专利名称:湿气处理方法和采用此方法的装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种湿气处理方法和装置,以从废气中去除某些目标成分,例如那些有害的成分。更具体地说,本发明涉及一种装置,其带来在吸收液体和废气之间高效的液-气接触,废气来自于燃煤或重油。
以前曾采用多种型式的液-气接触装置,利用湿气法从废烟中去除二氧化硫。典型地用于从燃煤锅炉的废烟中去除二氧化硫之类的有害物质。这类装置之一公开于日本实用新型专利公布59-53828,其由本申请人在先前的设计中提出,并采用液柱法(1iquid-column method)。
此装置在吸收塔上设有许多喷嘴。吸收液,例如石灰浆(lime slurry),从这些喷嘴向上喷,形成吸收柱。当废烟被迫向此液流的中央时,烟中的二氧化硫被吸收,而像飞灰尘等颗粒则被有效地去除。
这种塔的基本设计示于图24(A)。在吸收塔2的上部是排烟通道8;下部是烟入口3,即废气1的进入口。多排输送管(head pipe)190设置在吸收塔2的下部。管190上具有很多朝上的喷嘴,它们可以例如布置成阵列,如图24(B)所示。
吸收塔2的底制成漏斗形,以构成液体恢复容器56。这里将石灰浆或其它吸收液5收集,之后由泵21a输送到贮液箱57。此收集的吸收液5再通过喷射泵21b、容量控制阀60和输送管190循环回喷嘴4。
由布置在主体上的所有的朝上的喷嘴4组成的喷嘴阵列将吸收液5迫向上方,并使其呈现为液柱喷射5a的形式。同时,废气1通过烟入口3引入并迫向上方。烟流承载这些气体沿着吸收液5的喷射朝向塔顶,在塔顶它们必须通过已分散成伞形的喷射5a。依此方式,液相和汽相彼此形成接触。
随后,设置于吸收塔2顶围绕喷射所能达到的最高点的消雾器6分隔开已吸收废气1的吸收液5,将其循环到贮液箱57。直接落向恢复容器56的液体5由循环泵21a输送到贮液箱57。
根据此结构的液-气接触装置,当泵21b工作时,吸收液5通过容量控制阀60和输送管190传送,并且通过喷嘴4向上喷射。通过进入口3引入的废气1迫向穿过喷射5a以实现液-气接触。二氧化硫和其它有害成分已从其中去除的被处理的(洗净的)废气7通过废气通道8排出。
当采用此技术时,吸收液5向上喷射,液体5在塔中向上和向下的行程的整个期间液相和汽相均接触。另外,当液体5达到顶部并分散成伞形降落时,其呈现为液滴的形式。这提高了液-气接触效果。当废气中仅含有少量二氧化硫时,可以通过改变液柱的高度来获得更大的工作效益。此方法提供了比公知的填充法(packing method)更多的好处,填充法中液体流入填充了栅的塔,并在那里与气体接触。这些好处之一是采用射流-喷射法(jet-spraymethod),液体通道不会饱和。
而且,当采用射流-喷射法时,喷射泵21b的工作将使得收集在恢复容器56或箱57中的吸收液5再循环到输送管190,并且喷射压力可以调节以便液体5从喷嘴喷射预定的高度。
为简便起见,图示的喷射泵21b只表示出一个实体。然而实际的情况会采用很多泵,这就会带来紧凑性以及设备和操作成本问题。
另外,为了改进在废气与吸收液之间的液-气接触效率,需要大量的喷嘴来将水破碎成小颗粒。这就是示于图24(B)的阵列的目的,其中很多喷嘴设置成阵列的形式。我们看到,考虑到所需要的设备,此设计成本很高。
