使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置

《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》是中冶長天國際工程有限責任公司於2014年11月28日申請的專利，該專利的申請號為2014107107457，公布號為CN105688622A，授權公布日為2016年6月22日，發明人是魏進超、張震、葉恆棣、孫英、李俊傑。

《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》提供一種包括串聯的雙活性炭吸附塔（1）和（2）和包括煙氣控溫設備的煙氣脫硫脫硝方法和裝置，該方法包括以下步驟：I）煙氣控溫的步驟，它包括以下子步驟：（1）首先在向活性炭吸附塔輸送高溫煙氣的煙道的上游位置P1的冷風入口處，通過向該煙道中通入冷空氣來對煙氣進行第一次降溫，（2）然後在通入冷空氣的位置（P1）的下游位置（P2）的噴水口處向煙道內的煙氣中噴入冷卻水或冷水霧來降低煙氣的溫度，煙氣沿著煙道繼續流向吸附塔；和（3）然後在進入吸附塔的進氣室中之後通過向進入吸附塔內的煙氣中噴入稀釋氨氣；和，II）脫硫、脫硝步驟。採用兌冷風、噴水手段來控制進入吸附塔內的煙氣溫度。採用串聯的雙活性炭吸附塔（1）和（2），顯著提高裝置的脫硝率。

2020年7月，《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》獲得第二十一屆中國專利銀獎。

（概述圖為《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置
• 類別：專利
• 公布號：CN105688622A
• 公布日：2016年6月22日
• 申請號：2014107107457
• 申請日：2014年11月28日
• 申請人：中冶長天國際工程有限責任公司
• 地址：湖南省長沙市勞動中路1號
• 發明人：魏進超、張震、葉恆棣、孫英、李俊傑
• 分類號： B01D53/75（2006.01）I、B01D53/76（2006.01）I、B01D53/60（2006.01）I、B01D53/72（2006.01）I
• 專利代理機構：北京卓恆智慧財產權代理事務所
• 代理人：唐曙暉、劉明芳

專利背景

對於工業煙氣、尤其鋼鐵工業的燒結機煙氣而言，採用包括活性炭吸附塔和解析塔的大型乾法脫硫、脫硝裝置和工藝是比較理想的。

活性炭煙氣淨化技術具有能夠同時脫硫脫硝、實現副產物資源化、吸附劑可循環使用、脫硫脫硝效率高等特點，是非常具有發展前景的脫硫脫硝一體化技術。在包括活性炭吸附塔和解析塔（或再生塔）的脫硫、脫硝裝置中，活性炭吸附塔用於從燒結煙氣或廢氣（尤其鋼鐵工業的燒結機的燒結煙氣）吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二惡英在內的污染物，而解析塔用於活性炭的熱再生。

活性炭法煙氣淨化技術具有同時脫硫脫硝的功能，此工藝包含的主體設備有吸附塔、再生塔及活性炭輸送裝置。相對於NO_x而言，SO₂更容易脫除，正常情況下一組吸附塔即可得到高達90％的脫硫率，但脫硝率較低。

另外，對於高度到達幾十米的脫硫脫硝塔，吸附塔內活性炭床層的溫度控制面臨巨大的挑戰。

對於活性炭法煙氣淨化技術而言，活性炭吸附塔內活性炭床層的正常工作溫度為110～160℃，優選控制在120～150℃。

一方面，為了防止床層中的活性炭燃燒，嚴格控制活性炭床層溫度低於165℃、優選低於160℃、更優選低於150℃。這是因為，雖然活性炭的燃點在430℃左右，然而在活性炭表面發生的化學反應一般為放熱反應，且煙氣中的粉塵中含有少量易燃、助燃物質，並且活性炭本身也夾帶易燃性粉塵。如果沒有嚴格控制吸附塔內的溫度，則這些易燃性物質或易燃性粉塵的存在隨時造成安全隱患，輕則可能導致幾十米高的吸附塔內活性炭自燃，嚴重則導致粉塵爆炸，這兩種事故的出現對於大型的脫硫脫硝塔裝置而言都是災難性的。所以，為了安全起見，一般設定活性炭床層溫度報警溫度為165℃。燒結原煙氣經增壓風機加壓後溫度一般為100℃-220℃、更一般為110-180℃之間，而且燒結煙氣中氧含量高，塔內活性炭表面氧化後床層溫度會比進口煙氣溫度高出5-15℃，因此為了確保脫硫脫硝裝置的安全運行，需要對活性炭床層溫度進行控制。此外，吸附塔停運前，須保持塔內活性炭床層溫度低於80℃，此時需對活性炭床層進行冷卻降溫，因此為了確保全全停運，也須對活性炭床層溫度進行控制。

另一方面，需要嚴格控制活性炭床層溫度高於或不低於110℃、優選高於或不低於120℃、更優選高於或不低於125℃。這是因為，如果床層溫度低於110℃、尤其低於100℃，則進入床層內的燒結煙氣中所含的水蒸汽的溫度接近露點（或凝結點），極易變成水並且與硫氧化物反應變成強腐蝕性的酸，導致裝置的嚴重腐蝕並且嚴重降低脫硝、脫硝的效果。

傳統的煙氣降溫方法為向煙氣中噴水降溫。這種冷卻方法在系統正常運行時能有效控制活性炭床層溫度，但用於系統停運前降溫會導致煙氣濕度過高，導致活性炭會吸附煙氣中大量水蒸氣，降低了活性炭低溫脫硝活性。

通常，活性炭法煙氣淨化技術具有脫硫脫硝率高、副產物可資源化利用、活性炭可循環使用等特點，其脫硫脫硝的原理如下：

在活性炭的表面SO₂被氧化吸收形成硫酸，其反應式：

2SO₂+O₂+2H₂O→2H₂SO₄

如果在煙氣中噴入少量氨，可加快SO₂的吸收，其反應式：

NH₃+H₂SO₄→NH₄HSO₄

但是，為了在脫硫的同時達到脫硝的效果，一般會在吸附塔煙氣入口處噴射較多的氨，既要滿足脫硫所需的氨，同時滿足脫硝所需的氨。脫硝反應式為：

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O

與此同時在吸附塔內還存在以下的副反應：

2NH₃+H₂SO₄→（NH₄）₂SO₄

而且SO₂與NH₃的反應速率比NO與NH₃的反應速率更快，SO₂的存在抑制了脫硝反應的進行。另外，煙氣中的SO₃、HF、和HCl也會和NH₃反應，對於脫硝而言，這些副反應會大大增加了氨氣的用量，增加了運行成本。

為了得到更高的脫硝率，可對吸附塔進行多級串聯是努力的方向，最終實現污染物達標排放。

發明內容

專利目的

《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》的目的是對吸附塔進行多級串聯，以便得到更高的脫硝率，最終實現污染物達標排放。《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》還提供一種活性炭床層溫度的控制方法，可以確保系統在運行及停運時實現安全有效的溫度控制，防止事故發生。

技術方案

根據《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》的第一個實施方案，提供包括串聯雙吸附塔的脫硫脫硝裝置，它包括

1）串聯的第一吸附塔和第二吸附塔，

2）活性炭再生塔（或解析塔），

3）在第一吸附塔的煙氣輸入口上游的原煙氣輸送煙道，在該煙道上設有冷風入口（P1）和/或工藝水噴嘴（P2），

4）一級煙氣管道，它的前端連線於第一吸附塔的煙氣出口和它的後端經由第二擋板門連線於第二吸附塔的進氣室，

5）二級淨煙氣管道，它的前端連線於第一吸附塔的煙氣出口和它的後端經由第三擋板門連通至排放煙囪，

6）三級淨煙氣管道，它的前端連線於第二吸附塔的煙氣出口和它的後端經由第四擋板門連通至排放煙囪，和

7）氨氣輸送管路，其中：在氨氣輸送管路上（例如中段位置）設有一種氨氣與空氣混合裝置（M），該氨氣輸送管路的後端分別連通至原煙氣輸送煙道和一級煙氣管道和/或延伸到第一吸附塔和/或第二吸附塔內並且在氨氣輸送管路的末端安裝了氨氣噴嘴，或從該氨氣輸送管路的末段上分出多個氨氣支路，這些支路分別連通至原煙氣輸送煙道和一級煙氣管道以及任選地連線到位於第一吸附塔和第二吸附塔的進氣室內的一個或多個氨氣噴嘴和任選的位於第一吸附塔或第二吸附塔的各活性炭床層之間的間隙空間中的多個氨氣噴嘴或噴氨管陣列（如106a和106b）；例如，將稀釋氨氣（例如經由氨氣閥門1）通入第一吸附塔的原煙氣輸入管道中和任選地（例如經由氨氣閥門2）通入第二吸附塔的一級煙氣管道中以及任選地通入到第一吸附塔和/或第二吸附塔內；

其中原煙氣的煙道經由第一擋板門連通到第一吸附塔的進氣口，從第一吸附塔的出氣口引出的排氣煙道被分成第一支路（即一級煙氣管道）和第二支路（即二級煙氣管道）兩個支路，其中第一支路（即一級煙氣管道）經由第二擋板門連通到第二吸附塔的進氣口，第二支路（即二級煙氣管道）經由第三擋板門連通至排放煙囪，

從第二吸附塔的出氣口引出的排氣煙道經由第四擋板門連通至上述排放煙囪，

從第一吸附塔的底部排出的活性炭通過第三（3#）活性炭輸送機被輸送到再生塔的頂部，從再生塔的底部排出的再生活性炭經過振動篩篩分之後所獲得的粗活性炭顆粒通過第一（1#）活性炭輸送機被輸送到第一吸附塔和/或第二吸附塔的頂部，從第二吸附塔的底部排出的活性炭通過第二（2#）活性炭輸送機被輸送到第一吸附塔的頂部。

優選的是，第一吸附塔和第二吸附塔分別具有一個或多個活性炭床層，優選2-5個床層。

第一吸附塔與第二吸附塔彼此具有相同或不同的結構和尺寸。

優選的是，在第一吸附塔和/或第二吸附塔的進氣室內設有氨氣噴嘴，更優選的是，在第一吸附塔和/或第二吸附塔的進氣室內設有氨氣噴嘴以及在第一吸附塔（1）和/或第二吸附塔中各個床層之間的間隙空間中排列了噴氨管陣列（如106a和106b）。（稀釋）氨氣輸送管路的各個支路分別與這些噴嘴相連線。

根據《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》的第二個實施方案，提供包括串聯雙吸附塔的脫硫脫硝裝置，它包括

1）串聯的第一吸附塔和第二吸附塔，

2）活性炭再生塔（或解析塔），

3）在第一吸附塔的煙氣輸入口上游的原煙氣輸送煙道，

4）一級煙氣管道，它的前端連線於第一吸附塔的煙氣出口和它的後端經由第二擋板門連線於第二吸附塔的進氣室，

5）二級淨煙氣管道，它的前端連線於第一吸附塔的煙氣出口和它的後端經由第三擋板門連通至排放煙囪，

6）三級淨煙氣管道，它的前端連線於第二吸附塔的煙氣出口和它的後端經由第四擋板門連通至排放煙囪，和

7）氨氣輸送管路，其中：在該氨氣輸送管路上（例如中段位置）設有一種氨氣與空氣混合裝置（M），該氨氣輸送管路的後端分別連通至原煙氣輸送煙道和一級煙氣管道和/或延伸到第一吸附塔和第二吸附塔內並且在氨氣輸送管路的末端安裝了氨氣噴嘴，或從該氨氣輸送管路的末段上分出多個氨氣支路，這些支路分別連通至原煙氣輸送煙道和一級煙氣管道以及任選地連線到位於第一吸附塔和第二吸附塔的進氣室內的一個或多個氨氣噴嘴和任選的位於第一吸附塔或第二吸附塔的各活性炭床層之間的間隙空間中的多個氨氣噴嘴或噴氨管陣列（如106a和106b）；例如，將稀釋氨氣（例如經由氨氣閥門1）通入第一吸附塔的原煙氣輸入管道中和任選地（例如經由氨氣閥門2）通入第二吸附塔的一級煙氣管道中以及任選地通入到第一吸附塔和/或第二吸附塔內；

