一種催化床煙氣凈化裝置及其凈化單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煙氣凈化系統，具體的說是一種利用活性炭脫硫脫硝的催化床煙氣凈化裝置及其凈化單元，屬于大氣污染物凈化設備技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國SO# N0.放量逐漸增大，煙氣排放的標準也越來越高。目前煙氣凈化領域中大多采用濕法技術，濕法脫硫工藝不僅消耗大量水資源，而且產生的脫硫石膏還會對周邊環境造成二次污染。
[0003]活性炭煙氣凈化技術是一種可資源化的干法煙氣凈化技術，在80~150°C的溫度下，通過活性炭的吸附催化，煙氣中的SO2和水、氧氣反應轉化為硫酸吸附在活性炭的微孔中，實現脫硫凈化；在該溫度下，加入氨氣時，煙氣中的NOx能夠在活性炭上進行選擇性催化還原反應，生成氮氣和水。活性炭煙氣凈化技術可以同時脫除SO2和多種污染物，非常適用于脫除燒結煙氣和垃圾焚燒煙氣中的多種污染物。利用活性炭凈化煙氣耗水量小，副產物還可以資源化利用，不會造成環境污染。
[0004]公開號為CN1363413A、公開日為2002年8月14日、名稱為“一體化逆流移動式凈化裝置”的發明專利申請公開了一種煙氣凈化裝置，該裝置由布料存貯倉、吸附裝置、解吸裝置、分選裝置自上而下順序排列連接而成，提升機構的下端與分選裝置相連接，煙氣出氣室分別接各吸附裝置的上部，煙氣進口分別接各吸附裝置的下部。
[0005]公告號為CN203264529U、公告日為2013年11月6日、名稱為“一種錯-對流煙氣凈化吸附塔”的發明專利公開一種煙氣凈化吸附塔，其從上到下包括依次連通的給料斗、布料器、活性炭床層、卸料斗，活性炭床層內部為中間煙氣集氣室，活性炭床層下部設有雙層卸料斗，外部被雙層環形隔板分割為上部的凈煙氣集氣室和下部的原煙氣布氣室，凈煙氣集氣室上部設有出口煙道，原煙氣布氣室下部設有和其連通的原煙氣進氣室煙道，活性炭床層、中間煙氣集氣室、原煙氣布氣室、凈煙氣集氣室以及整個塔體的橫截面均為圓環形。
[0006]但是，上述專利申請中煙氣凈化裝置存在著以下不足:針對大煙氣量的情況，凈化塔的截面太大，煙氣與活性炭接觸不均勻，影響煙氣凈化效果；占地面積大，針對改造項目等場地有限的情況，可能會無法布置；底部排料不均勻，活性炭物料不能實現整體流動；頂部布料設備復雜，空間利用率較低，活性炭物料不能均勻分布；底部錐斗數量太多，故障率高，在故障狀態情況下，沒有充足的空間來倒空凈化塔內的活性炭，裝置檢修非常困難；活性炭用于脫除NOx效果不理想，裝置造價高。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種用于煙氣脫硫脫硝更加經濟、高效的催化床煙氣凈化裝置，以解決現有技術煙氣凈化裝置中活性炭分布、排料不均勻以及占地面積大等問題。同時，本發明還提供一種該催化床煙氣凈化裝置中的凈化單元。
[0008]本發明的催化床煙氣凈化裝置采用如下技術方案:一種催化床煙氣凈化裝置，包括至少兩個凈化單元，凈化單元包括凈化塔本體，凈化塔本體上設有煙氣進氣室和煙氣出氣室，凈化塔本體內部設有氨氣分布系統，所述各凈化單元依次豎直布置，所述凈化塔本體內設有位于氨氣分布系統上方的用于脫除煙氣中NOx的催化劑床層，所述各凈化塔本體的上部分別設有活性炭布料系統，所述布料系統包括向下傾斜設置的布料主管，布料主管上設有開口向下的布料支管，各布料支管的開口在同一條水平線上，最頂部凈化單元的上方設有儲料倉，儲料倉的上部設有進料機構，最頂部凈化單元的布料主管設置在儲料倉的下方，所述各凈化塔本體布料主管之間設有豎直的下料管，最頂部凈化單元的布料主管出料端和其余凈化單元的布料主管進料端均連接在下料管上，所述各凈化塔本體的下部分別設有排料系統，所述排料系統包括排料錐斗和設置在排料錐斗下方的集料斗，上一個凈化單元集料斗的底部連接有通入到下一個凈化單元集料斗內的出料管，最底部凈化單元集料斗的底部設有出料機構。