为解决这一问题,曾提出德国专利DE-A-1769945和日本专利公布9-507792。在这些设备中,设置贮液箱用以盛装浆液,浆液被提供和循环到喷嘴。箱内的液面高度保持在高于喷嘴的高度。从喷嘴喷出的吸收液伴随气体到达塔顶,在塔顶液体和气体分离。分离的液体保持在箱内,箱内液体表面和喷嘴处的重力势能差用于使浆液从喷嘴喷出。如果不采用喷射泵,那么仅利用重力势能差,浆液可以从喷嘴喷出和再循环。
然而,根据这些现有设计,贮液箱中的液面必须高出这样的高度,使得喷嘴在吸收塔内喷射液体。一般地,吸收塔相对较高,所以箱必须设置得更高,以便液面高过喷嘴的高度。
而且,对于气体清洗器,例如去硫装置,通常来自锅炉或其它气体源的负荷是变化的。在上述两类装置中,当气流减小时,气流速率的下降将导致被夹带的流体更少。这就导致不可能获得液体和气流之间的平滑均匀的接触。二氧化硫和尘粒不能从烟中有效地去除,并且吸收液不能达到塔顶。这就使得难于将吸收液返回箱中,箱中的液面高度将逐渐减低,直到最终会发生在其自身重量的作用下,液体不能够再循环。
对于这两种装置,液体喷射的速率,或者以另一种方式来说液体喷射的高度,正比于废气的流动速度。在
图13中,纵轴表示废气的速率,水平轴表示操作时间。从图13可以看出,当燃烧器的燃烧量小时,如从吸收塔的开始时间T1到关闭时间T2,在此时间废气的流速减小,并且可以证明不可能将从喷嘴喷出的液体提升到标准的高度。图13中的水平点划线表示最小负荷速率。结果喷射的总量达不到塔顶的消雾器。相反,液体落向恢复容器,并聚集在那里。
因而,正是为了在这种现有装置中获得连续的吸收液循环,才使得恢复容器56必须具有充分大的规格,并且仅被用于吸收塔2的开始和关闭期间的再循环泵21a不得不为一大容量的泵。这些需要造成了设备成本的不希望的提高。
在这两种装置中,雾(即水滴)夹带废气,从而吸收目标成分,例如二氧化硫,雾撞击在塔顶的消雾器的折板上,然后落下。依此方式吸收液被继续再循环。在例如上面讨论的现有技术的装置中,塔中的气体流速通常在4至5m/s,此速率允许消雾器捕获水。然而,最近人们不断需求超过5.5m/s的流速,这将改进处理容量,减小空间需求。
在超过5.5m/s的速度,不是所有的到达塔顶的水滴都被消雾器捕获。仍然自由的液滴将随着夹带的气体排列外面。不论气体被释放到大气中还是送入最终处理装置中,这都是不希望的。
而且,在速度超过5.5m/s时,到达消雾器的夹带气体的吸收液的量大大增加。本应当从消雾器落下的液体在其入口处形成涡流并保持在那里(即形成这样的区域,分散的吸收液在此区域聚集)。这严重地抵消了消雾器的作用。因为捕获很少的雾,聚集区的水滴夹带着废气,再次分散。由烟流逸出的雾的量增加。
考虑到现有技术的缺陷,我们设计此发明的目的是提供一种湿气法,其不需要喷射泵,而且其允许即使夹带到液体中的气体的流速减小,吸收液也可平滑地恢复。
本发明的另一个目的是提供一种湿气法,其不使用现有技术中所需要的朝上的喷嘴,其采用不需要很大力量的节能方法,消除了大量喷嘴增加的费用,其可以以很低的造价制造,并能够形成高效的液-气接触。
本发明的又一目的是提供一种湿气方法,用于处理废气,其不需要过大的液体恢复容器或泵送容量,并且其有效地消除了废气流速减小之类的问题。
本发明的再一目的是提供一种处理废气的方法,其允许当由于在吸收塔被启动和关闭期间发生的燃烧容量较低而引起塔的废气的流速减小时,吸收液的柱的高度也可以保持在或高于一标准的高度。
