CN108940243B - 活性焦解析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活性焦解析装置，该活性焦解析装置包括：壳体，具有进料口、第一出料口、解析气出口以及与进料口、第一出料口和解析气出口相连通的反应腔；板式换热器，设置在反应腔内，板式换热器用于加热活性焦以解析出解析气。通过本发明提供的技术方案，解决了现有技术中的活性焦解析装置采用管壳式换热结构而导致换热系数小、换热效率低的技术问题。

Description

活性焦解析装置

技术领域

本发明涉及活性焦技术领域，具体而言，涉及一种活性焦解析装置。

背景技术

目前，为了对工业烟气中的硫进行回收利用，一般采用活性焦烟气脱硫技术，即先利用粉状活性焦吸附烟气中的S0₂，之后再对活性焦进行解析再生。现有技术中的活性焦解析装置大都采用管壳式换热结构，该结构存在换热系数小，换热装置效率低的问题。

发明内容

本发明提供一种活性焦解析装置，以解决现有技术中的活性焦解析装置采用管壳式换热结构而导致换热系数小、换热效率低的技术问题。

本发明提供了一种活性焦解析装置，包括：壳体，具有进料口、第一出料口、解析气出口以及与进料口、第一出料口和解析气出口相连通的反应腔；板式换热器，设置在反应腔内，板式换热器用于加热活性焦以解析出解析气。

进一步地，板式换热器包括：换热介质通道、加热通道和解析气通道，换热介质通道用于通入换热介质，加热通道用于加热活性焦，解析气通道用于收集加热通道内的活性焦解析出的解析气，加热通道位于换热介质通道内，解析气通道至少部分地设置在加热通道内。

进一步地，解析气通道的侧壁上间隔设置有多个连通孔，连通孔用于连通加热通道和解析气通道。

进一步地，连通孔具有相对设置的第一端和第二端，第一端与加热通道连通，第二端与解析气通道连通，连通孔由第一端至第二端的方向与加热通道内介质的流动方向的夹角在90度至180度之间。

进一步地，进料口设置在壳体的顶部，进料口与加热通道连通，第一出料口设置在壳体的底部，第一出料口与加热通道连通，解析气出口靠近进料口设置，解析气出口与解析气通道连通。

进一步地，活性焦解析装置还包括：第一调节阀，设置在第一出料口处，第一调节阀用于调节第一出料口的出料。

进一步地，壳体还具有：第一出料腔，位于反应腔与第一出料口之间，第一出料腔与第一出料口连通，第一出料腔用于储存解析后的再生活性焦。

进一步地，板式换热器包括换热介质进口和换热介质出口，换热介质进口与换热介质通道连通，换热介质进口用于向换热介质通道内通入换热介质，换热介质出口用于排出换热后的换热介质。

进一步地，换热介质进口和换热介质出口分别设置在壳体的两侧，且换热介质出口设置在换热介质进口的上方。

进一步地，活性焦解析装置还包括：风机，设置在解析气出口处。

进一步地，活性焦解析装置还包括：第二出料口，设置在壳体的侧壁上，第二出料口位于解析气通道的远离解析气出口的一侧，第二出料口与解析气通道连通，第二出料口用于排出解析气通道内的活性焦。

进一步地，解析气通道的底面朝向第二出料口倾斜设置。

进一步地，活性焦解析装置还包括：第二调节阀，设置在第二出料口处，第二调节阀用于调节第二出料口处的出料。

应用本发明的技术方案，该活性焦解析装置的反应腔内设置有板式换热器，通过该板式换热器能够加热活性焦以解析出解析气。板式换热器的换热系数高，单位体积的换热面积大，换热效率高，占用体积小，且成本低。因此，采用本发明提供的活性焦解析装置，能够解决现有技术中的活性焦解析装置采用管壳式换热结构而导致换热系数小、换热效率低的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的活性焦解析装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的活性焦解析装置的俯视图；

