本實(shí)用新型涉及一種一體化活性焦煙氣凈化系統(tǒng)中活性焦再生塔，尤其涉及一種對(duì)含有SO₂、NO_x、粉塵、汞、二噁英等污染物進(jìn)行一次性脫除的一體化活性焦煙氣凈化系統(tǒng)中的活性焦再生塔。

背景技術(shù)：
：

活性焦煙氣凈化技術(shù)是一種高效、可循環(huán)、清潔的干法煙氣凈化技術(shù)，利用活性焦的吸附特性，有效吸附煙氣中污染物中的粉塵、SO₂、NO_x、汞、二噁英等污染物，對(duì)濕法技術(shù)中難以脫除的SO₃同樣具有良好的脫除作用，同時(shí)還可以對(duì)超細(xì)粉塵(PM10)具有有效的凈化作用。該技術(shù)可避免由于煙氣中含不同污染物導(dǎo)致的凈化裝置的串聯(lián)建設(shè)，適用于凈化燃煤煙氣、燃油煙氣、垃圾焚燒煙氣、重油分解煙氣和燒結(jié)煙氣等。

活性焦煙氣凈化技術(shù)中，活性焦吸附煙氣中的粉塵、SO₂、NO_x、汞、二噁英等污染物后，污染物占據(jù)了活性焦吸附位，降低了活性焦的吸附能力，所以需要解析活性焦所吸附的污染物以便活化再生活性焦。同時(shí)，需將活性焦解析的污染物富集后進(jìn)行集中處理。因此，活性焦再生塔是活性焦干法煙氣凈化裝置的核心設(shè)備之一。目前，活性焦再生的方法主要有以下三種，清洗法、熱再生法和氨水再生法。清洗法的主要介質(zhì)是用清水清洗活性焦，此方法所需的再生時(shí)間較長(zhǎng)，且水洗后所得為稀酸溶液，需二次提純，不具備較高利用價(jià)值；氨水再生法較清洗法再生時(shí)間短，同時(shí)生成可作為化肥的硫銨和硝銨，但是此種方法存在再生不徹底，活性焦活化程度不足的缺點(diǎn)。熱再生法是目前活性焦煙氣凈化技術(shù)中，活性焦再生的主要方式，但目前存在的熱再生法裝置中，普遍存在再生能耗大，活性焦損失大或再生設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本較高及占地面較大等缺點(diǎn)。

CN101732952A公開(kāi)的活性焦再生塔，自上而下分別設(shè)有進(jìn)口段、預(yù)熱段、第一緩沖段、反應(yīng)段、第二緩沖段、冷卻段和出口段串聯(lián)而成。此設(shè)備在預(yù)熱段由于物理吸附的SO₂低溫時(shí)容易解析，產(chǎn)生酸性氣體，會(huì)對(duì)塔頂造成酸露點(diǎn)腐蝕且對(duì)進(jìn)料閥產(chǎn)生堵塞。且裝置整體高度較大，對(duì)活性焦輸送設(shè)備要求高，內(nèi)部缺少活性焦導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，活性焦機(jī)械損失大，同時(shí)，設(shè)備僅設(shè)置一處酸性氣出口，對(duì)于各加熱段析出酸性氣的回收存在困難。

CN103418360A公開(kāi)的一種脫硫脫硝活性焦再生塔及方法，自上而下分別設(shè)有進(jìn)口鎖氣閥、進(jìn)料倉(cāng)、加熱倉(cāng)，再生倉(cāng)、預(yù)冷卻倉(cāng)、冷卻倉(cāng)、出料倉(cāng)和出口鎖氣閥順序連接。在所述加熱倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有加熱換熱器組件，在所述預(yù)冷卻倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有預(yù)冷卻換熱器組件，在所述冷卻倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有冷卻換熱器組件。此再生塔內(nèi)部加熱和冷卻換熱組件較復(fù)雜，活性焦流動(dòng)過(guò)程中換熱組件產(chǎn)生阻力較大，導(dǎo)致磨損較嚴(yán)重；橫向且多層布置的加熱或冷卻組件換熱管與活性焦的接觸不充分，容易造成能量的浪費(fèi)和活化效率的降低；此外，此設(shè)備中，冷卻活性焦冷卻過(guò)程需預(yù)冷卻與冷卻兩步，且采用氣體介質(zhì)進(jìn)行換熱冷卻，冷卻效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本實(shí)用新型的目的就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種活化率高、能量能充分利用且活性焦機(jī)械損耗少的三段式脫硫脫硝活性焦再生塔。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種脫硫脫硝活性焦再生塔，該再生塔為三段式結(jié)構(gòu)，上部為活性焦預(yù)熱段1，中部為活性焦活化段3，下部為活性焦冷卻回收段4，上中下三段通過(guò)軟連接2和法蘭將其連接成一體。