本发明的又一目的是提供一种用于处理废气的湿气方法,使得夹带在已清洗气体和排出塔的气体的雾(水滴)的量减少,即使是当塔内的废气的流速(从而夹带流速)大大增加时也如此。
为了解决这些问题,我们设计了权利要求1的发明,包括一种湿气处理装置,其中,收集在第一贮液箱中的吸收液由在吸收塔中的一组喷嘴以一特定的方向(可以为朝上、水平或朝下)喷射。所述喷射的吸收液与导入所述吸收塔的废气形成接触,在所述废气中的目标成分被吸收和去除;这种处理装置的区别之处如下。所述吸收液的所述第一贮液箱包括一压力箱,其在所述收集的吸收液的表面之上的空间内产生一加压气体。所述加压气体的增加的压力用来从所述吸收塔中的所述一组喷嘴喷射收集在所述压力箱中的所述吸收液。
对于此发明,通过喷嘴喷出的液体的量是由箱的表面决定的,并且箱处于压力下且由气体加压。所以,当由于在锅炉或其它燃烧机上的负载变化而使塔中气体流速改变时,箱内的压力可以在任何方向上受控以补偿这种改变。以此方式,来自喷嘴的喷射高度可以大体上保持不变,并且吸收液可以平滑地恢复,即使是夹带在液体中的气体流速减小也如此。
通过平衡从箱中排出的液体的量、提供到箱中的液体的量以及被吹入箱中的气体的量,箱内气体的压力被保持在一特定的值。
对于此发明,吸收液不是直接利用喷射泵的压力传送的。相反,利用加压气体例如压缩空气使箱的内部被加压。从而,不采用多个泵,本发明只需要一个加压箱和一个加压气体源(例如空压机),将气体提供到箱中。可以安装成很小,并且设备和操作成本可减少。
虽然在设备中的用来提供吸收液的喷嘴朝上,朝上的喷嘴也不必置于加压箱的液面之上。箱可以设置在较低位置的事实增加了设计的自由度。
如本申请的权利要求2所述,对于本发明,如果有待在吸收液中吸收和去除的目标成分之一为二氧化硫(SO2)时,加压的气体应当是含氧的气体,并且气体应当在箱的底部吹入收集的液体之中。
由喷嘴喷射的吸收液的浆液包含石灰,当石灰与废气接触时,其吸收SO2。当此浆液收集在压力箱中时,与含氧的气体接触将使SO2氧化并生成脱水硫酸钙(calcium sulfate dehydrate,gypsum,石膏)。
本申请权利要求3公开的发明为一湿气处理装置,其具有向上的喷嘴,该喷嘴在吸收塔中从喷嘴喷出吸收液。
液体的第一贮液箱应当是压力箱,其在液面之上的空间产生加压气体。收集已吸收目标成分的液体的收集装置应当设置在吸收塔中高于压力箱液面的位置。管线的出口应当设置在低于压力箱所收集的液体表面,通过此管线,液体从恢复容器传送到压力箱。
对于此发明,已从废气中吸收并从而去除目标成份的液体通过收集装置再循环到压力箱,在此该液体被恢复和再利用。
如果将液体从收集装置返回的管线在压力箱的上部密封空间内开口,该空间中的气体压力将会损失,因为气体通过管线逸出进入吸收塔,并且箱不再保持加压。
然而,对于此发明,将液体从收集装置返回到压力箱的管线在压力箱收集的液体表面之下。此位置允许管线中的液体起到箱内气体压力的密封的作用。而且因为收集装置设置在吸收塔中的一特定的高度,其高于在压力箱中收集的液体的表面,在与收集装置连通的管线中的液体的高度根据在箱中的压力升高。管线和收集装置的位置的高度差以及箱中的压力可被调节,从而管中的液体的高度低于收集装置中液体的高度。这将允许随着液体从恢复容器向压力箱再循环,箱中的气体压力被管中的液体保持。
