一种焦炉脱硫系统

摘要

本发明公开了一种焦炉脱硫系统，包括塔体，塔体的下方倾斜向上设置有进气管和出气管，塔体的底部设置有进粉管道和泵，进粉管道上设置有扩散组件，扩散组件包括中空设置的扩散管、开设于扩散管上的扩散孔、螺旋状设置于扩散管外部的扩散件、设置于扩散管的顶部的阻挡部，扩散件包括若干块等间距设置的扩散板，阻挡部包括弧形其具有弹性的阻挡片、开设于阻挡片中心处的通口、连接扩散管与阻挡片的连接杆，阻挡片的边沿处与塔体的内壁之间设置有间距。本发明具有有效脱除烟气中的含硫物质去减少烟气的热量损失，并且可将经脱硫的烟气进行热量回收的优点。

权利要求

1.一种焦炉脱硫系统，包括塔体（1），其特征在于，所述塔体（1）的下方倾斜向上设置有进气管（201）和出气管（202），所述塔体（1）的底部设置有进粉管道（3）和泵（4），所述进粉管道（3）上设置有扩散组件，所述扩散组件包括中空设置的扩散管（51）、开设于扩散管（51）上的扩散孔（52）、螺旋状设置于扩散管（51）外部的扩散件、设置于扩散管（51）的顶部的阻挡部（54），所述扩散件包括若干块等间距设置的扩散板（53），所述阻挡部（54）包括弧形且具有弹性的阻挡片（541）、开设于阻挡片（541）中心处的通口（542）、连接扩散管（51）与阻挡片（541）的连接杆（543），所述阻挡片（541）的边沿处与塔体（1）的内壁之间设置有间距。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，所述阻挡片（541）上开设有若干个通孔（6），所述通孔（6）上转动连接有用于控制通孔（6）的闭合的转动件（7）。

3.根据权利要求2所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，所述转动件（7）包括固定轴（71）、转动板（72），所述转动板（72）偏心设置于固定轴（71）外部且可绕固定轴（71）的轴心线转动，所述固定轴（71）设置于通孔（6）上。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，所述通口（542）的直径小于设置于扩散管（51）两侧的扩散板（53）之间的水平间距。

5.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，所述扩散板（53）与扩散管（51）的连接处开设有掉落口（8）。

6.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，所述扩散孔（52）倾斜向上设置于扩散管（51）上。

7.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，所述扩散板（53）与水平面之间的夹角为30-45°。

8.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，所述扩散管（51）为锥形，所述扩散管（51）的内部开设有锥形的内腔。

9.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，所述塔体（1）的上端设置有滤网（9），所述滤网（9）设置于出气管（202）的下方。

10.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硫系统，其特征在于，还包括筛分装置（10），所述筛分装置（10）包括筒体（103）、筛网（101）和振动部（102），所述振动部（102）包括电机（1021）、连接于电机（1021）的转轴上的凸轮（1022）、连接筛网（101）和筒体（103）的弹簧（1023），所述电机（1021）带动凸轮（1022）转动，所述凸轮（1022）带动筛网（101）沿竖直方向振动，所述筒体（103）与进粉管道（3）连通设置。

说明书

一种焦炉脱硫系统

技术领域

[0001] 本发明涉及烟气脱硫技术领域，更具体地说，它涉及一种焦炉脱硫系统。

背景技术

[0002] 目前，对焦炉产生的烟气的脱硫方法主要有湿法脱硫、干法脱硫、半干法脱硫等。碳酸钠可作烟气脱硫的吸附剂，通过化学吸附去除烟气中的酸性污染物，同时，还可通过物理吸附去除一些无机和有机微量物质。

[0003] 授权公告号为CN204933241U、授权公告日为2016年01月06日的中国专利公开了一种焦炉除尘烟气脱硫净化装置，包括依次连接的碳酸钠粉仓、碳酸钠配液罐和碳酸钠溶液罐，安装在烟气集合管烟气流入端的双流体雾化喷嘴，以及与烟气集合管烟气流出端连接的烟气除尘净化系统；所述碳酸钠配液罐另外连接工艺水管道，碳酸钠溶液罐通过溶液泵和碳酸钠溶液输送管道连接双流体雾化喷嘴，双流体雾化喷嘴另外与压缩空气管道连接；双流体雾化喷嘴入口与电磁阀之间的碳酸钠溶液输送管道上设回流管道连接碳酸钠溶液罐；脱硫反应区域内的烟气集合管段设内衬陶瓷耐磨管，碳酸钠配液罐和碳酸钠溶液罐内均设有电动搅拌器。