其中原煙氣的煙道經由第一擋板門連通到第一吸附塔的進氣口，從第一吸附塔的出氣口引出的排氣煙道被分成第一支路（即一級煙氣管道）和第二支路（即二級煙氣管道）兩個支路，其中第一支路（即一級煙氣管道）經由第二擋板門連通到第二吸附塔的進氣口，第二支路（即二級煙氣管道）經由第三擋板門連通至排放煙囪，

從第二吸附塔的出氣口引出的排氣煙道經由第四擋板門連通至上述排放煙囪，

從第一吸附塔的底部排出的活性炭通過第三（3#）活性炭輸送機被輸送到再生塔的頂部，從再生塔的底部排出的再生活性炭經過振動篩篩分之後所獲得的粗活性炭顆粒通過第一（1#）活性炭輸送機被輸送到第一吸附塔和/或第二吸附塔的頂部，從第二吸附塔的底部排出的活性炭通過第二（2#）活性炭輸送機被輸送到第一吸附塔的頂部；

8）在原煙氣輸送煙道的上游位置P1上設有的冷風入口，和在原煙氣煙道的下游位置P2上設有的工藝水噴嘴；

9）與P1位置上的冷風入口相連通的冷風機；

10）與P2位置上的工藝水噴嘴相連通的工藝水輸送管道，優選的是，該工藝水輸送管道的另一端連線至制酸區的含氨廢水貯罐，或該工藝水輸送管道的另一端分出一個支路並且連線至制酸區的含氨廢水貯罐；和

11）位於P1和P2位置之間的增壓風機。

優選的是，第一吸附塔和第二吸附塔分別具有一個或多個活性炭床層，優選2-5個床層。

第一吸附塔與第二吸附塔彼此具有相同或不同的結構和尺寸。

優選的是，在第一吸附塔和/或第二吸附塔的進氣室內設有氨氣噴嘴，更優選的是，在第一吸附塔和/或第二吸附塔的進氣室內設有氨氣噴嘴以及在第一吸附塔和/或第二吸附塔中各個床層之間的間隙空間中排列了噴氨管陣列（例如106a和106b）。（稀釋）氨氣輸送管路的各個支路分別與這些噴嘴相連線。

優選的是，在位置P1的前端和後端分別設定第一測溫點和第二測溫點，以及在位置P2的下游、在第一吸附塔的煙氣進口的上游設定第三測溫點。

一般來說，上述第一吸附塔或第二吸附塔是單塔單床層型或多床層型吸附塔。

優選的是，在P1位置的上游設定一個煙氣擋板門。

根據《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》的第三個實施方案，提供一種使用上述第一實施方案或第二實施方案的包括串聯雙吸附塔的脫硫脫硝裝置的煙氣脫硫脫硝方法，該方法包括以下步驟：

I）煙氣控溫的步驟或煙氣調溫的步驟：通過在第一吸附塔的進氣口上游的冷風入口（P1處）向原煙氣輸送煙道內通入冷風和/或通過工藝水噴嘴（P2處）向原煙氣輸送管道內噴射工藝水來調節煙氣的溫度，使得進入第一吸附塔進氣室內的煙氣溫度被調節在規定的溫度範圍內，例如在100－160℃，優選在110－150℃，更優選在120－145℃範圍；和

II）脫硫、脫硝步驟：在以上1）步驟中經過控溫或經過調節溫度的煙氣進入到第一吸附塔的進氣室中之後依次流過第一吸附塔（或反應塔）的一個或多個活性炭床層，煙氣與從第一吸附塔頂加入的活性炭進行錯流式接觸，其中煙氣所含的污染物（如硫氧化物、氮氧化物、二惡英等）被活性炭脫除，之後淨煙氣進入到第一吸附塔的出氣室中而排出，吸附了污染物的活性炭則從第一吸附塔底部排出，以及任選地（例如當第一吸附塔和第二吸附塔雙塔並行操作時），從第一吸附塔的出氣室中排出的煙氣經由一級煙氣管道被引入到第二吸附塔的進氣室中並且依次流過第二吸附塔的一個或多個活性炭床層；在上述操作的同時，將稀釋氨氣（例如經由氨氣閥門1）通入第一吸附塔的原煙氣輸入管道中和任選地（例如經由氨氣閥門2）通入第二吸附塔的一級煙氣管道中以及任選地通入到第一吸附塔和/或第二吸附塔內，其中稀釋氨氣是由氨氣與空氣通過一種氨氣與空氣混合裝置（M）所獲得的。

也就是說，從第一吸附塔的出氣室中排出的煙氣（例如經由一級煙道102a）輸送至第二吸附塔的進氣室（當第一吸附塔和第二吸附塔雙塔並行操作時）或輸送至排放煙囪（當第一吸附塔單獨操作時）。

優選的是，上述方法進一步包括以下步驟：

III）活性炭解析步驟：將吸附了污染物的活性炭從第一吸附塔和/或第二吸附塔的底部轉移到具有上部的加熱區和下部的冷卻區的一種活性炭解析塔的加熱區中，讓活性炭進行解析、再生，而解析、再生後的活性炭向下流過冷卻區之後從解吸塔底部排出；其中：在解析過程中將氮氣通入到解析塔的上部，並且任選地同時將氮氣經由第二氮氣管道通入解析塔的下部；和，通入解析塔內的氮氣將從活性炭上熱解吸的包括SO₂和NH₃在內的氣體污染物從解吸塔的加熱區和冷卻區之間的中間區段中帶出並送至制酸系統即制酸區去制酸。在制酸區中產生含氨的廢水。含氨廢水例如被貯存在含氨廢水貯罐中。

《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》中活性炭脫硫脫硝工藝可實現單個吸附塔獨立運行和兩個吸附塔串聯運行（參見附圖1）。

串聯的兩個吸附塔（即第一吸附塔和第二吸附塔）採用下列兩種方式之一來運行：

單個吸附塔（第一吸附塔）獨立運行：打開第一擋板門和第三擋板門，關閉第二擋板門和第四擋板門；原煙氣經擋板門進入第一吸附塔內，在第一吸附塔內與活性炭充分接觸後得以淨化，淨化後的煙氣經第三擋板門通向煙囪排放；而吸附了煙氣中污染物的活性炭從第一吸附塔內排出，經第三活性炭輸送機進入解析塔進行活化再生，再生後的活性炭經振動篩篩分後，大顆粒活性炭經第一輸送機送至第一吸附塔內循環使用；其中，第二氨氣閥門關閉，第一氨氣閥門開啟，稀釋氨氣經第一氨氣閥門與原煙氣混合或經由第一氨氣閥門直接通入第一吸附塔內（例如進氣室內和各床層之間的間隙空間內）。第二輸送機和第二吸附塔暫停使用。例如，當第二吸附塔正常停運或發生事故或故障時，採用該運行模式。

兩個吸附塔（第一吸附塔和第二吸附塔）串聯運行：打開第一擋板門、第二擋板門和第四擋板門，關閉第三擋板門；原煙氣經第一擋板門進入第一吸附塔內，在第一吸附塔中煙氣得以部分淨化，此時從第一吸附塔中流出的煙氣再經第二擋板門進入第二吸附塔進行深度淨化，淨化後的煙氣經第四擋板門通向煙囪排放；而吸附了煙氣中污染物的活性炭從第一吸附塔內排出，經第三活性炭輸送機進入解析塔進行活化再生，再生後的活性炭經振動篩篩分後，大顆粒活性炭經第一輸送機送至吸附塔內，活性炭在第二吸附塔內參與煙氣淨化反應後排出至第二活性炭輸送機，然後送至第一吸附塔的頂部，如此循環使用；其中，稀釋氨氣通過第一氨氣閥門與原煙氣混合，或通過第二氨氣閥門與從第一吸附塔中排出的已部分淨化的煙氣在一級煙氣管道中混合；或，稀釋氨氣經由第一氨氣閥門直接通入第一吸附塔內（例如進氣室內和各床層之間的間隙空間內）和/或經由第二氨氣閥門直接通入第二吸附塔內（例如進氣室內和各床層之間的間隙空間內）。氨氣使用量與原煙氣流量及煙氣中污染物濃度相關。

優選的是，以上所述的I）煙氣控溫的步驟或煙氣調溫的步驟包括以下子步驟：

（1）首先在向第一活性炭吸附塔輸送高溫煙氣的煙道的上游位置P1的冷風入口處，通過向該煙道中通入冷空氣來對煙氣進行第一次降溫，

（2）然後在通入冷空氣的位置P1的下游位置P2的工藝水噴嘴處向煙道內的煙氣中噴入作為工藝水的冷卻水或冷水霧來降低煙氣的溫度，以便調節進入第一吸附塔的煙氣溫度在設定的T3設定範圍內，例如T3設定在105－150℃，優選在115－145℃範圍，煙氣沿著煙道繼續流向吸附塔；和

（3）向原煙氣輸送煙道內和任選地向一級煙氣管道內的煙氣中噴入稀釋氨氣。

優選的是，在以上步驟（1）中，在位置P1的前側和後側分別設定第一測溫點和第二測溫點，線上測量在這兩個測溫點處在煙道內的煙氣溫度T1和T2，其中在第二測溫點的目標值或設定值為T2設定和其中T2設定是在150-180℃、優選160-170℃範圍內取值；

當實測T1高於T2設定值時，啟動上述子步驟（1）和（2）：根據T1與T2設定的差值進行預測和根據T2與T2設定的差值進行反饋來調整步驟（1）中冷風的流量，以便將T2調節或控制在T2設定±a℃範圍，其中a℃是在2-10℃；或

當實測T1低於T2設定值時，啟動上述子步驟（2）、停止步驟（1）的操作，即關閉冷風閥門，只進行後續的步驟（2）；或

當系統出現故障或正常停機時，切斷煙氣的供應，只操作上述子步驟（1），並且停止子步驟（2）的操作，將冷風通入第一吸附塔和任選地通入第二吸附塔中。

優選的是，根據T1-T2設定之差值△T1、煙氣的流量和冷空氣的溫度來計算並確定在步驟（1）中的冷空氣的流量，調節冷風閥門的開度，從而將煙氣溫度T2降低至T2設定±a℃範圍。

優選的是，在以上步驟（2）中，在位置P2的下游、在第一吸附塔的煙氣進口的上游設定第三測溫點，線上測量在第三測溫點處在煙道內煙氣的溫度T3，根據實測T2與在第三測溫點處的目標值或預設值T3設定的差值進行預測和根據T3與T3設定的差值進行反饋來調整噴射工藝水的流量，將T3調節或控制在T3設定±b℃範圍，其中T3設定是在100-150℃，優選在110－145℃範圍內取值，和其中b℃是在2-10℃。

一般，T2設定比T3設定高20-50℃,更優選高25-45℃，更優選高30-40℃。

優選的是，工藝水是或包括來自製酸區所產生的含氨廢水。在包含SO₂和NH₃的（氣體）污染物被輸送至制酸區中處理之後，獲得了含氨廢水。用含氨廢水替代工藝水或替代工藝水的一部分。這樣既可以利用廢水中的NH₃，減少通入第一吸附塔和/或第二吸附塔中純NH₃氣的用量，又可以對煙氣降溫，無廢水外排。