对于此发明,塔中的吸收液朝上喷射,在塔顶收集在收集装置中。然而,因为一些液体通常落到塔底,不可能百分之百地仅利用收集装置收集液体。当收集在塔底的液体达到预定的高度时,它将通过一低压泵返回到压力箱。而且因为不可避免液体的一部分会随气体逸出,所以该部分必须通过供给原材料的管线重置。
本申请权利要求4公开的发明包括一种湿气处理装置,其中收集在第一贮液箱中的吸收液导入吸收塔并与废气气流形成接触,同时,当液体在塔中沿着气体通道传送时在那些气体的流速被夹带。依此方式,废气中的目标成分被吸收和去除。
此处理装置的区别之处如下。在管线的侧壁具有溢流口,溢流口在多个管线中产生吸收液的溢流或涌出流,各个管线平行布置,并正交于由废气流通的通道。溢流流在垂直于废气流的方向流动。具体地说,其通道基本上是水平的。从溢流口排出的吸收液正交地遇到废气气流,气流将吸收液破碎成小滴而实现液-气接触。
不象在现有技术中那样(图21(B))采用朝上的喷嘴阵列来提供吸收液,本发明具有溢流口,其产生一基本上水平的溢流或源流。由溢流口迫出的吸收液与废气气流形成正交接触,产生液体雾化和液-气接触。
对于本申请权利要求5公开的发明,供给吸收液的管线成排布置,其基本上沿着塔的一个或多个表面正交于废气的通路。管线可以排列成一或多阶段(包括在竖向形式的分散)。废气气流应当引入相邻管线阵列之间的空间。
如本申请权利要求6所公开的,提供吸收液的管线可以包括这样的管线结构,使得管线的顶部是开口的。在管线结构成可以提供一用来产生一溢流的构件,溢流产生在垂直于废气排流方向的基本上水平的方向。可供选择地,如权利要求7所述,管线可以包括这样的管线结构,使得管线的顶部是闭合的。可以沿着管线的轴向,在管线的外周表面朝向废气引入的空间设置狭槽或成排的孔。
对于此发明,可以使吸收液在基本上水平的方向朝向相邻管线之间的空间涌出或流出。此设计降低了设备成本。
如本申请权利要求8所述,可以利用重力将吸收液提供到管线。更具体地说,液体源可以设置在稍高于供给管线的地方。
本发明很明显并不排除利用泵来提供吸收液。如果使用泵,泵可以很小,从而可以节省设备造价或能耗。
对于此发明,废气的通路径由一特定的空间,在该空间设有多排吸收液的供给管线。此设计具有提高空间内气流速度的效果,从而气流被提高到一很高的速度。
另外,对于此发明,使得吸收液流入到废气已被加快速度的空间,并且与此高速气流形成基本上正交的接触。液体被此气体的能量扰流和雾化。在该空间中废气的突然压缩和膨胀造成负压,使得吸收液的微小颗粒在气体中快速分散并被雾化。在提供液体的同时实现了有效的液-气接触。在现有技术的装置中,废气被夹带并吹气穿过液体柱,之后在塔顶分散。根据本发明,在较短的时间产生了明显更大的液-气接触并且具有更高的效率。这就产生高效率的吸收和从废气中去除目标成分。
液-气接触是在相邻管线之间的空间进行的,流动液体层或吸收液的线性流被吹入空间中。不需要如现有技术的装置中的高稠密的喷嘴阵列,使得造价很低。
液体的供给管线包括导管(conduit)。当导管布置成竖排时,气体通道在导管之间环绕。结果,当废气横穿通道时,其会经历压缩和膨胀。液体在流出导管时被雾化和形成小滴。
本申请权利要求9的发明为一湿气处理装置,其中收集在第一贮液箱中的吸收液由吸收塔中的一喷嘴以一特定的方向(可以为朝上、水平或朝下)喷射。喷射的液体与导入到塔中的废气形成接触,并且气体中的目标成分被吸收和去除。