[0004] 现有技术采用半干法脱硫的处理方式，然而，在该脱硫的过程中，碳酸钠溶液作为脱硫剂，碳酸钠溶液中含有水分，虽然可以降低烟气中二氧化硫浓度的爬升速度，但水分也会将烟气中的大量热量损失，导致脱硫后的烟气的温度下降较大，最终，经脱硫后的烟气的温度较低，难以进行有效的热回收利用，造成了热利用率低下的后果。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种焦炉脱硫系统，具有有效脱除烟气中的含硫物质去减少烟气的热量损失，并且可将经脱硫的烟气进行热量回收的优点。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

[0007] 一种焦炉脱硫系统，包括塔体，所述塔体的下方倾斜向上设置有进气管和出气管，所述塔体的底部设置有进粉管道和泵，所述进粉管道上设置有扩散组件，所述扩散组件包括中空设置的扩散管、开设于扩散管上的扩散孔、螺旋状设置于扩散管外部的扩散件、设置于扩散管的顶部的阻挡部，所述扩散件包括若干块等间距设置的扩散板，所述阻挡部包括弧形其具有弹性的阻挡片、开设于阻挡片中心处的通口、连接扩散管与阻挡片的连接杆，所述阻挡片的边沿处与塔体的内壁之间设置有间距。

[0008] 通过上述技术方案，将干燥的碳酸钠粉末通过进粉通道进入塔体内部，并随着泵的推送力的作用下，将碳酸钠粉末继续沿着扩散管从扩散孔向外喷散，并且沿着螺旋状的扩散件所形成的螺旋状的轨迹向通口扩散，将大颗粒的反应后的杂质向塔体的内壁方向甩出，不仅延长了碳酸钠粉末扩散的路径，还提高了碳酸钠粉末对烟气中含硫物质的吸附和反应效果。同时，从焦炉中排出的烟气从进气管进入塔体内部，喷散的碳酸钠粉末与烟气具有较多的接触，在接触过程中，碳酸钠粉末可将其中的含硫物质吸附或进行化学反应，进而降低了烟气中的含硫量。此外，烟气与碳酸钠粉末相互接触后，会受到不同通入塔体内部的烟气的推动作用而不断通口排出，烟气受到了较大的阻挡作用，而部分未受到充分反应的碳酸钠粉末则会受到阻挡片的阻挡作用而向塔体的底部下落，同时又受到了从进气管进入的烟气、以及从扩散孔中排出的碳酸钠粉末的共同作用，飘散在阻挡片与塔体的底部之间，从而使其与烟气进行更为充分的反应。当通入的烟气量、碳酸钠粉末的量降低时，或者在反应结束，碳酸钠粉末以及塔体内部的一些固体颗粒杂质会向下掉落，或沿着螺旋状的扩散件、弧形的阻挡片滑落至塔体的底部，减少了杂质的积聚，便于后续的输送和回收再利用。

[0009] 且由于跟含硫的烟气接触的是碳酸钠粉末，未带入任何水分，且从出气管排出的经硫化后的烟气为干燥状态，且脱硫的过程中，不易降低烟气的温度，从而不易造成烟气中热量的损失。脱硫处理后的烟气经SCR处理后进入余热锅炉，对通入余热锅炉内的空气进行热量交换，从而加热空气，再将空气经引风机引出后通入焦炉内进行燃烧使用。从焦炉中排出的烟气的热量为300℃左右，而引风机引出后的空气的温度为140℃左右，减少了整个过程中的热量损失，有助于实现热量的回收利用。另一方面，由于进入塔体内部的是碳酸钠粉末，反应或吸附后掉落至塔体的底部的物料也为干燥状态，有助于后期的输送和回收利用。

