于废气量的变化，吸附剂的吸附量发生变化，随之在再生塔3中解吸气体G的产生量也发生变动，P1升高，第一压差(P1-P3)超过规定的范围，在此情况下，根据控制部38的指示调整调节阀36的开合度。
据此，P1降低，第一压差变为规定的范围内。此外，针对第二压差的变动，闭锁式料斗5可确保第二输送通道4B与再生塔3间的气密性，不会出现解吸气体从再生塔下部泄漏或氧气向再生塔流入的现象。
基于该干式废气处理装置1，如上所述，通过调节阀36使旋转阀6中的第一压差维持在一定范围内，能够将旋转阀6的压力抑制在一定范围内。因此，能够将解吸气体从分离室25向预热室23、存积室22上升的可能性抑制到最小的程度。
这样，在出现解吸气体从分离室25向上部上升的情况下，解吸气体的上升量也非常少。此外，解吸物被存积于存积室22的吸附剂以及在预热器23内下降的吸附剂再次充分吸附，因此不会发生解吸气体从再生塔3向上部泄漏的现象。
即，能够随着旋转阀6密封性的过度变化，维持旋转阀6前后的气密性。此外，旋转阀6由于旋转的经年损耗密封性降低，但也能够随着这种经年变化进行调节。此外，正是由于将第一压差维持在一定范围内，因此只要一个旋转阀即可，与专利文献2的情况相比，能够减少旋转阀、旋转阀密封用不活泼气体管线等配件数量。
进而，由于闭锁式料斗5仅配置于再生塔3的下端侧，因此与在再生塔3的上下两端均配置的情况相比，能够降低装置整体的高度。因此，能够更加确保再生塔3高度的自由度。
特别地，由于调节阀36配置在解吸气体导出通道15上，因此，在再生塔3内的压力升高，第一压差超过一定范围时，通过调整调节阀36能够容易地使再生塔3内的压力发生变动，能够将第一压差维持在一定范围内。
接下来，参照图2对第二实施方式进行说明。
图2为表示本发明第二实施方式的干式废气处理装置的功能框图。
并且，与上述第一实施方式相同的构成要素使用同一个标记，同时省略对其的说明。
第二实施方式与第一实施方式的不同点在于，本实施方式的干式废气处理装置40的再生塔3中的分离室25与加热室26配置于第一实施方式中上下反转的位置上(解吸气体向下除去型)。
此时，各压力的大小关系为P0＜P1＜P2，P3与P4大致相等，其他结构与第一实施方式相同。
基于该干式废气处理装置40，在第二压差比第一压差大的情况下能够发挥与第一实施方式相同的作用、效果。
接下来，参照图3对第三实施方式进行说明。
图3为表示本发明第三实施方式的干式废气处理装置的功能框图。
并且，与上述其他实施方式相同的构成要素使用同一个标记，同时省略对其的说明。
第三实施方式与第一实施方式的不同点在于，本实施方式的干式废气处理装置50的吸附塔51由第一吸附塔52及第二吸附塔53构成上下两段式结构。
在第一吸附塔52中配置有导入废气的废气导入口8A、与吸附剂接触的吸附塔本体9A以及将吸附去除了各种物质的废气从吸附塔本体9A中导出的废气导出口10A。
第二吸附塔53中配置有导入从第一吸附塔52排出的废气的废气导入口8B、与吸附剂接触的吸附塔本体9B以及将进一步去除了各种物质的废气从吸附塔本体9B中导出的废气导出口10B。此时，P3比P4的压力更高。
接下来，对本实施方式的干式废气处理装置50的作用进行说明。
从废气导入口8A导入到第一吸附塔52内的废气，在吸附塔本体9A内将废气中的硫氧化物等各种有害物质吸附到吸附剂上而除去。然后，废气从废气导出口10A经废气导入口8B导入到第二吸附塔53的吸附塔本体9B内，通过吸附剂进一步除去各种有害物质。特别地，在第一吸附塔52内充分除去硫氧化物时，向废气中注入氨从而促进第二吸附塔53内氮氧化物的分解。
然后，废气直接或经过其他气体处理后，从图中没有显示的烟囱排放到大气中。