图3示出了图2中A-A处的剖视图；

图4示出了图2中B-B处的剖面图；

图5示出了图2中C-C处的剖面图；

图6示出了图5中的I处的局部放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、进料口；20、解析气出口；31、换热介质通道；311、换热介质进口；312、换热介质出口；32、加热通道；33、解析气通道；40、第一调节阀；50、第一出料腔；60、第二出料腔；70、第二调节阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种活性焦解析装置，该活性焦解析装置包括：壳体和板式换热器。其中，壳体具有进料口10、第一出料口、解析气出口20以及与进料口10、第一出料口和解析气出口20相连通的反应腔。板式换热器设置在反应腔内，板式换热器用于加热活性焦以解析出解析气。

应用本发明实施例提供的活性焦解析装置，该活性焦解析装置的反应腔内设置有板式换热器，通过该板式换热器能够加热活性焦以解析出解析气。板式换热器的换热系数高，单位体积的换热面积大，换热效率高，占用体积小，且成本低。因此，采用本发明提供的活性焦解析装置，能够解决现有技术中的活性焦解析装置采用管壳式换热结构而导致换热系数小、换热效率低的技术问题。

如图3至图6所示，在本实施例中，板式换热器包括：换热介质通道31、加热通道32和解析气通道33。换热介质通道31用于通入换热介质，加热通道32用于加热活性焦，解析气通道33用于收集加热通道32内的活性焦解析出的解析气，本实施例中的解析气主要为S02气体。加热通道32位于换热介质通道31内，解析气通道33至少部分地设置在加热通道32内。具体的，本实施例中的换热介质通道31、加热通道32和解析气通道33是通过隔板组成的。图3中表示的为解析气通道33的剖视图，图4中表示的为换热介质通道31的剖视图。

现有技术中，大部分活性焦为颗粒状的，针对颗粒状的活性焦而言，由于颗粒与颗粒之间具有较大的空隙，因此不需要设置额外的气体通道即可将解析气顺利送出。而针对粉状活性焦而言，由于粉状活性焦内部不具有较大的空隙，解析气不能够顺利流出。因此，本实施例中通过在加热通道32内增设有解析气通道33，这样能够顺利将解析气从粉状活性焦中导出，提高了装置的运行稳定性。

同时，采用本实施例提供的活性焦解析装置，由于解析气通道33至少部分地设置在加热通道32内。这样，不但能够缩短解析气在活性焦内的流程，而且能够增大解析气的导出面积，降低了活性焦内解析气的压力，能够防止解析气喷发，更有利于解析气导出，提高装置的运行稳定性。

为了更顺利地导出解析气，在解析气通道33的侧壁上间隔设置有多个连通孔，连通孔用于连通加热通道32和解析气通道33。

为了减少进入解析气通道33的活性焦量，本实施例中的连通孔具有相对设置的第一端和第二端，第一端与加热通道32连通，第二端与解析气通道33连通，连通孔由第一端至第二端的方向与加热通道32内介质的流动方向的夹角在90度至180度之间。优选的，可以将连通孔由第一端至第二端的方向与加热通道32内介质的流动方向的夹角设置在135度至180度之间。这样，由于活性焦的单位质量相对于S02气体而言较重，在重力作用下，将会阻碍粉状活性焦通过该连通孔进入到解析气通道33内。具体的，可以根据粉状活性焦的直径和解析气量来确定连通孔的孔径、孔间距以及排布方式，这样以更好地将解析气导出，同时避免解析气夹带有较多的活性焦。

具体的，进料口10设置在壳体的顶部，进料口10与加热通道32连通，进料口10用于通入粉状活性焦。第一出料口设置在壳体的底部，第一出料口与加热通道32连通，第一出料口用于排出解析过后的再生焦。为了便于解析气的排出，本市实施例中解析气出口20靠近进料口10设置，且解析气出口20与解析气通道33连通。为了进一步便于解析气的排出，本实施例中的活性焦解析装置还包括解析气导出联箱，解析气导出联箱的一端与解析气通道33连通，解析气导出联箱的另一端与解析气出口20连通。