[0010] 进一步优选为：所述阻挡片上开设有若干个通孔，所述通孔上转动连接有用于控制通孔的闭合的转动件。

[0011] 通过上述技术方案，当烟气以及混合在其中的碳酸钠粉末受到向上推动力的作用时，在一定作用力下，会推动转动件转动，通过该推动力的大小来控制通孔的闭合程度，进而与阻挡片共同作用，有助于对烟气与碳酸钠粉末起到一定的阻挡作用，便于延长烟气与碳酸钠粉末通过的时间，从而增加碳酸钠粉末对烟气的脱硫效果。另一方面，转动件的设置，减少了阻挡件对烟气与碳酸钠粉末的阻挡作用。

[0012] 进一步优选为：所述转动件包括固定轴、转动板，所述转动板偏心设置于固定轴外部且可绕固定轴的轴心线转动，所述固定轴设置于通孔上。

[0013] 通过上述技术方案，在从下向上的推动力的作用下，有助于使转动件实现绕固定轴的轴心线转动的结果，有助于调节烟气通过的快慢，从而调节碳酸钠粉末对烟气的脱硫处理。且当推动力减小时，即当通入的烟气量、碳酸钠粉末的量降低时，或者在反应结束后，转动板自然倾斜，有助于使其表面的杂质或者残留的少量碳酸钠粉末向下滑落。

[0014] 进一步优选为：所述通口的直径小于设置于扩散管两侧的扩散板之间的水平间距。

[0015] 通过上述技术方案，使螺旋状向上输送的烟气受到阻碍，增加部分烟气与碳酸钠粉末的接触、反应、吸附，提高脱硫效率。另一方面，当烟气的输送受阻时，可使大部分烟气向上传送的作用力更大，促进烟气继续沿着螺旋状的轨迹不断上升，在其阻挡片与出气管之间的空间内，将烟气与碳酸钠粉末相互反应后形成的杂质甩向塔体的内壁，便于脱硫后的烟气通过出气管排出进行下一步操作。

[0016] 进一步优选为：所述扩散板与扩散管的连接处开设有掉落口。

[0017] 通过上述技术方案，当飘散在阻挡片与塔体底部之间的碳酸钠粉末，以及碳酸钠粉末与烟气脱硫后形成的硫酸钠粉末，部分会附着于向外张开设置的扩散板表面，当粉末积聚较多时，会沿着扩散板的倾斜角度而向下从掉落口中向下滑落。在滑落的过程中，粉末又会受到进入塔体内部的烟气、碳酸钠粉末的共同推动作用而向上飘散，进而使为充分反应的碳酸钠粉末继续与烟气相互作用，提高碳酸钠粉末的利用率。

[0018] 进一步优选为：所述扩散孔倾斜向上设置于扩散管上。

[0019] 通过上述技术方案，通过泵向塔体内部输送的碳酸钠粉末，更易通过扩散管从倾斜向上设置的扩散孔中向外排出，因此，该设置有助于提高碳酸钠粉末与烟气中的含硫物质接触并进行反应或吸附，从而有效降低烟气中的硫含量。

[0020] 进一步优选为：所述扩散板与水平面之间的夹角为30-45°。

[0021] 通过上述技术方案，在该夹角范围内，扩散板一端与扩散管之间的间距较大，可使形成的螺旋状的扩散件打开的程度较大，便于进入进气管的烟气在被推送的过程中，沿着螺旋状的轨迹向塔体的顶部传送和扩散。

[0022] 进一步优选为：所述扩散管为锥形，所述扩散管的内部开设有锥形的内腔。

[0023] 通过上述技术方案，在碳酸钠粉末从扩散管较粗的一端向其较细的一端推送，碳酸钠粉末所受到的阻力较大，一旦遇到扩散孔，碳酸钠粉末则会被大力向外推出，增加了推出的范围，便于使被推送出的碳酸钠粉末与更大范围内的烟气接触，从而提高脱硫的效果。

[0024] 进一步优选为：所述塔体的上端设置有滤网，所述滤网设置于出气管的下方。

[0025] 通过上述技术方案，经过硫化处理后烟气被不断向上推送，在经过出气管之前，滤网可将其中的颗粒物质过滤，增加从出气管排出的烟气的洁净程度。

[0026] 进一步优选为：还包括筛分装置，所述筛分装置包括筒体、筛网和振动部，所述振动部包括电机、连接于电机的转轴上的凸轮、连接筛网和筒体的弹簧，所述电机带动凸轮转动，所述凸轮带动筛网沿竖直方向振动，所述筒体与进粉管道连通设置。

