[实用新型]一种移动式喷淋再生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种再生装置，更具体地说是一种副产硫铵和硝铵的移动式加压氨水喷淋再生装置。

背景技术

半焦干法烟气脱硫脱硝过程中，烟气中的SO₂和NOx在活性半焦光催化剂表面上发生吸附催化氧化反应，催化氧化生成的硫酸和硝酸储存在活性半焦的微/中孔中，占据了活性吸附位，降低了半焦的吸附和催化能力，需把微孔中的硫酸和硝酸取出，空出活性位，使活性半焦恢复吸附和催化能力，即半焦再生。

目前，半焦的再生方法主要有三种：水洗法、热再生法和氨水再生。

（1）水洗再生法

用水将吸附和催化氧化一定量SO₂、NOx而失去吸附催化能力的半焦中的硫酸和硝酸洗出，这样既能使活性半焦恢复脱硫脱硝能力，得到水洗液又可作为酸产品用于酸洗钢板及制造硫铵、石膏、磷铵等物质，或进一步浓缩得到高浓度的硫酸/硝酸产品。

该法操作简单，但水洗产生的稀硫酸和硝酸质量分数大约在10%-20%，利用价值不高，较为理想的是获得质量分数为30%以上的硫酸和硝酸，虽然可用加热法浓缩，但耗能太大，因此如何提高所得硫酸和硝酸的浓度成为水洗法主要的改进方向。

（2）热再生法

热再生法是通过高温气体吹扫或者从外部提供热量使吸附所生成的H₂SO₄ 与碳反应，生成富集SO₂而脱附出来，主要反应为：

2H₂SO₄ + C = 2SO₂ + CO₂ + 2H₂O        (1)

H₂SO₄ + C = SO₂ + CO + H₂O              (2)

热再生中用到的吹扫气体有水蒸气、N₂和其他惰性气体等。其实质就是用流动的惰性气体将生成的SO₂吹扫出来，得到富集的SO₂气体，可用来生产浓硫酸等价值较高的硫产品。日本、德国以及美国等在工业上都应用过该再生方法。

（3）氨水再生法

从水洗再生机理可以看出：水洗脱附是依靠孔中硫酸/硝酸与孔外洗涤液之间的浓度差所产生的扩散力将酸洗脱出来，所以脱附必然先发生在吸附剂表层，而距离吸附剂表层较远的微孔中的吸附质分子必须要经过过渡孔和大孔，才能到达吸附剂表层，较长的扩散路径导致较大扩散阻力，很难被这种只依靠浓度差形成的扩散动力所克服。因此水洗脱附一般很难完全再生。

为了克服水洗再生法的不足，李春虎教授率先提出采用氨水再生半焦光催化剂的方法。首先，扩散动力较水洗再生法的大、再生时间短，氨水用量少，再生较彻底；其次，氨水可与硫酸/硝酸直接反应生成硫酸铵/硝酸铵，用于纸浆或化肥；最后，氨水再生后，活性半焦呈碱性，脱硫活性更高，使用寿命更长。

氨水同存储于半焦微/中孔中的硫酸和硝酸反应，带走产物，空出活化位：

    2NH₃·H₂O+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄+2H₂O           (3)

     NH₃·H₂O+HNO₃→NH₄NO₃+H₂O                (4)

     鉴于我国是农业大国，化肥需求量大，同时，我国众多的中小化肥厂，氨难于平衡，氨过剩。故氨水再生法是较适合的半焦再生方法。

发明内容

针对上述需求，本实用新型的目的是提供一种结构简单、运行成本低廉且实现副产硫铵和硝铵的移动式喷淋再生装置。