采用这样的设置，活性焦从进料口10进入加热通道32后在重力作用下自上而下流动，并进入板式换热器内进行换热，以解析出解析气，解析后的再生焦将由第一出料口排出。为了给加热通道32提供充足的活性焦，本实施例中在进料口10和板式换热器之间还设置有进料腔，进料腔分别与进料口10和加热通道32连通。这样，活性焦解析装置装置工作时，粉状活性焦将依次进入进料口10、进料腔、加热通道32，并从第一出料口排出。

具体的，活性焦进入加热通道32后，通过与换热介质通道31之间的隔板被换热介质加热升温，当活性焦升温到解析温度后，活性焦将解析出SO₂，成为再生活性焦。活性焦解析出的SO₂通过连通孔进入解析气通道33，最终通过解析气导出联箱和解析气出口20排出。

为保证粉状活性焦均匀分配到每根加热通道32内，确保装置的工作效率，在进料腔内设置有料位计，通过观测料位计能够调节进料腔内的料位，以更好地使粉状活性焦充满整个加热通道32。

具体的，活性焦解析装置还包括第一调节阀40，第一调节阀40设置在第一出料口处，第一调节阀40用于调节第一出料口的出料。采用这样的设置，通过调节第一调节阀40的开度，能够控制第一出料口的出料速度和出料量，进而能够调节加热通道32内再生焦的排出速度，以使进料腔内的活性焦能够在重力作用下顺利补充到加热通道32内加热，这样最终有效控制了活性焦的加热时间和再生焦的产量。通过上述操作过程，能够方便地控制装置的运行，不仅具有较好的运行稳定性，而且便于工作人员操作控制。

具体的，壳体还具有第一出料腔50，第一出料腔50位于反应腔与第一出料口之间，第一出料腔50与第一出料口连通，第一出料腔50用于储存解析后的再生活性焦。为了方便地排出第一出料腔50内的再生活性焦，在第一出料腔50和第一出料口的连通处设置有锥形段，以便于更好地排出第一出料腔50内的再生活性焦。本实施例中的活性焦解析装置在正常运行时，第一出料腔50内充满了再生活性焦。

在本实施例中，板式换热器包括换热介质进口和换热介质出口，换热介质进口与换热介质通道31连通，换热介质进口用于向换热介质通道31内通入换热介质，换热介质出口用于排出换热后的换热介质。本实施例中的换热介质主要为气体换热介质，为了更好地将换热介质送入换热介质通道31内，在换热介质进口和换热介质通道31之间设置有第一换热介质联箱。为了更好地将换热后的换热介质排出换热介质通道31，在换热介质通道31与换热介质出口之间设置有第二换热介质联箱。第一换热介质联箱的一端与换热介质进口连通，第一换热介质联箱的另一端与换热介质通道31连通。第二换热介质联箱的一端与换热介质通道31连通，第二换热介质联箱的另一端与换热介质出口连通。

为了更充分地进行换热，本实施例中将换热介质进口和换热介质出口分别设置在壳体的两侧，且换热介质出口设置在换热介质进口的上方。这样，加热通道32内的活性焦的流动方向将与换热介质通道31内的换热介质的流动方向相反，以便于换热介质进行换热，以使活性焦更快达到解析温度。

为了更好地将解析气引出解析气通道33，本实施例中的活性焦解析装置还包括风机，风机设置在解析气出口20处。

具体的，活性焦解析装置还包括第二出料口，第二出料口设置在壳体的侧壁上，第二出料口位于解析气通道33的远离解析气出口20的一侧，第二出料口与解析气通道33连通，第二出料口用于排出解析气通道33内的活性焦。采用这样的设置，能够减少解析气中的活性焦的含量。在第二出料口处还设置有第二出料腔60，第二出料腔60设置在壳体的侧壁上，第二出料腔60的一端与第二出料口连通，第二出料腔60的另一端与解析气通道33连通。这样，进入解析气通道33内的活性焦将在重力作用下落入第二出料腔60，并从第二出料口处排出。