[0027] 通过上述技术方案，电机带动凸轮绕电机转轴的轴心线转动，从而使凸轮的边缘处按一定规律振动筛网，从而使筛网上的碳酸钠粉末进行筛选，使尺寸细小且均匀的碳酸钠粉末被推送至塔体内部进行脱硫处理，碳酸钠粉末的比表面积较大，有助于提高其与烟气之间的反应，从而提高脱硫效率。

[0028] 综上所述，本发明具有以下有益效果：

[0029] 1. 通过锥形的扩散管、倾斜向上开设的扩散孔、倾斜设置在扩散管表面且形成螺旋轨迹的扩散件相互配合，有助于增加碳酸钠粉末的扩散范围，并且使进入塔体内的烟气螺旋状向塔体的顶部传送，在传送过程中使碳酸钠粉末与烟气相互反应，从而提高其对烟气的硫化作用；

[0030] 2. 在阻挡片、设置于通孔上的转动件相互配合，调节烟气通过的速度，并且提高对烟气的硫化处理效果，进而使整体具有更好的促进效果；

[0031] 3. 增设筛分装置，使尺寸细小且均匀的碳酸钠粉末被推送至塔体内部进行脱硫处理，碳酸钠粉末较大的比表面积有助于提高其与烟气之间的反应，从而提高脱硫效率。

附图说明

[0032] 图1是实施例1中焦炉脱硫系统的结构示意图；

[0033] 图2是实施例1中焦炉脱硫系统的结构示意图，主要用于体现余热锅炉、蛇形管的结构；

[0034] 图3是实施例1中焦炉脱硫系统的结构示意图，主要用于体现进气管、出气管、进粉管道、扩散管、扩散孔、扩散板、阻挡部、掉落口、突柱、边角的结构；

[0035] 图4是实施例1中焦炉脱硫系统的结构示意图，主要用于体现扩散管、扩散孔、扩散板、阻挡部的结构；

[0036] 图5是实施例1中焦炉脱硫系统的结构示意图，主要用于体现阻挡片、转动件、固定轴、转动板的结构；

[0037] 图6是实施例1中筛分装置的结构示意图，主要用于体现筛网、振动部、电机、凸轮、弹簧、筒体的结构。

[0038] 图中，1、塔体；201、进气管；202、出气管；3、进粉管道；4、泵；51、扩散管；52、扩散孔；53、扩散板；54、阻挡部；541、阻挡片；542、通口；543、连接杆；6、通孔；7、转动件；71、固定轴；72、转动板；8、掉落口；9、滤网；10、筛分装置；101、筛网；102、振动部；1021、电机；1022、凸轮；1023、弹簧；103、筒体；11、SCR装置；12、余热锅炉；13、蛇形管；14、阀门；15、突柱；16、边角；17、引风机；18、焦炉。

具体实施方式

[0039] 下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

[0040] 实施例1：一种焦炉脱硫系统，如图1所示，包括塔体1和筛分装置10，在塔体1的下端和上端分别设置有进气管201和出气管202，进气管201为倾斜向上，角度为45°左右。进气管201通过管道与焦炉18连接，而出气管202则通过管道连接有SCR装置11，在SCR装置11后通过管道连接有余热锅炉12，且每根管道上均设置有阀门14。将经脱硫脱硝后的烟气排入余热锅炉12里，并对通过蛇形管13（参照图2）进入余热锅炉12中的空气进行热传递以加热空气，再将热空气通过引风机17排出至焦炉18中作为燃烧空气使用。筛分装置10与塔体1的底部通过进粉管道3连通，在进粉管道3上还设置有一个泵4。

[0041] 参照图3，在塔体1的底部焊接有一根外形和内腔均为锥形的扩散管51，且扩散管51的下端的直径大于进粉管道3的直径。在扩散管51上均匀开设有六排扩散孔52，每个扩散孔52为45°倾斜开设。而在相邻两排扩散孔52之间的扩散管51的外壁上，倾斜焊接有若干块扩散板53，扩散板53与扩散管51连接处开设有掉落口8。扩散板53与水平面之间的倾斜角度为45°，扩散板53相互配合，形成螺旋状设置在扩散管51表面的扩散件（参照图4）。在塔体1的上端、出气管202的下方处，水平设置有滤网9，用于过滤烟气中的颗粒性杂质。