此处理装置的区别之处在于导入到吸收塔中的废气的通路可以根据气体的量在很大的范围内予以调节,并且调节是在废气流入塔的通路部分进行的。
对于此发明,当锅炉或其它燃烧装置的负荷波动使得吸收塔中的气流减小以致于通过通路的气体流速正比地减小时,开始由气体横穿的通道的尺寸可以相应地被控制,使得流速保持不变。来自喷嘴的喷射高度可保持不变,使得液体由气流平滑夹带并形成稳定的液-气接触。含于烟中的二氧化硫和颗粒可以被有效地去除,塔顶的液体可以被平滑地恢复并继续再循环到箱中。
这里,如本申请的权利要求10所述,来自喷嘴的液体喷射在气流已被阻塞的区域可以被停止。这会节省不必要的驱动泵的能量,避免不必要的液体再循环。
本申请权利要求11的发明涉及一种湿气处理装置,其使得权利要求9的发明容易实施。此处理装置的区别之处在于,其具有一控制气流通路尺寸的构件。此装置通过板将引入到吸收塔的气体的气流通路分段成若干气流区域,各个板在气流的方向延伸到液体从喷嘴喷出的区域。这些板允许进入各个前述分段通路的流量正比于供给的气体量受到控制,它们允许各个分段打开或关闭。
对于此发明,如果流入塔中的气体量减少,使得穿过的气体流速正比地减小,那么由板形成的通路之一可以闭合或受到限制。换句话说,通道的尺寸可被调节,使得当气体量减小时保持气体的流速不变。
本申请权利要求12公开的发明提出一项有益的特征,当权利要求11中公开的装置限定为带有设置在所述吸收塔的底部的一恢复容器和设置在所述吸收塔的上部内侧空间的喷嘴的湿气处理装置时特别实用,所述吸收液由此喷嘴向上喷。沿着所述气体通路延伸到所述喷嘴区域的所述竖直板的至少之一的下端向下延伸到吸收液的恢复容器。通过调节在所述恢复容器中的所述吸收液的高度,用户可根据其意愿使得竖直板的下边缘没入吸收液中。以此方式,由所述竖直板分段的气体的流通路径可根据用户的意愿放大或缩小。
换句话说,板的下边缘处于不同高度,从而通过调节液体的高度,我们可以选择性地使得某些板的下端没入液体。
本申请权利要求13公开的上述结构的替换形式为,其沿着所述废气通路延伸到从喷嘴喷射液体的区域的所述竖直板的至少之一的下边缘构造成其下边缘可以自由升出或降入吸收液的恢复容器。当板的下端选择性地降低到没入液体之中时,由板产生的通路关闭。
对于这些结构,调整恢复容器中的液体高度或者选择性地降低板之一的底部直至其处于液体中,这提供了一种简单的方式用来选择性地关闭气体流动区域的通路之一。
控制气流的另一种方式公开于本申请的权利要求14。沿着气流通路延伸到从喷嘴喷出液体区域的竖直板的至少之一的下部构造成是可自由转动的,通过改变板的角度,我们可以控制进入由板产生的通路的废气的量或者我们可以打开或关闭通路。
换句话说,板底部的角度可改变到关闭或者限制其所连接的通路的开口,或者板的底部可以降低到吸收液中。
对于此结构,改变板悬挂的角度提供了一种简便的方式来控制进入到流动区域的气流量,或者完全打开或关闭通路。
本申请的权利要求15的区别之处如下。板的底部可以朝着废气导入吸收塔的入口移动。随着气体在从喷嘴喷射的液体的相同方向传输,通过入口导入塔的气流由移动件控制。
对于此发明,板还起到控制废气流的作用,导致更好的液-气接触。
本申请权利要求16公开的发明的区别之处如下。板可以移动,使得其基本上正交于废气正流动的方向。移动板可以控制通道的横截面积。