为了保证解析气通道33内的活性焦能够顺利排出，本实施例中将解析气通道33的底面朝向第二出料口倾斜设置。为了更好地将解析气通道33内的活性焦顺利排出，优选地，可以使解析气通道33内活性焦的流动方向与解析气底面上活性焦的流动方向之间的夹角在0度至45度之间。

具体的，活性焦解析装置还包括第二调节阀70，第二调节阀70设置在第二出料口处，第二调节阀70用于调节第二出料口处的出料。采用这样的设置，通过调节第二调节阀70的开度，能够使得第二下料腔的料位低于板式换热器的最低点，以确保进入解析气通道33内的活性焦能够顺利落入第二出料腔60内，防止堵塞解析气通道33。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种活性焦解析装置，其特征在于，包括：

壳体，具有进料口（10）、第一出料口、解析气出口（20）以及与所述进料口（10）、所述第一出料口和所述解析气出口（20）相连通的反应腔；

板式换热器，设置在所述反应腔内，所述板式换热器用于加热活性焦以解析出解析气；

所述板式换热器包括换热介质通道（31）、加热通道（32）和解析气通道（33），所述换热介质通道（31）用于通入换热介质，所述加热通道（32）用于加热所述活性焦，所述解析气通道（33）用于收集所述加热通道（32）内的活性焦解析出的解析气，所述加热通道（32）位于所述换热介质通道（31）内，所述解析气通道（33）至少部分地设置在所述加热通道（32）内；

所述解析气通道（33）的侧壁上间隔设置有多个连通孔，所述连通孔用于连通所述加热通道（32）和所述解析气通道（33）。

2.根据权利要求1所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述连通孔具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述加热通道（32）连通，所述第二端与所述解析气通道（33）连通，所述连通孔由第一端至第二端的方向与所述加热通道（32）内介质的流动方向的夹角在90度至180度之间。

3.根据权利要求1所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述进料口（10）设置在所述壳体的顶部，所述进料口（10）与所述加热通道（32）连通，所述第一出料口设置在所述壳体的底部，所述第一出料口与所述加热通道（32）连通，所述解析气出口（20）靠近所述进料口（10）设置，所述解析气出口（20）与所述解析气通道（33）连通。

4.根据权利要求3所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述活性焦解析装置还包括：

第一调节阀（40），设置在所述第一出料口处，所述第一调节阀（40）用于调节所述第一出料口的出料。

5.根据权利要求3所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述壳体还具有：

第一出料腔（50），位于所述反应腔与所述第一出料口之间，所述第一出料腔（50）与所述第一出料口连通，所述第一出料腔（50）用于储存解析后的再生活性焦。

6.根据权利要求1所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述板式换热器包括换热介质进口（311）和换热介质出口（312），所述换热介质进口（311）与所述换热介质通道（31）连通，所述换热介质进口（311）用于向所述换热介质通道（31）内通入换热介质，所述换热介质出口（312）用于排出换热后的所述换热介质。

7.根据权利要求6所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述换热介质进口（311）和所述换热介质出口（312）分别设置在壳体的两侧，且所述换热介质出口（312）设置在所述换热介质进口（311）的上方。

8.根据权利要求1所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述活性焦解析装置还包括：

风机，设置在所述解析气出口（20）处。

9.根据权利要求1所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述活性焦解析装置还包括：第二出料口，设置在所述壳体的侧壁上，所述第二出料口位于所述解析气通道（33）的远离所述解析气出口（20）的一侧，所述第二出料口与所述解析气通道（33）连通，所述第二出料口用于排出所述解析气通道（33）内的活性焦。

10.根据权利要求9所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述解析气通道（33）的底面朝向所述第二出料口倾斜设置。

11.根据权利要求9所述的活性焦解析装置，其特征在于，所述活性焦解析装置还包括：

第二调节阀（70），设置在所述第二出料口处，所述第二调节阀（70）用于调节所述第二出料口处的出料。

Images