活性焦預(yù)熱段1從上至下依次由活性焦進(jìn)料口101、活性焦分配器102、集氣腔113、上部酸性氣出口103、活性焦取樣口104、氮?dú)馊肟?05、測(cè)溫口106、預(yù)熱段空氣出口107、活性焦預(yù)熱床層108、預(yù)熱段空氣入口109、測(cè)溫口110、集氣腔114、中部酸性氣出口111和氣體取樣口112構(gòu)成。

活性焦活化段3從上至下依次由空氣出口301、加熱段床層302、加熱段空氣入口303、測(cè)溫口304、活性焦分配器305、集氣腔309、底部酸性氣出口306、氣體取樣口307和活性焦取樣口308構(gòu)成。

活性焦冷卻回收段4從上至下依次由活性焦取樣口401、冷卻水出口402、冷卻水入口403、測(cè)溫口404、冷卻段床層405、集氣腔410、氮?dú)馊肟?06、活性焦取樣口407、活性焦分配錐408、活性焦出口409構(gòu)成。

活性焦分配器上布置有按正三角形或正方形等間距排列的活性焦導(dǎo)流管，導(dǎo)流管中心距范圍為120～150mm，導(dǎo)流管直徑為80～180mm，導(dǎo)流管伸出分配器底部200～300mm。此結(jié)構(gòu)可有效的將活性焦進(jìn)行均勻分配并將酸性氣集中于分配器底部空間，

活性焦分配錐408等角度分布在再生塔底部1～10個(gè)，分配錐頂角為30～65°，分配錐根據(jù)再生塔輪廓可成圓形或方形布置。

有益效果：本實(shí)用新型采用上中下三段結(jié)構(gòu)，在預(yù)熱段內(nèi)對(duì)活性焦進(jìn)行預(yù)加熱，解析活性焦物理吸附的SO₂等污染物，并通過(guò)氮?dú)獯祾邔囟容^低的酸性氣體及時(shí)排除，防止酸露點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象腐蝕再生裝置頂部。之后，活性焦通過(guò)預(yù)熱段床層底部活性焦分配結(jié)構(gòu)均勻分布到加熱段進(jìn)行完全活化處理，活化后活性焦經(jīng)由再分配機(jī)構(gòu)進(jìn)入冷卻段進(jìn)行冷卻并通過(guò)底部分配錐從活性焦出口排出，與此同時(shí)所產(chǎn)生的酸性氣富集在分配器底部集氣室后由酸性氣出口排出，以避免腐蝕設(shè)備。整個(gè)過(guò)程中，活性焦運(yùn)行流暢，機(jī)械損耗較小，酸性氣及時(shí)通過(guò)集氣室排出。加熱或冷卻介質(zhì)通過(guò)換熱床層與活性焦充分換熱，提高了能量利用率，降低了能量損耗，從而降低了活性焦活化成本?；钚越诡A(yù)熱段1、活性焦活化段3與活性焦冷卻及回收段4采用不同傳熱介質(zhì)(熱空氣、冷水)進(jìn)行加熱或冷卻，提高了傳熱效率，降低了能量損失。