優選的是，以上所述的空氣-氨氣混合裝置（M）包括空氣管道、氨氣管道、空氣螺旋段、氨氣螺旋段、混合段和混合氣體出口，其中氨氣管道從直徑更大的空氣管道的一側插入（或延伸進入）空氣管道中，然後彎折並沿著空氣管道軸線沿著氣流方向延伸一段距離L（它例如是混合裝置總長度的20-80％、更優選35-65％，比如L＝0.2-2米，優選0.3-1.5米），氨氣管道的末段為氨氣螺旋段，氨氣螺旋段包括由氨氣管道內的m個縱向延伸的螺旋板所隔開的m個螺旋形氨氣通道，此外，與氨氣螺旋段相對應的空氣螺旋段包括由介於氨氣管道與空氣管道之間的空間內的n個縱向延伸的螺旋板所隔開的n個螺旋形空氣通道，在這兩種通道的末端之後是混合段，混合段的末端是混合氣體出口；其中：m＝1-6和n＝1-8；和空氣螺旋段的螺旋方向與氨氣螺旋段的螺旋方向相反。

一般來說，空氣螺旋段與氨氣螺旋段同軸心。

優選的是，m＝1-4，n＝1-6，更優選m＝2或3，和/或n＝2、3、4或5。

優選的是，所述混合裝置M還包括位於混合段中的第一折流板和/或第二折流板。或在混合段中設有第一折流板和/或第二折流板。

一般，該氨氣管道的外直徑是空氣管道的內徑的30-70％，優選40-60％。

優選的是，第一折流板是圓環板結構，圓環板的外圓周與混合管道內壁連線；和第二折流板是圓板結構，置於混合管道之內，圓板外圓周與混合管道之間有間隙以便讓混合氣體通過。

優選的是，第二折流板是圓環板結構，圓環板的外圓周與混合管道內壁連線；第一折流板是圓板結構，置於混合管道之內，圓板外圓周與混合管道之間有間隙以便讓混合氣體通過。

優選的是，空氣螺旋段的長度是氨氣螺旋段的長度的0.7-2.8倍，優選0.8-2.5倍，更優選1-2.0倍，更優選1.2-1.8倍。

此外，混合段的長度是空氣螺旋段的長度的0.4-1倍，優選0.6-0.8倍。

優選的是，第一折流板和第二折流板作為一組並且重複設定2至3組。或，第一折流板和第二折流板交替設定並且各自分別設定1-3個，優選各自分別設定2個。

空氣螺旋段與氨氣螺旋段具有類似於彈簧或虛彈簧的結構。空氣螺旋段的螺旋形空氣通道或氨氣螺旋段的螺旋形氨氣通道各自的螺距與螺旋直徑之比（即K/2R或k/2r）分別是0.2-2:1，優選0.4-1.5:1，更優選0.6-1.0:1。

在空氣與氨氣的混合過程中，氨氣從氨氣入口通入到裝置M中，然後經過氨氣螺旋段。在氨氣螺旋段入口處氨氣被分為若干部分，然後沿著螺旋管路流動，最後在氨氣螺旋段出口處形成螺旋的氨氣氣流。空氣從空氣入口通入到裝置的空氣管道中，然後經過空氣螺旋段。在空氣螺旋段入口處空氣被分為若干部分，然後沿著螺旋管路流動，最後在空氣螺旋段出口處形成螺旋的空氣氣流。在混合段處，螺旋的氨氣氣流和逆向螺旋的空氣氣流形成強烈的對流運動，能夠很快的進行混合，接著混合氣流通過第一折流板和第二折流板。第一折流板和第二折流板將混合氣流變成紊流，繼續加強空氣和氨氣的混合效果，最終在混合氣體出口處使空氣和氨氣達到理想的混合效果。

另外，第一折流板和第二折流板作為一組並且重複設定2至3組；或第一折流板和第二折流板交替設定並且各自分別設定1-3個，優選各自分別設定2個。

氨氣與空氣在該混合裝置中混合之後變成稀氨氣，然後被通入到吸附塔的煙氣進口之前的煙氣通道內和該吸附塔內。所述活性炭脫硫脫硝系統包括活性炭吸附塔和解析塔。

氨氣管道和空氣管道的直逕取決於吸附塔的尺寸規模。吸附塔的尺寸規模越大，需要通入的稀氨氣量越大，則氨氣管道和空氣管道的直徑越大。氨氣管道的外直徑是例如5厘米-80厘米，如10-60厘米，管壁厚是例如1-2厘米，如1.5厘米。空氣管道的外直徑是例如10厘米-120厘米，如15-100厘米，管壁厚是例如1-2.5厘米，如1.5或2.0厘米。氨氣-空氣混合裝置M的總長度是0.6-3.5米，優選1-3米，更優選1.5-2.5米。

以上所述的空氣與氨氣混合裝置M由空氣管道、氨氣管道、空氣螺旋段、氨氣螺旋段、混合段和混合氣體出口組成。空氣從空氣管道通入裝置，氨氣從氨氣管道通入裝置。空氣管道尺寸大於氨氣管道尺寸。氨氣管道插入到空氣管道中，然後沿著空氣管道軸線沿著氣流方向延伸一段距離（它例如是混合裝置總長度的20-80％、更優選35-65％，比如L＝0.2-2米，優選0.3-1.5米）。在置於空氣管道內的氨氣管道，沿著空氣管道軸線的氨氣螺旋段入口開始至尾部，屬於氨氣螺旋段。在氨氣螺旋段內，將氨氣管道均分為若干部分，每一部分都沿著軸線螺旋向後延伸，直至氨氣螺旋段出口，並且每個部分之間用螺旋板相互隔開的。空氣螺旋段屬於空氣管道的一部分，從空氣螺旋段入口開始至空氣螺旋段出口結束。在空氣螺旋段中，將氨氣管道與空氣管道之間的圓環均分為若干部分，每一部分都沿著軸線以與氨氣管道螺旋段相反的旋向螺旋向後延伸，直至空氣螺旋段出口，並且每個部分之間用螺旋板相互隔開。混合段是位於空氣螺旋段之後緊接空氣螺旋段，直至混合氣體出口的一段管道，其內部設定有第一折流板、第二折流板，也可設定按照第一折流板和第二折流板次序排列的多組折流板。例如，第一折流板是圓環板結構，圓環板外圓與混合管道內壁連線。第二折流板是圓板結構，置於混合管道之內，圓板外圓與混合管道之間有間隙，可容混合氣體通過。

氨氣通過“氨氣混合器”與稀釋風機鼓入的空氣混合，使NH₃濃度低於爆炸下限，為防止空氣溫度過低結露，需要對混合後的氣體進行加熱，加熱後的稀釋氨氣在吸附塔入口煙道由噴氨格柵均勻噴入。

活性炭從解析塔頂部送入，從塔底部排出。在解析塔上部的加熱段，吸附了污染物質的活性炭被加熱到400℃以上，並保持3小時以上，被活性炭吸附的SO₂被釋放出來，生成“富硫氣體（SRG）”，SRG輸送至制酸工段製取H₂SO₄。被活性炭吸附的NO_x發生SCR或者SNCR反應，同時其中二噁英大部分被分解。解析塔解析所需熱量由一台熱風爐提供，高爐煤氣在熱風爐內燃燒後，熱煙氣送入解析塔的殼程。換熱後的熱氣大部分回到熱風循環風機中（另一小部分則外排至大氣），由其送入熱風爐和新燃燒的高溫熱氣混合。在解析塔下部設有冷卻段，鼓入空氣將活性炭的熱量帶出。冷卻段設定有冷卻風機，鼓入冷風將活性炭冷卻，然後外排至大氣中。解析塔出來的活性炭經過活性炭篩篩分，將小於1.2毫米的細小活性炭顆粒及粉塵去除，可提高活性炭的吸附能力。活性炭篩曬上物為吸附能力強的活性炭，活性通過1#活性炭輸送機輸送至吸附塔循環利用，篩下物則進入灰倉。解析過程中需要用氮氣進行保護，氮氣同時作為載體將解析出來的SO₂等有害氣體帶出。氮氣從解析塔上部和下部通入，在解析塔中間匯集排出，同時將活性炭中吸附了的SO₂帶出，並送至制酸系統去制酸。氮氣通入解析塔上方時，用氮氣加熱器將其加熱至100℃左右再通入解析塔中。

《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》主要是針對活性炭脫硫中制酸工段會產生一定量含NH₃的廢水，此廢水的量雖然不是太多，但NH₃濃度極高，處理起來非常麻煩。該發明可以很好的解決這個問題，不但不需要處理這部分含氨廢水，還能將其有效利用，一舉兩得。

這裡，串聯的第一吸附塔和第二吸附塔是指：第一吸附塔的淨煙氣出口經由管道連線至第二吸附塔的煙氣進口。

在該發明中，對於吸附塔，可以採用單塔單床層設計，或單塔多床層設計，例如進氣室（A）-脫硫活性炭床層（a）-脫硝活性炭床層（b）-出氣室（B）或例如進氣室（A）-脫硫活性炭床層（a）-脫硫脫硝活性炭床層（b）-脫硝活性炭床層（c）-出氣室（B）。

一般來說，用於該發明中的吸附塔（1）和（2）的塔高各自獨立地是，例如15-60米，優選20-50米，更優選25-45米。第一反應塔（1）與第二反應塔（2）彼此可以採用相同或不同的結構和尺寸，優選的是採用相同的結構和尺寸。吸附塔的塔高是指從吸附塔底部活性炭出口到吸附塔頂部活性炭入口的高度，即塔的主體結構的高度。

在該發明中，對於解析塔沒有特別的要求，2014年11月以前技術的解析塔都可用於該發明中。優選的是，解析塔是管殼型的立式解析塔，其中活性炭從塔頂輸入，向下流經管程，然後到達塔底，而加熱氣體則流經殼程，加熱氣體從塔的一側進入，與流經管程的活性炭進行熱交換而降溫，然後從塔的另一側輸出。在該發明中，對於解析塔沒有特別的要求，2014年11月以前技術的解析塔都可用於該發明中。優選的是，解析塔是管殼型（或殼管型）的立式解析塔，其中活性炭從塔頂輸入，向下流經上部加熱區的管程，然後到達一個處於上部加熱區與下部冷卻區之間的一個緩衝空間，然後流經下部冷卻區的管程，然後到達塔底，而加熱氣體（或高溫熱風）則流經加熱區的殼程，加熱氣體（400-450℃）從解析塔的加熱區的一側進入，與流經加熱區管程的活性炭進行間接熱交換而降溫，然後從塔的加熱區的另一側輸出。冷卻風從解析塔的冷卻區的一側進入，與流經冷卻區管程的已解析、再生的活性炭進行間接熱交換。在間接熱交換之後，冷卻風升溫至90-130℃（如約100℃）。

一般來說，用於該發明中的解析塔通常具有10-45米、優選15-40米、更優選20-35米的塔高。解吸塔通常具有6-100平方米、優選8-50平方米、更優選10-30平方米、進一步優選15-20平方米的主體橫截面積。