[0009]所述各凈化單元中的布料主管左右布置，所述儲料倉底部中間位置固定連接有布料總管，該布料總管的末端伸入到最頂部凈化單元內，所述各布料主管與水平面之間的夾角在35°以上，所述各布料支管均垂直于水平面，所述最頂部凈化單元中左右設置的布料主管上端逐漸靠近并連接在布料總管上，其余凈化單元中左右設置的布料主管下端逐漸靠近。
[0010]所述各排料錐斗分別包括左右兩個傾斜向下逐漸靠近的排料板，排料板上具有供氣體通過的縫隙或孔，所述煙氣進氣室設置在凈化塔本體上靠近兩個相鄰的排料錐斗之間的位置。
[0011]所述排料錐斗內設有尖端朝上設置的整流錐，整流錐包括左右兩個傾斜向上逐漸靠近的整流板，整流板上開設有供氣體通過的縫隙或孔。
[0012]所述最底部凈化單元中集料斗為一個，其余凈化單元中集料斗為前后相鄰的兩個集料斗，所述各排料錐斗的底部分別設有排料通道，所述各排料通道的末端分別設有位于集料斗內下料機構，集料斗各側壁面與水平面均具有35°以上的夾角，集料斗側壁面上設有防物料沖刷構件。
[0013]本發明的催化床煙氣凈化單元采用如下技術方案:一種催化床煙氣凈化單元，包括凈化塔本體，凈化塔本體上設有煙氣進氣室和煙氣出氣室，凈化塔本體內部設有氨氣分布系統，所述凈化塔本體內設有位于氨氣分布系統上方的催化劑床層，所述凈化塔本體的上部設有活性炭布料系統，所述布料系統包括向下傾斜設置的布料主管，布料主管上均勻設有開口向下的布料支管，各布料支管的開口在同一條水平線上，所述凈化塔本體的下部設有排料系統，所述排料系統包括排料錐斗。
[0014]所述布料主管左右布置，所述布料主管與水平面之間的夾角在35°以上，所述布料支管垂直于水平面，凈化單元中左右設置的布料主管下端或上端逐漸靠近。
[0015]所述各排料錐斗分別包括左右兩個傾斜向下逐漸靠近的排料板，排料板上具有供氣體通過的縫隙或孔，所述煙氣進氣室設置在凈化塔本體上靠近兩個相鄰的排料錐斗之間的位置。
[0016]所述排料錐斗內設有尖端朝上設置的整流錐，整流錐包括左右兩個傾斜向上逐漸靠近的整流板，整流板上開設有供氣體通過的縫隙或孔。
[0017]所述排料錐斗下方設有四棱錐形的集料斗，所述各排料錐斗的底部分別設有排料通道，所述各排料通道的末端分別設有位于集料斗內下料機構，集料斗各側壁面與水平面均具有35°以上的夾角，集料斗側壁面上設有防物料沖刷構件。
[0018]本發明的有益效果是:本發明在使用時，利用儲料倉向凈化塔內提供新鮮的活性炭原料，將需要凈化的煙氣從煙氣進氣室引入到凈化單元中。活性炭物料由儲料倉向下進入到各個凈化單元的活性炭布料系統中，首先活性炭物料進入到第一個凈化單元的布料主管和布料支管中，物料再經下料管向下進入到下一個凈化單元的布料主管和布料支管中，最終物料能均勻分布到各個凈化塔本體內。各凈化單元中的布料主管采用并聯的方式連接在下料管上，可以保證各凈化塔本體內都能補充到新鮮的活性炭物料，保證每個凈化塔本體都不缺料，布料主管上均勻分布的布料支管能夠保證活性炭物料充滿整個凈化塔本體且均勻分布在凈化塔本體內，均勻分布的多個布料支管還能降低活性炭物料堆積的高度，從而降低布料高度。在凈化塔本體內，煙氣中的SO2和水、氧氣反應轉化為硫酸吸附在活性炭的微孔中，實現脫硫凈化；在催化劑床層中催化劑的催化作用下，煙氣中的NOx與通入的氨氣進行選擇性催化還原反應，反應產生N2和水，實現脫硝凈化。最終，凈化后的達標煙氣從各個凈化單元中的煙氣出氣室中排出。每個凈化單元中的活性炭物料最終向下落到排料錐斗內，可以設置多個排料錐斗能實現均勻排料、降低排料需要的高度。落入到排料錐斗中的活性炭物料進入到集料斗內，上一個凈化塔本體內的物料由集料斗底部的出料管排入到下一個凈化塔本體的集料斗內，這樣可以使所有凈化單元內的活性炭物料排出。分段式出料管可避免整體長管容易被物料的堵塞的問題，同時便于各凈化單元之間的調節。