附圖說(shuō)明：

圖1為一種脫硫脫硝活性焦再生塔結(jié)構(gòu)圖

圖2為附圖1中軟連接2結(jié)構(gòu)圖

圖3a為一種脫硫脫硝活性焦再生塔分配器及集氣腔剖視圖

圖3b為一種脫硫脫硝活性焦再生塔分配器及集氣腔俯視圖

圖4a為一種脫硫脫硝活性焦再生塔分配錐結(jié)構(gòu)圖

圖4b為一種脫硫脫硝活性焦再生塔分配錐俯視圖

1活性焦預(yù)熱段，2軟連接，3活性焦活化段，4活性焦冷卻及回收段，101活性焦進(jìn)料口，102活性焦分配器，103上部酸性氣出口，104活性焦取樣口，105氮?dú)馊肟冢?06測(cè)溫口，107預(yù)熱段空氣出口，108活性焦預(yù)熱床層，109預(yù)熱段空氣入口，110測(cè)溫口，111中部酸性氣出口，112氣體取樣口，113集氣腔，114集氣腔，301加熱段空氣出口，302加熱段床層，303加熱段空氣入口，304測(cè)溫口，305活性焦再分配器，306下部酸性氣出口，307氣體取樣口，308活性焦取樣口，309集氣腔，401活性焦取樣口，402冷卻水出口、403冷卻水入口，404測(cè)溫口，405冷卻段床層，406氮?dú)馊肟冢?07活性焦取樣口，408活性焦分配錐，409活性焦出口，410集氣腔。

具體實(shí)施方式：

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

一種脫硫脫硝活性焦再生塔，該再生塔為三段式結(jié)構(gòu)，上部為活性焦預(yù)熱段1，中部為活性焦活化段3，下部為活性焦冷卻回收段4，上中下三段通過(guò)軟連接2和法蘭將其連接成一體。

活性焦預(yù)熱段1從上至下依次由活性焦進(jìn)料口101、活性焦分配器102、集氣腔113、上部酸性氣出口103、活性焦取樣口104、氮?dú)馊肟?05、測(cè)溫口106、預(yù)熱段空氣出口107、活性焦預(yù)熱床層108、預(yù)熱段空氣入口109、測(cè)溫口110、集氣腔114、中部酸性氣出口111和氣體取樣口112構(gòu)成。

活性焦活化段3從上至下依次由空氣出口301、加熱段床層302、加熱段空氣入口303、測(cè)溫口304、活性焦分配器305、集氣腔309、底部酸性氣出口306、氣體取樣口307和活性焦取樣口308構(gòu)成。

活性焦冷卻回收段4從上至下依次由活性焦取樣口401、冷卻水出口402、冷卻水入口403、測(cè)溫口404、冷卻段床層405、集氣腔410、氮?dú)馊肟?06、活性焦取樣口407、活性焦分配錐408、活性焦出口409構(gòu)成。

活性焦分配器上布置有按正三角形或正方形等間距排列的活性焦導(dǎo)流管，導(dǎo)流管中心距范圍為120～150mm，導(dǎo)流管直徑為80～180mm，導(dǎo)流管伸出分配器底部200～300mm。此結(jié)構(gòu)可有效的將活性焦進(jìn)行均勻分配并將酸性氣集中于分配器底部空間，

活性焦分配錐408等角度分布在再生塔底部1～10個(gè)，分配錐頂角為30～65°，分配錐根據(jù)再生塔輪廓可成圓形或方形布置。

活性焦預(yù)熱段1、活性焦活化段3與活性焦冷卻及回收段4之間通過(guò)軟連接2串聯(lián)構(gòu)成，組裝方便，活性焦可自上而下穿過(guò)各段分別在各床層108、302、405進(jìn)行預(yù)熱、活化和冷卻。

預(yù)熱段頂部設(shè)有活性焦進(jìn)料口101，向下依次設(shè)有活性焦分配器102、上部酸性氣出口103、活性焦取樣口104、氮?dú)馊肟?05、測(cè)溫口106、預(yù)熱段空氣出口107、活性焦預(yù)熱床層108、預(yù)熱段空氣入口109、測(cè)溫口110、上部酸性氣出口111、氣體取樣口112、集氣腔113、集氣腔114。其中，活性焦分配器上布置有按正三角形或正方形等間距排列的活性焦導(dǎo)流管，導(dǎo)流管中心距范圍為120～150mm，導(dǎo)流管直徑為80～180mm，導(dǎo)流管伸出分配盤(pán)底部200～300mm。此結(jié)構(gòu)可有效的將活性焦進(jìn)行均勻分配并將酸性氣集中于分配器底部空間，經(jīng)由上部酸性氣出口103排出，其上活性焦流道與其下部預(yù)熱段床層108預(yù)熱組件活性焦流道一致。預(yù)熱段床層108內(nèi)活性焦可均勻緩慢流動(dòng)，并與預(yù)熱段空氣進(jìn)行換熱。且預(yù)熱段床層換熱管伸出預(yù)熱段床層底部200～300mm，以便達(dá)到活性焦分配器的再分配作用。