對於活性炭解析塔的設計及活性炭再生方法，2014年11月以前技術中已經有很多文獻進行了披露，JP3217627B2（JPH08155299A）公開了一種解析塔（即解吸塔），它採用雙密封閥，通惰氣密封，篩分，水冷（參見該專利中的圖3）。JP3485453B2（JPH11104457A）公開了再生塔（參見圖23和24），可採用預熱段，雙密封閥，通惰氣，空氣冷卻或水冷。JPS59142824A公開了來自冷卻段的氣體用於預熱活性炭。中國專利申請201210050541.6（上海克硫公司）公開了再生塔的能量再利用的方案，其中使用了乾燥器2。JPS4918355B公開了採用高爐煤氣（blastfurnacegas）來再生活性炭。JPH08323144A公開了採用燃料（重油或輕油）的再生塔，使用空氣加熱爐（參見該專利的圖2，11-熱風爐，12-燃料供給裝置）。中國實用新型201320075942.7涉及加熱裝置及具備該加熱裝置的廢氣處理裝置（燃煤、空氣加熱），參見該實用新型專利中的圖2。

該發明的解析塔採用風冷。

對於解析塔解析能力為每小時10噸活性炭的情形，傳統工藝保持解析塔內的溫度在420℃所需焦爐煤氣約為400標準立方米/小時，助燃空氣約為2200標準立方米/小時，外排熱風約為2500標準立方米/小時；所需冷卻空氣30000標準立方米/小時，冷卻後活性炭溫度為140℃。

在該發明中“解析”與“再生”可互換使用。

在該發明中“任選地”表示進行或不進行。

有益效果

1、可根據需要調控活性炭污染物去除能力，提高設備靈活性，適應煙氣條件的變化。

2、採用串聯雙塔，脫硝率顯著提高。

3、與傳統冷卻技術相比，《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》的方法和裝置始終保證了系統的安全性，在吸附塔（或反應塔）中實現了煙氣的溫度的準確控制。正常運行時採用的噴水降溫基本上不增加煙氣處理量，原煙氣濕度變化或濕度波動很小（＜1％），因此對活性炭的低溫活性幾乎無影響。系統停運或故障時，只需打開冷風閥即可方便控制活性炭床層溫度。

4、通過使用一種特殊的空氣-氨氣混合裝置，能夠讓空氣和氨氣達到理想的混合效果，確保氨氣以合適的濃度進入吸附塔中，確保吸附塔的安全運行，同時節約氨氣，能提高吸附塔的脫硫、脫硝的效率，降低設備運轉成本，而且該裝置操作簡便，容易操作。

5、綜合利用活性炭脫硫系統的制酸區（工段）中產生的高濃度的含氨廢水，既利用了廢水中的NH₃，減少通入到吸附塔中氨氣的用量，又可以對煙氣降溫，無廢水外排，避免了處理廢水的成本投入。

附圖說明

圖1是2014年11月以前技術的包括活性炭吸附塔和活性炭再生塔的脫硫脫硝裝置及工藝流程示意圖。

圖2A是該發明的採用串聯雙活性炭吸附塔的煙氣脫硫脫銷方法的工藝流程示意圖。

圖2B是該發明的活性炭吸附塔（單塔單床層型）的煙氣溫度控制工藝流程示意圖。

圖3是該發明的包括多個（3個）活性炭床層且實施多段噴氨氣的單塔多床層型吸附塔的示意圖。

圖4是該發明的對稱式雙塔多床層（各床層之間有間隙空間）設計的吸附塔的示意圖。

圖5是該發明的對稱式雙塔多床層（各床層之間無間隙空間）設計的吸附塔的示意圖。

圖6為該發明的空氣/氨氣混合裝置M的示意圖。

圖7為氨氣螺旋段（610）的局部示意圖，其中m＝2。

圖8為氨氣螺旋段（610）和空氣螺旋段（609）的局部示意圖，其中m＝2，n＝2。

1.吸附塔或反應塔；101，101a，101b，101c，a，b，c，d，e：活性炭床層；102：原煙氣或原煙氣輸送煙道；102a：一級煙氣管道；102b：二級淨煙氣管道；102c：三級淨煙氣管道；103：淨煙氣；104：活性炭輸入口；104a：活性炭進料閥；105：活性炭出口；105b：活性炭泄料閥；106：（稀釋）氨氣；106a，106b：噴氨管陣列；106c：空氣或熱空氣；106d：氨氣；507：冷風，508：工藝水輸送管路；509：冷風閥；510：擋板門；511：第一測溫點；512：第二測溫點；513：第三測溫點；514：增壓風機；115、V1、V2或V3：氨氣閥門；P1：冷風入口；P2：工藝水噴嘴（噴水口）；M：空氣/氨氣混合裝置。

2.第二吸附塔；3：再生塔（或解吸塔）；4：煙囪；5：第一活性炭輸送機；6：第二活性炭輸送機；7：第三活性炭輸送機；8：第一擋板門；9：第二擋板門；10：第三擋板門；11：第四擋板門；12：振動篩；A：進氣室；B：出氣室；h：吸附段高度。

3.601、空氣入口；602、空氣管道；603、空氣管道螺旋段入口；604、氨氣管道螺旋段入口；605、氨氣入口；606、氨氣管道；607、空氣螺旋段螺旋板；608、氨氣螺旋段螺旋板；609、空氣螺旋段；610、氨氣螺旋段；611、空氣管道螺旋段出口；612、混合段；613、氨氣管道螺旋段出口；614、第一折流板；615、第二折流板；616、混合氣體出口；617、混合氣體。

4.A、B、C和D：是空氣螺旋段（609）的在氨氣管道與空氣管道之間的空間被螺旋板相互隔開的四個部分（四個子通道）；E、F、G和H：是氨氣螺旋段（610）的氨氣管道被螺旋板相互隔開的四個部分（四個子通道）。

權利要求

1.包括串聯雙吸附塔的脫硫脫硝裝置，它包括：

1）串聯的第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2），第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的塔高各自獨立地是15-60米；

2）活性炭再生塔（3）；

3）在第一吸附塔（1）的煙氣輸入口上游的原煙氣輸送煙道（102），在該煙道（102）上設有冷風入口（P1）和工藝水噴嘴（P2）；

4）一級煙氣管道（102a），它的前端連線於第一吸附塔（1）的煙氣出口和它的後端經由第二擋板門（9）連線於第二吸附塔（2）的進氣室；

5）二級淨煙氣管道（102b），它的前端連線於第一吸附塔（1）的煙氣出口和它的後端經由第三擋板門（10）連通至排放煙囪（4）；

6）三級淨煙氣管道（102c），它的前端連線於第二吸附塔（2）的煙氣出口和它的後端經由第四擋板門（11）連通至排放煙囪（4）；

7）氨氣輸送管路106，其中：在該管路（106）上設有一種氨氣與空氣混合裝置（M），該管路（106）的後端分別連通至原煙氣輸送煙道（102）和一級煙氣管道（102a）和/或延伸到第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）內並且在管路（106）的末端安裝了氨氣噴嘴，或從該管路（106）的末段上分出多個氨氣支路，這些支路分別連通至原煙氣輸送煙道（102）和一級煙氣管道（102a）以及任選地連線到位於第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的進氣室內的一個或多個氨氣噴嘴和任選的位於第一吸附塔（1）或第二吸附塔（2）的各活性炭床層之間的間隙空間中的多個氨氣噴嘴或噴氨管陣列（106a和106b）；

其中原煙氣的煙道（102）經由第一擋板門（8）連通到第一吸附塔（1）的進氣口，從第一吸附塔（1）的出氣口引出的排氣煙道被分成第一支路（102a）和第二支路（102b）兩個支路，其中第一支路（102a）經由第二擋板門（9）連通到第二吸附塔（2）的進氣口，第二支路（102b）經由第三擋板門（10）連通至排放煙囪（4），從第二吸附塔（2）的出氣口引出的排氣煙道經由第四擋板門（11）連通至上述排放煙囪（4），從第一吸附塔（1）的底部排出的活性炭通過第三（3#）活性炭輸送機（7）被輸送到再生塔（3）的頂部，從再生塔（3）的底部排出的再生活性炭經過振動篩（12）篩分之後所獲得的粗活性炭顆粒通過第一（1#）活性炭輸送機（5）被輸送到第一吸附塔（1）和/或第二吸附塔（2）的頂部，從第二吸附塔（2）的底部排出的活性炭通過第二（2#）活性炭輸送機（6）被輸送到第一吸附塔（1）的頂部。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於：第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的塔高各自獨立地是20-50米。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於：第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的塔高各自獨立地是25-45米。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的裝置，其中第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）分別具有一個或多個活性炭床層；和/或第一吸附塔（1）與第二吸附塔（2）彼此具有相同或不同的結構和尺寸。

5.根據權利要求4所述的裝置，其中第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）分別具有2-5個床層。

6.包括串聯雙吸附塔的脫硫脫硝裝置，包括：

1）串聯的第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2），第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的塔高各自獨立地是15-60米；

2）活性炭再生塔（3）；

3）在第一吸附塔（1）的煙氣輸入口上游的原煙氣輸送煙道（102）；

4）一級煙氣管道（102a），它的前端連線於第一吸附塔（1）的煙氣出口和它的後端經由第二擋板門（9）連線於第二吸附塔（2）的進氣室；

5）二級淨煙氣管道（102b），它的前端連線於第一吸附塔（1）的煙氣出口和它的後端經由第三擋板門（10）連通至排放煙囪（4）；

6）三級淨煙氣管道（102c），它的前端連線於第二吸附塔（2）的煙氣出口和它的後端經由第四擋板門（11）連通至排放煙囪（4）；

7）氨氣輸送管路（106），其中：在該管路（106）上設有一種氨氣與空氣混合裝置（M），該管路（106）的後端分別連通至原煙氣輸送煙道（102）和一級煙氣管道（102a）和/或延伸到第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）內並且在管路（106）的末端安裝了氨氣噴嘴，或從該管路（106）的末段上分出多個氨氣支路，這些支路分別連通至原煙氣輸送煙道（102）和一級煙氣管道（102a）以及任選地連線到位於第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的進氣室內的一個或多個氨氣噴嘴和任選的位於第一吸附塔（1）或第二吸附塔（2）的各活性炭床層之間的間隙空間中的多個氨氣噴嘴或噴氨管陣列（106a和106b）；

其中原煙氣的煙道（102）經由第一擋板門（8）連通到第一吸附塔（1）的進氣口，從第一吸附塔（1）的出氣口引出的排氣煙道被分成第一支路（102a）和第二支路（102b）兩個支路，其中第一支路（102a）經由第二擋板門（9）連通到第二吸附塔（2）的進氣口，第二支路（102b）經由第三擋板門（10）連通至排放煙囪（4），從第二吸附塔（2）的出氣口引出的排氣煙道經由第四擋板門（11）連通至上述排放煙囪（4），從第一吸附塔（1）的底部排出的活性炭通過第三（3#）活性炭輸送機（7）被輸送到再生塔（3）的頂部，從再生塔（3）的底部排出的再生活性炭經過振動篩（12）篩分之後所獲得的粗活性炭顆粒通過第一（1#）活性炭輸送機（5）被輸送到第一吸附塔（1）和/或第二吸附塔（2）的頂部，從第二吸附塔（2）的底部排出的活性炭通過第二（2#）活性炭輸送機（6）被輸送到第一吸附塔（1）的頂部；

8）在輸送煙道（102）的上游位置（P1）上設有的冷風入口，和在輸送煙道（102）的下游位置（P2）上設有的工藝水噴嘴；

9）任選的與上游位置（P1）位置上的冷風入口相連通的冷風機（509）；

10）與下游位置（P2）位置上的工藝水噴嘴相連通的工藝水輸送管道（508）；

11）位於上游位置（P1）和下游位置（P2）位置之間的增壓風機（514）。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於：第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的塔高各自獨立地是20-50米；工藝水輸送管道（508）的另一端或該另一端分出的一個支路連線至制酸區的含氨廢水貯罐。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於：第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的塔高各自獨立地是25-45米。