另一方面，吸附有吸附物的吸附剂。通过第一输送通道4A输送到再生塔3中。之后进行与第一实施方式相同的处理。
基于该干式废气处理装置50也能够发挥与第一实施方式相同的效果。并且，图3中吸附塔为上下两段式结构，但以前后、左右二段式构成也能够获得同样的效果。
接下来，参照图4对第四实施方式进行说明。
图4为表示本发明第四实施方式的干式废气处理装置的功能框图。
并且，与上述其他实施方式相同的构成要素使用同一个标记，同时省略对其的说明。
第四实施方式与第一实施方式的不同点在于，本实施方式的干式废气处理装置60的闭锁式料斗5与再生塔3的上端侧连接，旋转阀6与再生塔3的下端侧连接。
本实施方式为解吸气体向上去除型，适合于第一压差比第二压差大的情况(主要是再生塔内呈负压的情况)。在这种情况下，闭锁式料斗5与旋转阀6的配置位置设在与第一实施方式上下反转的位置上。各压力关系与第一实施方式相同，该情况下P2＜P4，但通过导入不活泼气体I来防止氧气向再生塔流入。
对该干式废气处理装置60的作用进行说明。
与第一实施方式相同，吸附塔2中吸附了硫氧化物等各种有害物质的吸附剂通过第一输送通道4A输送到再生塔3中。并且，经与第一实施方式相同的处理，在再生塔3中加热再生。
此时，由于废气量的变化，吸附剂的吸附量发生变化，随之在再生塔3中解吸气体G的产生量也发生变动，P2升高，第二压差(P2-P4)超过规定的范围，在此情况下，调整调节阀36的开合度。据此，P2降低，第二压差变为规定范围内。
此外，针对第一压差的变动，闭锁式料斗5可确保第一输送通道4A与再生塔3间的气密性，不会出现解吸气体从再生塔上部泄漏或氧气向再生塔流入的现象。
基于该干式废气处理装置60，如上所述，通过调节阀36将旋转阀6中的第二压差维持在一定范围内，因此能够将旋转阀6的压力抑制在一定范围内。因此，能够将解吸气体从加热室26向冷却室27下降的可能性抑制到最小的程度。
此外，这样一来，在出现解吸气体从加热室26向下部下降的情况下，解吸气体的下降量也非常少，此外，由于从下部导入不活泼气体I，因此不会发生解吸气体从再生塔3向下部泄漏的现象。
即，能够随着旋转阀6密封性的过度变化，维持旋转阀6前后的气密性。此外，也能够随着旋转阀6密封性的经年变化进行调节。此外，正是由于将第二压差维持在一定范围内，因此只要一个旋转阀即可，与专利文献2的情况相比，能够减少旋转阀、旋转阀密封用不活泼气体管线等配件数量。
并且，本发明的技术范围不限于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内可增加各种变化。
工业实用性
本发明的干式废气处理装置是适用于对从锅炉、焚烧炉或烧结炉中排出的废气等进行处理的装置，其在更容易地确保再生塔高度的自由度的同时，还能够随着输送通道和再生塔之间密封性的过度或经年变化进行调节。

Claims (2)

1.一种干式废气处理装置，其特征在于，其具有：
使用吸附剂除去废气内有害物质的吸附塔；
使吸附物从所述吸附剂上解吸的再生塔；
将所述吸附剂从所述吸附塔向所述再生塔输送的第一输送通道；
将所述吸附剂从所述再生塔向所述吸附塔输送的第二输送通道；
确保气密性的闭锁式料斗，其与所述再生塔内与所述第一输送通道内间的第一压差和所述再生塔内与所述第二输送通道内间的第二压差中压差大的一侧的所述再生塔的一端连接；
确保气密性的密封部，其与压差小的一侧的所述再生塔的另一端连接；以及
用来将该密封部中的压差维持在一定范围内的调节部。
2.如权利要求1所述的干式废气处理装置，其特征在于，所述调节部配置在从所述再生塔中排出解吸气体的解吸气体导出通道上，所述解吸气体含有从所述吸附剂解吸的解吸物。
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