活性焦活化段3由上自下依次設(shè)有加熱段空氣出口301、加熱段床層302、加熱段空氣入口303、測(cè)溫口304、活性焦再分配器305、中部酸性氣出口306、氣體取樣口307、活性焦取樣口308、集氣腔309，上述結(jié)構(gòu)可滿(mǎn)足活性焦的完全活化及酸性氣的排出，并配備足夠的檢測(cè)結(jié)構(gòu)對(duì)活化過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

活性焦冷卻及回收段4自上至下依次設(shè)有活性焦取樣口401、冷卻水出口402、冷卻水入口403、測(cè)溫口404、冷卻段床層405、氮?dú)馊肟?06、活性焦取樣口407、活性焦分配錐408、活性焦出口409、集氣腔410，其中，活性焦分配錐可有效防止活性焦的機(jī)械磨損現(xiàn)象，分配錐在活性焦冷卻及回收段(4)內(nèi)布置，采用主分配錐與附分配錐相結(jié)合方式布置，分配錐頂角范圍為30～65°，冷卻段底部具有與預(yù)熱段底部具有相同結(jié)構(gòu)，可達(dá)到對(duì)活性焦的再分配作用，上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。

經(jīng)凈化反應(yīng)器吸附飽和的活性焦經(jīng)鏈斗機(jī)輸送至再生塔頂部給料閥，給料閥與再生塔活性焦進(jìn)料口101連接，進(jìn)入再生塔頂部的活性焦經(jīng)活性焦分配器102均勻分布后進(jìn)入熱熱段床層108進(jìn)行預(yù)熱及初步解析，預(yù)熱段床層解析的部分酸性氣經(jīng)上部酸性氣出口103排出再生反應(yīng)器進(jìn)入后處理階段。

預(yù)加熱后的活性焦自預(yù)熱段床層流出后經(jīng)由預(yù)熱段底部再分配機(jī)構(gòu)均勻進(jìn)入加熱段床層302，此時(shí)活性焦溫度應(yīng)控制在230～270℃之間。加熱段床層是活性焦活化的主要場(chǎng)所，在此床層內(nèi)，活性焦進(jìn)行全面活化。加熱過(guò)程中產(chǎn)生的酸性氣經(jīng)由中部酸性氣出口111排出，進(jìn)入后處理階段。經(jīng)完全活化后的活性焦經(jīng)加熱段床層底部進(jìn)入再分配器305，此時(shí)活性焦溫度應(yīng)控制在390～420℃之間。

經(jīng)再分配器305分配后，已完全活化的活性焦進(jìn)入冷卻段床層405，進(jìn)行冷卻。經(jīng)冷卻床層冷卻后，活性焦溫度應(yīng)維持在130～160℃之間。

活性焦自冷卻段排除后，經(jīng)由活性焦出口409排出，在此過(guò)程中，活性焦分配錐408可有效防止活性焦機(jī)械磨損及堵塞。

在冷卻過(guò)程中，為防止頂部酸性氣隨活性焦下移，對(duì)已活化活性焦進(jìn)行二次污染，在冷卻段通過(guò)氮?dú)馊肟?06進(jìn)行持續(xù)氮?dú)庠诶鋮s床層底部形成氮封層。

為實(shí)現(xiàn)能量合理利用，預(yù)熱段108及加熱段302所用加熱介質(zhì)為熱空氣，且熱空氣經(jīng)由熱風(fēng)爐加熱后分別經(jīng)過(guò)加熱段氣體入口303(此處空氣溫度應(yīng)控制在430～450℃)、加熱段空氣出口301(此處空氣溫度應(yīng)控制在330～350℃)、預(yù)熱段空氣入口109(此處空氣溫度應(yīng)控制在320～340℃)及預(yù)熱段空氣出口107(此處空氣溫度應(yīng)控制在190～230℃)進(jìn)行循環(huán)。

冷卻段內(nèi)，采用冷卻水對(duì)活性焦進(jìn)行冷卻。冷卻水入口403溫度應(yīng)控制在30～50℃，冷卻水出口402溫度應(yīng)控制在90～98℃。

整個(gè)活化過(guò)程中，各段(預(yù)熱、加熱、冷卻)都需要通過(guò)各自的活性焦取樣口及溫度檢測(cè)口對(duì)活性焦進(jìn)行檢測(cè)，嚴(yán)格控制其再生過(guò)程中溫度及物理、化學(xué)狀態(tài)。