9.根據權利要求6-8中任一項所述的裝置，其中第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）分別具有一個或多個活性炭床層；和/或第一吸附塔（1）與第二吸附塔（2）彼此具有相同或不同的結構和尺寸。

10.根據權利要求9所述的裝置，其中第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）分別具有2-5個床層。

11.使用權利要求1-5中任一項或權利要求6-10中任一項所述的包括串聯雙吸附塔的脫硫脫硝裝置的煙氣脫硫脫硝方法，該方法包括以下步驟：

I）煙氣控溫的步驟或煙氣調溫的步驟：通過在第一吸附塔（1）的進氣口上游的冷風入口向原煙氣輸送煙道內通入冷風和通過工藝水噴嘴向原煙氣輸送煙道內噴射工藝水來調節煙氣的溫度，使得進入第一吸附塔（1）進氣室內的煙氣溫度被調節在規定的溫度範圍內；

II）脫硫、脫硝步驟：在以上I）步驟中經過控溫或經過調節溫度的煙氣進入到第一吸附塔（1）的進氣室中之後依次流過第一吸附塔（1）的一個或多個活性炭床層，煙氣與從第一吸附塔（1）頂部加入的活性炭進行錯流式接觸，其中煙氣所含的污染物被活性炭脫除，之後淨煙氣進入到第一吸附塔（1）的出氣室中而排出，吸附了污染物的活性炭則從第一吸附塔（1）底部排出，以及任選地，從第一吸附塔（1）的出氣室中排出的煙氣經由一級煙氣管道（102a）被引入到第二吸附塔（2）的進氣室中並且依次流過第二吸附塔（2）的一個或多個活性炭床層；在上述操作的同時，將稀釋氨氣通入第一吸附塔（1）的煙氣輸入管道（102）中和任選地通入第二吸附塔（2）的一級煙氣管道（102a）中以及任選地通入到第一吸附塔（1）和/或第二吸附塔（2）內，其中稀釋氨氣是由氨氣與空氣通過一種氨氣與空氣混合裝置（M）所獲得的。

12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於：通過在第一吸附塔（1）的進氣口上游的冷風入口向原煙氣輸送煙道內通入冷風和通過工藝水噴嘴向原煙氣輸送煙道內噴射工藝水來調節煙氣的溫度，使得進入第一吸附塔（1）進氣室內的煙氣溫度被調節在100－160℃的範圍。

13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於：通過在第一吸附塔（1）的進氣口上游的冷風入口向原煙氣輸送煙道內通入冷風和通過工藝水噴嘴向原煙氣輸送煙道內噴射工藝水來調節煙氣的溫度，使得進入第一吸附塔（1）進氣室內的煙氣溫度被調節在110－150℃的範圍。

14.根據權利要求11-13中任一項所述的方法，進一步包括以下步驟：III）活性炭解析步驟：將吸附了污染物的活性炭從第一吸附塔（1）和/或第二吸附塔（2）的底部轉移到具有上部的加熱區和下部的冷卻區的一種活性炭解析塔（3）的加熱區中，讓活性炭進行解析、再生，而解析、再生後的活性炭向下流過冷卻區之後從解吸塔（3）底部排出；其中：在解析過程中將氮氣通入到解析塔（3）的上部，並且任選地同時將氮氣經由第二氮氣管道通入解析塔（3）的下部；和，通入解析塔（3）內的氮氣將從活性炭上熱解吸的包括SO₂和NH₃在內的氣體污染物從解吸塔（3）的加熱區和冷卻區之間的中間區段中帶出並送至制酸系統即制酸區去制酸，在制酸系統中產生含氨的廢水。

15.根據權利要求11-13中任一項所述的方法，其中串聯的第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）採用下列兩種方式之一來運行：

單個第一吸附塔（1）獨立運行：打開第一擋板門（8）和第三擋板門（10），關閉第二擋板門（9）和第四擋板門（11）；原煙氣經擋板門（8）進入第一吸附塔（1）內，在第一吸附塔（1）內與活性炭充分接觸後得以淨化，淨化後的煙氣經第三擋板門（10）通向煙囪（4）排放；而吸附了煙氣中污染物的活性炭從第一吸附塔（1）內排出，經第三活性炭輸送機（7）進入解析塔（3）進行活化再生，再生後的活性炭經振動篩篩分後，大顆粒活性炭經第一輸送機（5）送至第一吸附塔（1）內循環使用；其中，第二氨氣閥門（2）關閉，第一氨氣閥門（1）開啟，稀釋氨氣經第一氨氣閥門（1）與原煙氣混合或經由第一氨氣閥門（1）直接通入第一吸附塔（1）內；

第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）串聯運行：打開第一擋板門（8）、第二擋板門（9）和第四擋板門（11），關閉第三擋板門（10）；原煙氣經第一擋板門（8）進入第一吸附塔（1）內，在第一吸附塔（1）中煙氣得以部分淨化，此時從第一吸附塔（1）中流出的煙氣再經第二擋板門（9）進入第二吸附塔（2）進行深度淨化，淨化後的煙氣經第四擋板門（11）通向煙囪（4）排放；而吸附了煙氣中污染物的活性炭從第一吸附塔（1）內排出，經第三活性炭輸送機（7）進入解析塔（3）進行活化再生，再生後的活性炭經振動篩（12）篩分後，大顆粒活性炭經第一輸送機（5）送至第二吸附塔（2）內，活性炭在第二吸附塔（2）內參與煙氣淨化反應後排出至第二活性炭輸送機（6），然後送至第一吸附塔（1）的頂部，如此循環使用；其中，稀釋氨氣通過第一氨氣閥門（1）與原煙氣混合，或通過第二閥門（2）與從第一吸附塔（1）中排出的已部分淨化的煙氣混合；和其中，稀釋氨氣經由第一氨氣閥門（1）直接通入第一吸附塔（1）內和/或經由第二氨氣閥門（2）直接通入第二吸附塔（2）內。

16.根據權利要求14所述的方法，其中串聯的第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）採用下列兩種方式之一來運行：

單個第一吸附塔（1）獨立運行：打開第一擋板門（8）和第三擋板門（10），關閉第二擋板門（9）和第四擋板門（11）；原煙氣經擋板門（8）進入第一吸附塔（1）內，在第一吸附塔（1）內與活性炭充分接觸後得以淨化，淨化後的煙氣經第三擋板門（10）通向煙囪（4）排放；而吸附了煙氣中污染物的活性炭從第一吸附塔（1）內排出，經第三活性炭輸送機（7）進入解析塔（3）進行活化再生，再生後的活性炭經振動篩篩分後，大顆粒活性炭經第一輸送機（5）送至第一吸附塔（1）內循環使用；其中，第二氨氣閥門（2）關閉，第一氨氣閥門（1）開啟，稀釋氨氣經第一氨氣閥門（1）與原煙氣混合或經由第一氨氣閥門（1）直接通入第一吸附塔（1）內；

第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）串聯運行：打開第一擋板門（8）、第二擋板門（9）和第四擋板門（11），關閉第三擋板門（10）；原煙氣經第一擋板門（8）進入第一吸附塔（1）內，在第一吸附塔（1）中煙氣得以部分淨化，此時從第一吸附塔（1）中流出的煙氣再經第二擋板門（9）進入第二吸附塔（2）進行深度淨化，淨化後的煙氣經第四擋板門（11）通向煙囪（4）排放；而吸附了煙氣中污染物的活性炭從第一吸附塔（1）內排出，經第三活性炭輸送機（7）進入解析塔（3）進行活化再生，再生後的活性炭經振動篩（12）篩分後，大顆粒活性炭經第一輸送機（5）送至第二吸附塔（2）內，活性炭在第二吸附塔（2）內參與煙氣淨化反應後排出至第二活性炭輸送機（6），然後送至第一吸附塔（1）的頂部，如此循環使用；其中，稀釋氨氣通過第一氨氣閥門（1）與原煙氣混合，或通過第二閥門（2）與從第一吸附塔（1）中排出的已部分淨化的煙氣混合；和其中，稀釋氨氣經由第一氨氣閥門（1）直接通入第一吸附塔（1）內和/或經由第二氨氣閥門（2）直接通入第二吸附塔（2）內。

17.根據權利要求11－13、16中任何一項所述的方法，其中以上所述的I）煙氣控溫的步驟或煙氣調溫的步驟包括以下子步驟：

（1）首先在向第一個活性炭吸附塔（1）輸送高溫煙氣的煙道的上游位置（P1）的冷風入口處，通過向該煙道中通入冷空氣來對煙氣進行第一次降溫；

（2）然後在通入冷空氣的上游位置（P1）的下游位置（P2）的工藝水噴嘴向煙道內的煙氣中噴入作為工藝水的冷卻水或冷水霧來降低煙氣的溫度，以便調節進入第一吸附塔（1）的煙氣溫度在設定的T3設定範圍內，煙氣沿著煙道繼續流向吸附塔；

（3）向原煙氣輸送煙道（102）內和任選地向一級煙氣管道（102a）內的煙氣中噴入稀釋氨氣。

18.根據權利要求14所述的方法，其中以上所述的I）煙氣控溫的步驟或煙氣調溫的步驟包括以下子步驟：

（1）首先在向第一個活性炭吸附塔（1）輸送高溫煙氣的煙道的上游位置（P1）的冷風入口處，通過向該煙道中通入冷空氣來對煙氣進行第一次降溫；

（2）然後在通入冷空氣的上游位置（P1）的下游位置（P2）的工藝水噴嘴向煙道內的煙氣中噴入作為工藝水的冷卻水或冷水霧來降低煙氣的溫度，以便調節進入第一吸附塔（1）的煙氣溫度在設定的T3設定範圍內，煙氣沿著煙道繼續流向吸附塔；

（3）向原煙氣輸送煙道（102）內和任選地向一級煙氣管道（102a）內的煙氣中噴入稀釋氨氣。

19.根據權利要求15所述的方法，其中以上所述的I）煙氣控溫的步驟或煙氣調溫的步驟包括以下子步驟：

（1）首先在向第一個活性炭吸附塔（1）輸送高溫煙氣的煙道的上游位置（P1）的冷風入口處，通過向該煙道中通入冷空氣來對煙氣進行第一次降溫；

（2）然後在通入冷空氣的上游位置（P1）的下游位置（P2）的工藝水噴嘴向煙道內的煙氣中噴入作為工藝水的冷卻水或冷水霧來降低煙氣的溫度，以便調節進入第一吸附塔（1）的煙氣溫度在設定的T3設定範圍內，煙氣沿著煙道繼續流向吸附塔；

（3）向原煙氣輸送煙道（102）內和任選地向一級煙氣管道（102a）內的煙氣中噴入稀釋氨氣。

20.根據權利要求17所述的方法，其中T3設定在105－150℃的範圍。

21.根據權利要求18或19所述的方法，其中T3設定在105－150℃的範圍。

22.根據權利要求20所述的方法，其中T3設定在115－145℃的範圍。

23.根據權利要求21所述的方法，其中T3設定在115－145℃的範圍。

24.根據權利要求17所述的方法，其中在以上步驟（1）中，在上游位置（P1）的前側和後側分別設定第一測溫點和第二測溫點，線上測量在這兩個測溫點處在煙道內的煙氣溫度T1和T2，其中在第二測溫點的目標值或設定值為T2設定和其中T2設定是在150-180℃範圍內取值；當實測T1高於T2設定值時，啟動上述子步驟（1）和（2）：根據T1與T2設定的差值進行預測和根據T2與T2設定的差值進行反饋來調整步驟（1）中冷風的流量，以便將T2調節或控制在T2設定±a℃範圍，其中a℃是在2-10℃；或當實測T1低於T2設定值時，啟動上述子步驟（2）、停止步驟（1）的操作，即關閉冷風閥門，只進行後續的步驟（2）；或當系統出現故障或正常停機時，切斷煙氣的供應，只操作上述子步驟（1），並且停止子步驟（2）的操作，將冷風通入第一吸附塔（1）和任選地通入第二吸附塔（2）中。

