[发明专利]用于废气净化的吸附器和方法

说明书

本发明涉及一种用于净化至少含有SO_x和NO_x成分的废气的吸附器(1a、1b)，它包含以下部分：一个用于输送废气的气体分配底板(2)；一个布置在所述气体分配底板(2)上方的散料区(4)，其中填充有吸附剂和/或吸收剂，所述散料区(4)具有一个下部区(9)和一个上部区(10)，所述下部区(9)布置在所述气体分配底板(2)上方，所述上部区(10)位于所述下部区(9)上方；一个布置在所述散料区(4)上方的排出装置(5)，用于将从下往上流动的废气排出；一个出料装置(3)，用于排出吸附剂和/或吸收剂；一个布置在所述排出装置(5)上方的储藏室(6)，用于输送从上往下移动经过所述散料区(4)、并通过所述出料装置(3)从所述吸附器(1a、1b)排出的吸附剂和/或吸收剂；喷管(7)，位于所述散料区(4)的所述下部区(9)和所述上部区(10)之间的过渡区域，延伸至所述散料区(4)中并至少具有一个开口(25)，用于将含氨气体直接喷入所述散料区(4)。此外本发明还公开了一种用于净化废气的方法。

技术领域

本发明涉及一种吸附器和一种用于净化至少包含SO_x和NO_x成分的废气的方法。

背景技术

目前对于工业生产过程所产生废气的净化度要求不断提高。在废气排放方面，有害物质比如NO_x、SO_x、HCl、二恶英、呋喃、重金属和灰尘的浓度必须遵守法定最大极限值。在废气净化过程中，废气的脱硫和脱氮尤其具有重要意义。其中脱硫是将二氧化硫(SO₂)和三氧化硫(SO₃)从废气中分离出来，而脱氮是还原废气中的氮氧化物(NO_x)。在这里，NO_x是两种氮氧化物一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)的总称，SO_x是二氧化硫(SO₂)和三氧化硫(SO₃)的总称。

为了净化矿石粉烧结过程中产生的废气，文件WO 2008/071446A1描述了一种方法和一种设备，其中烧结废气至少包含NO_x和SO₂。该设备具有一个配置下部水平式气体入流和散料排出底板的吸附器，吸附器填充有一个下部活性炭层和一个上部活性炭层，其中吸附器被设计为移动床反应器。废气通过下部气体入流和散料排出底板从下部被输送到吸附器中，并从下部流过下部活性炭层,大部分SO₂被活性炭吸附。紧接着烧结废气在一个上部自由表面离开下部活性炭层、在一个侧面换向位置从反应器中排出，并在一个狭长缝隙中与氨气(NH₃)彻底混合,氨气至少与烧结废气中的一部分NO_x反应，生成氮气(N₂)和水(H₂O)。然后烧结废气回到吸附器中，到达上部水平式气体入流和散料排出底板(安装在下部活性炭层上部)下方，并通过它进入上部活性炭层以便脱氮。在将氨气输送至烧结废气之前，脱硫具有十分重要的意义，因为SO₂可以和NH₃反应生成硫酸氢铵晶体，这些晶体可能在活性炭孔隙中导致活性炭膨胀。在上部活性炭层中，烧结废气从下往上流动，烧结废气中的至少大部分NO_x成分和/或其反应产物在活性炭表面上被吸收。净化后的烧结废气在上部活性炭层自由表面上离开吸附器。通过吸附器上部末端的一个散料分配底板，活性炭从上方由一个储藏室被输送至上部活性炭层的上部自由表面并均匀分布，其中活性炭从上往下移过吸附器，并通过下部气体入流和散料排出底板从吸附器中排出。下部以及上部的气体入流和散料排出底板(比如可以按照WO 88/08746A1所述进行设计)，用于通过漏斗排出从上往下移动的活性炭，并输送在漏斗之间从下往上流动的烧结废气，其中在漏斗上方布置了延伸至漏斗中的其它漏斗，从而使漏斗和其它漏斗之间的烧结废气流过从上方进入漏斗中的活性炭。上述设计的缺点是：在上部水平式气体入流和散料-排出底板范围内(其中烧结废气在侧面换向位置被排出吸附器之外)，烧结废气和活性炭之间不发生接触，这样一来配有上部气体入流和散料排出底板的吸附器，结构高度必须高于不配置这种底板的吸附器，以便确保活性炭铺层具有相同高度。上部气体入流和散料排出底板的另一个缺点是：吸附器保养费用更高，因为这种底板将吸附器分成了两个活性炭层，而由于上部气体入流和散料排出底板的存在，吸附器的清空和维修需要更高成本。此外上述设计还存在以下不利方面：烧结废气与氨气彻底混合时，烧结废气的成分如氯化氢(HCl)和硫氧化物(SO_x)可能与氨气反应生成固体物质。这种颗粒状的固体物质可能聚集在侧面换向位置和气体入流和散料排出底板中(沉积)，并导致运行中断。这些沉积物不能在持续运行过程中清除，只能在运行中断过程中花费大量成本除去。颗粒沉积导致的另一个不利方面是压力损失不断提高，因为这些气体入流底板范围内的沉积物粘附在设备表面上，并且在运行期间不能清除。这种情况导致气体流入不均匀。