[0042] 参照图3，在扩散管51靠近塔体1顶部的一端，设置有一个突柱15，在突柱15上通过四根水平对称设置的连接杆543连接有一个阻挡片541。阻挡片541为向上突出的弧形，且其中心开设有圆形的通口542，且其对称的四个与塔体1的内壁焊接的边角16，且其边沿处与内壁之间有间隙。该通口542的直径大于扩散管51上端的直径，并小于扩散管51相对两侧的扩散板53之间的水平间距。

[0043] 参照图5，在阻挡片541上开设有四个通孔6，每个通孔6上设置有一块偏心插接有固定轴71的转动板72，通过转动板72来控制通孔6的闭合。

[0044] 参照图6，筛分装置10包括筒体103、筛网101、电机1021、连接于电机1021的转轴上的凸轮1022，在筒体103上对称的两侧开设有卡口，在每个卡口中分别设置有一根弹簧1023，该弹簧1023一端固定在卡口的内壁上，且另一端固定在筛网101的边沿处。

[0045] 工作原理：首先，将碳酸钠粉末倾倒于筛网101上，启动电机1021，使电机1021驱动凸轮1022转动，凸轮1022带动筛网101沿竖直方向振动，弹簧1023不断被压缩和恢复形变，从而使筛网101具有更好的筛分效果，有助于将尺寸较小的碳酸钠粉末筛落至筒体103的底部大量堆积备用。

[0046] 打开管道上的阀门14，从而使焦炉18中产生的烟气通过进气管201进入塔体1的下端。启动泵4，将筒体103内的经筛选后的碳酸钠粉末通过进粉管道3进入塔体1底部，并且沿着扩散管51向上继续推送，使碳酸钠粉末沿着扩散孔52向扩散管51外部向外排出。从进气管201排出的烟气受到若干块扩散板53的共同作用而螺旋向上传送，在传送过程中，烟气与碳酸钠粉末直接接触形成反应，且碳酸钠粉末的比表面积较大，从而达到脱硫的目的。在烟气不断输送的过程中，大颗粒的物质会被向塔体1内壁的附近甩出，从而扩大了碳酸钠粉末的到达范围，提高对烟气的硫化效果。烟气继续向塔体1的顶部方向传送，部分碳酸钠粉末被阻挡片541阻挡，在阻挡片541与塔体1底部之间的气固混合物的共同作用下，会继续与烟气中的含硫物质反应，延长了反应的路径和反应的时间，从而使该部分碳酸钠粉末达到充分的反应；而有部分碳酸钠粉末会随着螺旋向上传送的烟气一同通过通口542或者推动转动板72从通孔6中排出，继续向塔体1的顶部方向传送，在传送过程中，在气流的作用下，会与烟气中的含硫物质发生充分的反应。反应后的物质、部分未充分反应的碳酸钠粉末则会被甩向塔体1顶部与阻挡片541之间的空间的内壁上，从而粘附在内壁上，或者受到从下方向上的气固混合物的共同作用下被带动一起运动，从而进一步对烟气进行脱硫处理。经过脱硫处理的烟气不断向上运动，通过滤网9从出气管202向外排出，将粉末状的物质过滤在滤网9的一侧，提高排出的烟气的洁净程度。

[0047] 由于烟气从焦炉18中排出时的温度为300℃左右，而被引风机17排出时的空气的温度为140℃左右，因此，进入余热锅炉12中的烟气的热量在140℃以上，在脱硫和脱硝过程中的热量损失较少，尤其是在脱硫过程中，采用干法脱硫，减少热量的损失。

[0048] 实施例2：一种焦炉脱硫系统，与实施例1的区别在于，扩散板53与水平面之间的夹角均为30°，使沿着螺旋状传送的烟气的扩散范围更大，并且更易带动碳酸钠粉末与烟气形成更大范围的活动，有助于提高对烟气脱硫处理的效率。

[0049] 实施例3：一种焦炉脱硫系统，与实施例1的区别在于，进气管201的倾斜角度、扩散孔52的倾斜角度均为40°，扩散板53与水平面之间的夹角为40°。

[0050] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。