25.根據權利要求18-20、22、23中任一項所述的方法，其中在以上步驟（1）中，在上游位置（P1）的前側和後側分別設定第一測溫點和第二測溫點，線上測量在這兩個測溫點處在煙道內的煙氣溫度T1和T2，其中在第二測溫點的目標值或設定值為T2設定和其中T2設定是在150-180℃範圍內取值；當實測T1高於T2設定值時，啟動上述子步驟（1）和（2）：根據T1與T2設定的差值進行預測和根據T2與T2設定的差值進行反饋來調整步驟（1）中冷風的流量，以便將T2調節或控制在T2設定±a℃範圍，其中a℃是在2-10℃；或當實測T1低於T2設定值時，啟動上述子步驟（2）、停止步驟（1）的操作，即關閉冷風閥門，只進行後續的步驟（2）；或當系統出現故障或正常停機時，切斷煙氣的供應，只操作上述子步驟（1），並且停止子步驟（2）的操作，將冷風通入第一吸附塔（1）和任選地通入第二吸附塔（2）中。

26.根據權利要求21所述的方法，其中在以上步驟（1）中，在上游位置（P1）的前側和後側分別設定第一測溫點和第二測溫點，線上測量在這兩個測溫點處在煙道內的煙氣溫度T1和T2，其中在第二測溫點的目標值或設定值為T2設定和其中T2設定是在150-180℃範圍內取值；當實測T1高於T2設定值時，啟動上述子步驟（1）和（2）：根據T1與T2設定的差值進行預測和根據T2與T2設定的差值進行反饋來調整步驟（1）中冷風的流量，以便將T2調節或控制在T2設定±a℃範圍，其中a℃是在2-10℃；或當實測T1低於T2設定值時，啟動上述子步驟（2）、停止步驟（1）的操作，即關閉冷風閥門，只進行後續的步驟（2）；或當系統出現故障或正常停機時，切斷煙氣的供應，只操作上述子步驟（1），並且停止子步驟（2）的操作，將冷風通入第一吸附塔（1）和任選地通入第二吸附塔（2）中。

27.根據權利要求24或26所述的方法，其中T2設定是在160-170℃範圍內取值。

28.根據權利要求25所述的方法，其中T2設定是在160-170℃範圍內取值。

29.根據權利要求24、26、28中任一項所述的方法，其中根據T1-T2設定之差值△T1、煙氣的流量和冷空氣的溫度來計算並確定在步驟（1）中的冷空氣的流量，調節冷風閥門的開度，從而將煙氣溫度T2降低至T2設定±a℃範圍。

30.根據權利要求25所述的方法，其中根據T1-T2設定之差值△T1、煙氣的流量和冷空氣的溫度來計算並確定在步驟（1）中的冷空氣的流量，調節冷風閥門的開度，從而將煙氣溫度T2降低至T2設定±a℃範圍。

31.根據權利要求27所述的方法，其中根據T1-T2設定之差值△T1、煙氣的流量和冷空氣的溫度來計算並確定在步驟（1）中的冷空氣的流量，調節冷風閥門的開度，從而將煙氣溫度T2降低至T2設定±a℃範圍。

32.根據權利要求24、26、28、30、31中任一項所述的方法，其中在以上步驟（2）中，在下游位置（P2）的下游、在第一吸附塔（1）的煙氣進口的上游設定第三測溫點，線上測量在第三測溫點處在煙道內煙氣的溫度T3，根據實測T2與在第三測溫點處的目標值或預設值T3設定的差值進行預測和根據T3與T3設定的差值進行反饋來調整噴射工藝水的流量，將T3調節或控制在T3設定±b℃範圍，其中T3設定是在100-150℃，和其中b℃是在2-10℃。

33.根據權利要求25所述的方法，其中在以上步驟（2）中，在下游位置（P2）的下游、在第一吸附塔（1）的煙氣進口的上游設定第三測溫點，線上測量在第三測溫點處在煙道內煙氣的溫度T3，根據實測T2與在第三測溫點處的目標值或預設值T3設定的差值進行預測和根據T3與T3設定的差值進行反饋來調整噴射工藝水的流量，將T3調節或控制在T3設定±b℃範圍，其中T3設定是在100-150℃，和其中b℃是在2-10℃。

34.根據權利要求29所述的方法，其中在以上步驟（2）中，在下游位置（P2）的下游、在第一吸附塔（1）的煙氣進口的上游設定第三測溫點，線上測量在第三測溫點處在煙道內煙氣的溫度T3，根據實測T2與在第三測溫點處的目標值或預設值T3設定的差值進行預測和根據T3與T3設定的差值進行反饋來調整噴射工藝水的流量，將T3調節或控制在T3設定±b℃範圍，其中T3設定是在100-150℃，和其中b℃是在2-10℃。

35.根據權利要求32所述的方法，其中T3設定是在110－145℃範圍內取值。

36.根據權利要求33或34所述的方法，其中T3設定是在110－145℃範圍內取值。

37.根據權利要求32所述的方法，其中T2設定比T3設定高20-50℃。

38.根據權利要求33-35中任一項所述的方法，其中T2設定比T3設定高20-50℃。

39.根據權利要求36所述的方法，其中T2設定比T3設定高20-50℃。

40.根據權利要求37或39所述的方法，其中T2設定比T3設定高25-45℃。

41.根據權利要求38所述的方法，其中T2設定比T3設定高25-45℃。

42.根據權利要求17所述的方法，其中工藝水是或包括來自製酸區所產生的含氨廢水，或，用含氨廢水替代工藝水或替代工藝水的一部分。

43.根據權利要求18-20、22-24、26、28、30、31、33-35、37、39、41中任何一項所述的方法，其中工藝水是或包括來自製酸區所產生的含氨廢水，或，用含氨廢水替代工藝水或替代工藝水的一部分。

44.根據權利要求25所述的方法，其中工藝水是或包括來自製酸區所產生的含氨廢水，或，用含氨廢水替代工藝水或替代工藝水的一部分。

45.根據權利要求29所述的方法，其中工藝水是或包括來自製酸區所產生的含氨廢水，或，用含氨廢水替代工藝水或替代工藝水的一部分。

46.根據權利要求32所述的方法，其中工藝水是或包括來自製酸區所產生的含氨廢水，或，用含氨廢水替代工藝水或替代工藝水的一部分。

47.根據權利要求1-3、5-8、10中任一項所述的裝置或根據權利要求16所述的方法，其中空氣-氨氣混合裝置（M）包括空氣管道（602）、氨氣管道（606）、空氣螺旋段（609）、氨氣螺旋段（610）、混合段（612）和混合氣體出口（616），其中氨氣管道（606）從直徑更大的空氣管道（602）的一側插入空氣管道中，然後彎折並沿著空氣管道（602）軸線沿著氣流方向延伸一段距離L，氨氣管道（606）的末段為氨氣螺旋段（610），氨氣螺旋段（610）包括由氨氣管道（606）內的m個縱向延伸的螺旋板（608）所隔開的m個螺旋形氨氣通道，此外，與氨氣螺旋段（610）相對應的空氣螺旋段（609）包括由介於氨氣管道（606）與空氣管道之間的空間內的n個縱向延伸的螺旋板（607）所隔開的n個螺旋形空氣通道，在這兩種通道的末端之後是混合段（612），混合段的末端是混合氣體出口（616）；其中：m＝1-6和n＝1-8。

48.根據權利要求47所述的裝置或方法，其中m＝1-4和n＝1-6；空氣螺旋段的螺旋方向與氨氣螺旋段的螺旋方向相反。

49.根據權利要求47所述的裝置或方法，其特徵在於：所述混合裝置還包括位於混合段中的第一折流板（614）和/或第二折流板（615）；和/或該氨氣管道（606）的外直徑是空氣管道（602）的內徑的30-70％。

50.根據權利要求48所述的裝置或方法，其特徵在於：所述混合裝置還包括位於混合段中的第一折流板（614）和/或第二折流板（615）；和/或該氨氣管道（606）的外直徑是空氣管道（602）的內徑的30-70％。

51.根據權利要求49或50所述的裝置或方法，其特徵在於：該氨氣管道（606）的外直徑是空氣管道（602）的內徑的40-60％。

52.根據權利要求49或50所述的裝置或方法，其特徵在於：第一折流板（614）是圓環板結構，圓環板的外圓周與混合管道內壁連線；和第二折流板（615）是圓板結構，置於混合管道之內，圓板外圓周與混合管道之間有間隙以便讓混合氣體通過；或第二折流板（615）是圓環板結構，圓環板的外圓周與混合管道內壁連線；第一折流板（614）是圓板結構，置於混合管道之內，圓板外圓周與混合管道之間有間隙以便讓混合氣體通過。

53.根據權利要求51所述的裝置或方法，其特徵在於：第一折流板（614）是圓環板結構，圓環板的外圓周與混合管道內壁連線；和第二折流板（615）是圓板結構，置於混合管道之內，圓板外圓周與混合管道之間有間隙以便讓混合氣體通過；或第二折流板（615）是圓環板結構，圓環板的外圓周與混合管道內壁連線；第一折流板（614）是圓板結構，置於混合管道之內，圓板外圓周與混合管道之間有間隙以便讓混合氣體通過。

54.根據權利要求47所述的裝置或方法，其特徵在於：空氣螺旋段（609）的長度是氨氣螺旋段（610）的長度的0.7-2.8倍；和/或混合段（612）的長度是空氣螺旋段（609）的長度的0.4-1倍；和/或空氣螺旋段（609）的螺旋形空氣通道或氨氣螺旋段（610）的螺旋形氨氣通道各自的螺距與螺旋直徑之比是0.2-2:1。

55.根據權利要求48-50、53中任一項所述的裝置或方法，其特徵在於：空氣螺旋段（609）的長度是氨氣螺旋段（610）的長度的0.7-2.8倍；和/或混合段（612）的長度是空氣螺旋段（609）的長度的0.4-1倍；和/或空氣螺旋段（609）的螺旋形空氣通道或氨氣螺旋段（610）的螺旋形氨氣通道各自的螺距與螺旋直徑之比是0.2-2:1。

56.根據權利要求51所述的裝置或方法，其特徵在於：空氣螺旋段（609）的長度是氨氣螺旋段（610）的長度的0.7-2.8倍；和/或混合段（612）的長度是空氣螺旋段（609）的長度的0.4-1倍；和/或空氣螺旋段（609）的螺旋形空氣通道或氨氣螺旋段（610）的螺旋形氨氣通道各自的螺距與螺旋直徑之比是0.2-2:1。

57.根據權利要求52所述的裝置或方法，其特徵在於：空氣螺旋段（609）的長度是氨氣螺旋段（610）的長度的0.7-2.8倍；和/或混合段（612）的長度是空氣螺旋段（609）的長度的0.4-1倍；和/或空氣螺旋段（609）的螺旋形空氣通道或氨氣螺旋段（610）的螺旋形氨氣通道各自的螺距與螺旋直徑之比是0.2-2:1。

58.根據權利要求54、56、57中任何一項所述的裝置或方法，其特徵在於：空氣螺旋段（609）的長度是氨氣螺旋段（610）的長度的0.8-2.5倍。

59.根據權利要求55所述的裝置或方法，其特徵在於：空氣螺旋段（609）的長度是氨氣螺旋段（610）的長度的0.8-2.5倍。

60.根據權利要求49、50、53、56、57中任何一項所述的裝置或方法，其特徵在於：第一折流板（614）和第二折流板（615）作為一組並且重複設定2至3組；或，第一折流板（614）和第二折流板（615）交替設定並且各自分別設定1-3個。

61.根據權利要求51所述的裝置或方法，其特徵在於：第一折流板（614）和第二折流板（615）作為一組並且重複設定2至3組；或，第一折流板（614）和第二折流板（615）交替設定並且各自分別設定1-3個。

62.根據權利要求52所述的裝置或方法，其特徵在於：第一折流板（614）和第二折流板（615）作為一組並且重複設定2至3組；或，第一折流板（614）和第二折流板（615）交替設定並且各自分別設定1-3個。

63.根據權利要求60所述的裝置或方法，其特徵在於：第一折流板（614）和第二折流板（615）交替設定並且各自分別設定2個。

64.根據權利要求61或62所述的裝置或方法，其特徵在於：第一折流板（614）和第二折流板（615）交替設定並且各自分別設定2個。

技術領域

《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》涉及採用串聯雙活性炭吸附塔並且在活性炭吸附塔的上游或前端對煙氣（燒結煙氣）同時採用了噴水降溫及兌冷風降溫的措施來控制吸附塔中活性炭床層的溫度在110～160℃範圍，優選控制在120～150℃範圍的方法，以及在吸附塔中多（位）點噴氨的方法，這些屬於燒結煙氣處理領域。

實施方式

在所有的實施方式，原煙氣中SO₂和NO_x的含量分別為800毫克每標準立方米和350毫克每標準立方米。

• 實施方式1

採用圖1和圖2中所示的流程。其中吸附塔（1）和吸附塔（2）如圖2所示，即單塔單床層型吸附塔。

一種包括串聯雙吸附塔的脫硫脫硝裝置，它包括：

1）串聯的第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）；

2）活性炭再生塔（3）（或解析塔）；

3）在吸附塔（1）的煙氣輸入口上游的原煙氣輸送煙道（102），在該煙道（102）上設有冷風入口（P1）和工藝水噴嘴（P2）；

4）一級煙氣管道（102a），它的前端連線於第一吸附塔（1）的煙氣出口和它的後端經由第二擋板門（9）連線於第二吸附塔（2）的進氣室；

5）二級淨煙氣管道（102b），它的前端連線於第一吸附塔（1）的煙氣出口和它的後端經由第三擋板門（10）連通至排放煙囪（4）；

6）三級淨煙氣管道（102c），它的前端連線於第二吸附塔（2）的煙氣出口和它的後端經由第四擋板門（11）連通至排放煙囪（4）；

7）（稀釋）氨氣輸送管路106，其中：在該管道106上設有氨氣與空氣混合裝置（M）（如圖6中所示的該發明的氨氣-空氣混合裝置M。m＝4和n＝4。氨氣管道的外直徑是33厘米，管壁厚是1.5厘米。空氣管道的外直徑是55厘米，管壁厚是2.0厘米。氨氣-空氣混合裝置M的總長度是2.5米）。從該管道106的末段上分出兩個氨氣支路，這兩個支路分別連通至原煙氣輸送煙道（102）和一級煙氣管道（102a）。

其中原煙氣的煙道（102）經由第一擋板門（8）連通到第一吸附塔（1）的進氣口，從吸附塔（1）的出氣口引出的排氣煙道被分成第一（102a）（即一級煙氣管道）和第二（102b）（即二級煙氣管道）兩個支路，其中第一支路（102a）（即一級煙氣管道）經由第二擋板門（9）連通到吸附塔（2）的進氣口，第二支路（102b）（即二級煙氣管道）經由第三擋板門（10）連通至排放煙囪（4），

從第二吸附塔（2）的出氣口引出的排氣煙道經由第四擋板門（11）連通至上述排放煙囪（4），

從吸附塔（1）的底部排出的活性炭通過第三（3#）活性炭輸送機（7）被輸送到再生塔（3）的頂部，從再生塔（3）的底部排出的再生活性炭經過振動篩（12）篩分之後所獲得的粗活性炭顆粒通過第一（1#）活性炭輸送機（5）被輸送到吸附塔（1）和/或吸附塔（2）的頂部，從吸附塔（2）的底部排出的活性炭通過第二（2#）活性炭輸送機（6）被輸送到吸附塔（1）的頂部。

8）在輸送煙道（102）的上游位置P1上設有的冷風入口（P1），和在煙道（102）的下游位置P2上設有的工藝水噴嘴（P2）；

9）與P1位置上的冷風入口（P1）相連通的冷風機（509）；

10）與P2位置上的工藝水噴嘴（P2）相連通的工藝水輸送管道（508），該管道（508）的另一端分出的一個支路連線至制酸區的含氨廢水貯罐；

11）位於P1和P2位置之間的增壓風機（514）。

在位置P1的前側和後側分別設定第一測溫點和第二測溫點，以及在位置P2的下游、在第一吸附塔（1）的煙氣進口的上游設定第三測溫點。在P1位置的上游設定一個煙氣擋板門（510）。

吸附塔（1）和（2）分別具有1個活性炭床層，如圖2中所示。另外，在第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）的進氣室內設有氨氣噴嘴。

吸附塔（1）和（2）具有相同的結構、構造和稍為不同的尺寸，塔高分別為25米和20米。來自燒結機的熱煙氣的流量10×10標準立方米/小時，濕度8％。

該實施方式1的一種包括煙氣控溫的在活性炭吸附塔中煙氣脫硫脫硝方法的基本流程如下：

I）煙氣控溫的步驟或煙氣調溫的步驟，該步驟包括以下子步驟：

（1）首先在向第一活性炭吸附塔（1）輸送高溫煙氣的煙道的上游位置P1（即，兌冷風的位點P1）的冷風入口處，通過向該煙道中通入冷空氣（即兌冷風）來對煙氣進行第一次降溫；

（2）然後在通入冷空氣的位置P1的下游位置P2（即，噴水的位點P2）的工藝水噴嘴（P2）處向煙道內的煙氣中噴入工藝水來降低煙氣的溫度，煙氣沿著煙道繼續流向第一吸附塔（1）；

（3）分別向原煙氣輸送煙道（102）和一級煙氣管道（102a）中噴入稀釋氨氣（即空氣稀釋氨氣，100℃），稍降低兩個煙道中煙氣的溫度（降低約1℃）。

II）脫硫、脫硝步驟：在以上1）步驟中經過控溫或經過調節溫度的煙氣進入到第一吸附塔（1）的進氣室中之後依次流過吸附塔（1）的活性炭床層（如圖1和2所示），煙氣與從第一吸附塔（1）頂部加入的活性炭進行錯流式接觸，其中煙氣所含的污染物（如硫氧化物、氮氧化物、二惡英等）被活性炭脫除，之後淨煙氣進入到出氣室中而排出，吸附了污染物的活性炭則從吸附塔（1）和（2）底部排出；以及，從第一吸附塔（1）的出氣室中排出的煙氣經由一級煙氣管道（102a）被引入到第二吸附塔（2）的進氣室中並且依次流過第二吸附塔（2）的活性炭床層；在上述操作的同時，將稀釋氨氣通入第一吸附塔（1）的煙氣輸入管道（102）中和通入第二吸附塔（2）的一級煙氣管道（102a）中以及通入到第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）內。其中稀釋氨氣是由氨氣與空氣通過上述的氨氣與空氣混合裝置（M）所獲得的。

在該方法的操作中：打開第一擋板門（8）、第二擋板門（9）和第四擋板門（11），關閉第三擋板門（10）。原煙氣經第一擋板門（8）進入第一吸附塔（1）內，在第一吸附塔（1）中煙氣得以部分淨化，此時從第一吸附塔（1）中流出的煙氣再經第二擋板門（9）進入第二吸附塔（2）進行深入淨化，淨化後的煙氣經第四擋板門（11）通向煙囪（4）排放。吸附了煙氣中污染物的活性炭從第一吸附塔（1）內排出，經第三活性炭輸送機（7）進入解析塔（3）進行活化再生，再生後的活性炭經振動篩（12）篩分後，大顆粒活性炭經第一輸送機（5）送至第二吸附塔（2）內，活性炭在第二吸附塔（2）內參與煙氣淨化反應後排出至第二活性炭輸送機（6），然後送至第一吸附塔（1）的頂部，如此循環使用。105℃的稀釋氨氣經由第一氨氣閥門1直接通入第一吸附塔（1）的輸送煙道（102）內，同時將105℃的稀釋氨氣經由第二氨氣閥門2直接通入第二吸附塔2的輸送煙道（102a）（即一級煙氣管道）內。

其中在第二測溫點的目標值或設定值為T2設定＝165℃。線上測量在位置P1的前端的第一測溫點處在煙道內的煙氣溫度T1＝344℃。由於實測T1高於T2設定值，根據T1與T2設定的差值進行預測和預判，由於T1與T2設定的差值較大，預測或預判的結果是立即大幅度加大冷風的流量（大幅度調節）；緊接著在大幅度調節風量之後，線上測量在位置P1的後端的第二測溫點處在煙道內的煙氣溫度T2＝185℃，據此根據T2與T2設定的差值進行反饋，由於T1與T2設定的差值較小，因此進一步小幅度地加大冷風的流量（小幅度調節），一直到實測T2被調節或控制在T2設定（165）±5℃範圍內為止，此時，實測T2被穩定在＝165℃左右，向煙道內噴入的工藝水量穩定在5.1立方米/小時。

然後，在位置P2的下游、在吸附塔（1）的煙氣進口的上游所設定的第三測溫點處，此處的目標值或預設值T3設定被設定為155℃。根據實測T2（即165℃）與在第三測溫點處的目標值或預設值T3設定的差值進行預測和預判，由於差值稍偏大，因此小幅度調大噴射冷水的流量。然後，緊接著線上測量在第三測溫點處在煙道內煙氣的溫度T3＝150℃，根據實測T3與T3設定的差值進行反饋來微調噴射工藝水（純水）的流量，將T3控制在T3設定（150℃）±3℃範圍，此後，實測T3穩定在150℃左右，煙氣的濕度為8.75％。為噴氨留有進一步降溫的餘地。

然後，向吸附塔（1）和（2）的原煙氣煙氣管道（102）和一級煙氣管道（102a）中噴射空氣稀釋的氨氣，稍降低煙氣的溫度，使得進入吸附塔（1）和吸附塔（2）內的煙氣的溫度分別保持相對穩定在145℃左右和140℃左右。

從吸附塔（2）的出氣室測得：98％的脫硫率及85％的脫硝率。

• 實施方式2

採用圖1和圖2中所示的流程，但吸附塔（1）和吸附塔（2）如圖3所示，即單塔三床層型吸附塔。

一種包括串聯雙吸附塔的脫硫脫硝裝置，它包括：

1）串聯的第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）；

2）活性炭再生塔（3）（或解析塔）；

3）在第一吸附塔（1）的煙氣輸入口上游的原煙氣輸送煙道（102），在該煙道（102）上設有冷風入口（P1）和工藝水噴嘴（P2）；

4）一級煙氣管道（102a），它的前端連線於第一吸附塔（1）的煙氣出口和它的後端經由第二擋板門（9）連線於第二吸附塔（2）的進氣室；

5）二級淨煙氣管道（102b），它的前端連線於第一吸附塔（1）的煙氣出口和它的後端經由第三擋板門（10）連通至排放煙囪（4）；

6）三級淨煙氣管道（102c），它的前端連線於第二吸附塔（2）的煙氣出口和它的後端經由第四擋板門（11）連通至排放煙囪（4）；

7）（稀釋）氨氣輸送管路106，其中：在該管道106上設有氨氣與空氣混合裝置（M）（如圖6中所示的該發明的氨氣-空氣混合裝置M。m＝4和n＝4。氨氣管道的外直徑是33厘米，管壁厚是1.5厘米。空氣管道的外直徑是55厘米，管壁厚是2.0厘米。氨氣-空氣混合裝置M的總長度是2.5米）。從該管道106的末段上分出4個氨氣支路，其中2個支路分別連通至原煙氣輸送煙道（102）和一級煙氣管道（102a）。另外2個支路連通至吸附塔（1）的位於3個活性炭床層之間的間隙空間中的2個噴氨管陣列（106a和106b）。

其中原煙氣的煙道（102）經由第一擋板門（8）連通到第一吸附塔（1）的進氣口，從第一吸附塔（1）的出氣口引出的排氣煙道被分成第一（102a）（即一級煙氣管道）和第二（102b）（即二級煙氣管道）兩個支路，其中第一支路（102a）（即一級煙氣管道）經由第二擋板門（9）連通到第二吸附塔（2）的進氣口，第二支路（102b）（即二級煙氣管道）經由第三擋板門（10）連通至排放煙囪（4）；

從第二吸附塔（2）的出氣口引出的排氣煙道經由第四擋板門（11）連通至上述排放煙囪（4）；

從第一吸附塔（1）的底部排出的活性炭通過第三（3#）活性炭輸送機（7）被輸送到再生塔（3）的頂部，從再生塔（3）的底部排出的再生活性炭經過振動篩（12）篩分之後所獲得的粗活性炭顆粒通過第一（1#）活性炭輸送機（5）被輸送到第一吸附塔（1）和/或第二吸附塔（2）的頂部，從第二吸附塔（2）的底部排出的活性炭通過第二（2#）活性炭輸送機（6）被輸送到第一吸附塔（1）的頂部。

8）在輸送煙道（102）的上游位置P1上設有的冷風入口（P1），和在煙道（102）的下游位置P2上設有的工藝水噴嘴（P2）；

9）與P1位置上的冷風入口（P1）相連通的冷風機（509）；

10）與P2位置上的工藝水噴嘴（P2）相連通的工藝水輸送管道（508），該管道（508）的另一端分出的支路連線至制酸區的含氨廢水貯罐；

11）位於P1和P2位置之間的增壓風機（514）。

在位置P1的前側和後側分別設定第一測溫點和第二測溫點，以及在位置P2的下游、在第一吸附塔（1）的煙氣進口的上游設定第三測溫點。在P1位置的上游設定一個煙氣擋板門（510）。

吸附塔（1）和（2）分別具有3個活性炭床層，如圖3中所示。另外，在吸附塔（1）和（2）的進氣室內設有氨氣噴嘴，而且在吸附塔（1）和（2）中各個床層之間的間隙空間中排列了噴氨管陣列（106a和106b）。

第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）具有相同的結構、構造和稍為不同的尺寸，塔高分別為25米和20米。來自燒結機的熱煙氣的流量10×10標準立方米/小時，濕度8％。

該實施方式1的一種包括煙氣控溫的在活性炭吸附塔中煙氣脫硫脫硝方法的基本流程如下：

I）煙氣控溫的步驟或煙氣調溫的步驟，該步驟包括以下子步驟：

（1）首先在第一向活性炭吸附塔（1）輸送高溫煙氣的煙道的上游位置P1（即，兌冷風的位點P1）的冷風入口（P1）處，通過向該煙道中通入冷空氣（即兌冷風）來對煙氣進行第一次降溫；

（2）然後在通入冷空氣的位置P1的下游位置P2（即，噴水的位點P2）的工藝水噴嘴（P2）處向煙道內的煙氣中噴入工藝水來降低煙氣的溫度，煙氣沿著煙道繼續流向第一吸附塔（1）；

（3）分別向原煙氣輸送煙道（102）和一級煙氣管道（102a）中噴入稀釋氨氣（即空氣稀釋氨氣，100℃），稍降低兩個煙道中煙氣的溫度（降低約1℃）。同時，將稀釋氨氣通向吸附塔（1）的位於3個活性炭床層之間的間隙空間中的2個噴氨管陣列（106a和106b）。

II）脫硫、脫硝步驟：在以上1）步驟中經過控溫或經過調節溫度的煙氣進入到吸附塔（1）的進氣室中之後依次流過吸附塔（1）的三個活性炭床層（如圖3所示），煙氣與從吸附塔（1）的頂部加入的活性炭進行錯流式接觸，其中煙氣所含的污染物（如硫氧化物、氮氧化物、二惡英等）被活性炭脫除，之後淨煙氣進入到出氣室中而排出，吸附了污染物的活性炭則從吸附塔（1）底部排出；以及，從第一吸附塔（1）的出氣室中排出的煙氣經由一級煙氣管道（102a）被引入到第二吸附塔（2）的進氣室中並且依次流過第二吸附塔（2）的活性炭床層；在上述操作的同時，將稀釋氨氣通入第一吸附塔（1）的煙氣輸入管道（102）中和通入第二吸附塔（2）的煙氣管道（102a）（即一級煙氣管道）中以及通入到第一吸附塔（1）和第二吸附塔（2）內。其中稀釋氨氣是由氨氣與空氣通過上述的氨氣與空氣混合裝置（M）所獲得的。

在該方法的操作中：打開第一擋板門（8）、第二擋板門（9）和第四擋板門（11），關閉第三擋板門（10）。原煙氣經第一擋板門（8）進入第一吸附塔（1）內，在第一吸附塔（1）中煙氣得以部分淨化，此時從第一吸附塔（1）中流出的煙氣再經第二擋板門（9）進入第二吸附塔（2）進行深入淨化，淨化後的煙氣經第四擋板門（11）通向煙囪（4）排放。吸附了煙氣中污染物的活性炭從第一吸附塔（1）內排出，經第三活性炭輸送機（7）進入解析塔（3）進行活化再生，再生後的活性炭經振動篩（12）篩分後，大顆粒活性炭經第一輸送機（5）送至第二吸附塔（2）內，活性炭在第二吸附塔（2）內參與煙氣淨化反應後排出至第二活性炭輸送機（6），然後送至第一吸附塔（1）的頂部，如此循環使用。第一路的稀釋氨氣經由第一氨氣閥門1直接通入第一吸附塔（1）的煙道（102），第二路的稀釋氨氣經由第二氨氣閥門2直接通入第二吸附塔（2）的煙道（102a）（即一級煙氣管道），同時，將第三路和第四路的稀釋氨氣通向第一吸附塔（1）的位於3個活性炭床層之間的間隙空間中的2個噴氨管陣列（106a和106b）。

其中在第二測溫點的目標值或設定值為T2設定＝165℃。線上測量在位置P1的前端的第一測溫點處在煙道內的煙氣溫度T1＝341℃。由於實測T1高於T2設定值，根據T1與T2設定的差值進行預測和預判，由於T1與T2設定的差值較大，預測或預判的結果是立即大幅度加大冷風的流量（大幅度調節）；緊接著在大幅度調節風量之後，線上測量在位置P1的後端的第二測溫點處在煙道內的煙氣溫度T2＝186℃，據此根據T2與T2設定的差值進行反饋，由於T1與T2設定的差值較小，因此進一步小幅度地加大冷風的流量（小幅度調節），一直到實測T2被調節或控制在T2設定（165）±5℃範圍內為止，此時，實測T2被穩定在＝165℃左右，向煙道內噴入的工藝水量穩定在5.2立方米/小時。

然後，在位置P2的下游、在吸附塔（1）的煙氣進口的上游所設定的第三測溫點處，此處的目標值或預設值T3設定被設定為155℃。根據實測T2（即165℃）與在第三測溫點處的目標值或預設值T3設定的差值進行預測和預判，由於差值稍偏大，因此小幅度調大噴射冷水的流量。然後，緊接著線上測量在第三測溫點處在煙道內煙氣的溫度T3＝150℃，根據實測T3與T3設定的差值進行反饋來微調噴射工藝水（純水）的流量，將T3控制在T3設定（150℃）±3℃範圍，此後，實測T3穩定在150℃左右，煙氣的濕度為8.6％。為噴氨留有進一步降溫的餘地。

然後，向吸附塔（1）和（2）內的原煙氣煙氣管道（102）和一級煙氣管道（102a）中噴射空氣稀釋的氨氣，稍降低煙氣的溫度，使得進入吸附塔（1）和（2）內的煙氣的溫度分別保持相對穩定在145℃左右和140℃左右。

從吸附塔（2）的出氣室測得：99.5％的脫硫率及95％的脫硝率。

• 實施方式3

重複以上實施方式2，只是單個反應塔（1）獨立運行。從吸附塔（1）的出氣室測得：90％的脫硫率及40％的脫硝率。

• 實施方式4

系統正常運行時，活性炭床層溫度145℃，煙氣量1×10標準立方米/小時。此時系統正常停運，噴水和噴氨的操作停止，冷風閥全開，關閉原煙道擋板門，增壓風機正常運行，此時吸入冷風量為2×10標準立方米/小時，6小時後活性炭床層溫度降為75℃，此時可關閉增壓風機。整個系統安全地停止操作。

• 實施方式5

重複實施方式2，只是使用圖6中所示的該發明的氨氣-空氣混合裝置M。m＝2和n＝2。氨氣管道的外直徑是30厘米，管壁厚是1.5厘米。空氣管道的外直徑是50厘米，管壁厚是2.0厘米。氨氣-空氣混合裝置M的總長度是2.1米。

氨氣和空氣的均勻混合提高氨氣的利用效率，確保吸附塔的安全運行，同時節約氨氣，能提高吸附塔的脫硫、脫硝的效率，降低設備運轉成本，而且該混合裝置是靜態混合器，操作簡便。

• 實施方式6

重複實施方式1，只是使用圖6中所示的該發明的氨氣-空氣混合裝置M。m＝2和n＝2。氨氣管道的外直徑是30厘米，管壁厚是1.5厘米。空氣管道的外直徑是50厘米，管壁厚是2.0厘米。氨氣-空氣混合裝置M的總長度是2.1米。

氨氣和空氣的均勻混合提高氨氣的利用效率，確保吸附塔的安全運行，同時節約氨氣，能提高吸附塔的脫硫、脫硝的效率，降低設備運轉成本，而且該混合裝置是靜態混合器，操作簡便。

• 實施方式7

重複實施方式1，只是另外，將制酸區（工段）中產生的含氨廢水作為被噴入煙氣中的工藝水的一部分，另一部分的工藝水是純水。

既節省了一部分的純水用量，又利用了廢水的氨，減少了氨氣的用量，同時避免了制酸區產生的含氨廢水的處理和排放問題，節省了廢水處理的成本。

• 實施方式8

重複實施方式2，只是另外，將制酸區（工段）中產生的含氨廢水作為被噴入煙氣中的工藝水的一部分，另一部分的工藝水是純水。

既節省了一部分的純水用量，又利用了廢水的氨，減少了氨氣的用量，同時避免了制酸區產生的含氨廢水的處理和排放問題，節省了廢水處理的成本。

• 實施方式9

重複實施方式2，只是吸附塔（1）和吸附塔（2）如圖4中所示。

• 實施方式10

重複實施方式2，只是吸附塔（1）和吸附塔（2）如圖5中所示。

榮譽表彰

2020年7月，《使用串聯雙吸附塔的煙氣脫硫脫硝方法和裝置》獲得第二十一屆中國專利銀獎。