对于此发明,响应于废气流量的波动来移动板允许我们自由调整气体通道的横截面积。
本申请的权利要求17的发明包括一种湿气处理方法,其中,当吸收液由从吸收塔的底向顶驱动的废气夹带时实现液-气接触,以此方式,废气的目标成分被液体吸收。
此处理方法的区别之处如下。当所述废气的流速降低到一给定值时,将落入处于吸收塔底部的恢复容器的吸收液再循环通过一第二贮液箱到第一贮液箱,从此第一贮液箱将吸收液提供到吸收塔。
第二贮液箱可以包括用于维护目的的吹坑;或者一再循环系统包括维持吹坑,并且可采用一吹坑泵将液体再循环通过第二贮液箱到第一贮液箱。
包括维护吹坑和吹坑泵的吸收液再循环系统已经被现有技术用作当进行清洗时临时储存塔中的液体。吹坑的容量应当足以在对塔进行清洗时盛放塔底的恢复容器中的所有的液体,从而其至少与恢复容器一样大。
有时,当不是所有的从喷嘴喷出的液体都达到消雾器时,例如当塔正在启动或关闭时,部分液体会落入恢复容器。当过多量的液体已收集在恢复容器中时,液体可以被有效地去除到大的维护吹坑。这就允许一较小的恢复容器就足够了。
如果从恢复容器去除并放入吹坑或其他第二箱的吸收液不被循环到第一贮液箱,系统在此点之后不能平稳工作。
在维护或清洗完成之后,一泵将排到第二箱的液体返回到第一贮液箱。如果象在此发明中特别限定的那样,将维护吹坑作为第二贮液箱,那么当已有的泵(即吹坑泵)用作将排出的液体返回到第二贮液箱时,系统可以连续工作。
对于此发明,从塔被启动时起直到塔被关闭时,吸收液均可以连续再循环,而不需要过大尺寸的恢复容器或附加的或较大的循环泵。
如果包括吹坑和吹坑泵的用于维护的再循环系统用在将液体通过一第二箱返回到第一贮液箱的系统,那么当塔正在启动或关闭时,液体应当通过此系统再循环到第一贮液箱。
在启动和关闭过程中,喷射的所有液体将落入恢复容器,直到废气的流速达到负荷速度。然而,如果落入的液体从塔底的恢复容器排到第二箱,那么液体能够通过再循环路径连续地返回到第一贮液箱,因此从启动到关闭能够连续地再循环。
本申请权利要求18的发明涉及一种用于实施权利要求17的发明的优选装置。其包括一种湿气处理装置,其中,当吸收液由从吸收塔的底向顶驱动的废气夹带时实现液-气接触。以此方式,废气的目标成分被吸收液吸收。
此处理装置的区别之处包括一在所述吸收塔的底部的恢复容器;一第二贮液箱,以从所述恢复容器收集吸收液;一第一贮液箱,以收集液-气接触的吸收液;一再循环管线通路,其将在所述塔的底部的所述恢复容器经由所述第二贮液箱连接到所述第一贮液箱;以及一控制装置,当废气的流速降低到一给定值时,控制落入所述恢复容器的吸收液经由所述第二贮液箱,再循环到所述第一贮液箱。
在此情况下,为了更好地实施权利要求18的发明,应采用权利要求19的某些装置,即一加压装置,其对盛装吸收液的第一贮液箱加压;以及一控制装置,以控制加压装置,以便保持提供到吸收塔中的吸收液的压力基本不变。
如果包括维护吹坑和吹坑泵的维护再循环系统用于通过一第二箱将液体再循环到第一贮液箱,那么在启动和关闭期间,喷射的液体总量将落入恢复容器。当此液体通过吹坑再循环到第一贮液箱时,第一贮液箱中的液面将高于正常操作期间的液面。因为重力将随着加入箱中的液体量的变化而变化,所以,馈送到供给装置的液体量将变化,而且从供给装置喷射的液体量将改变。
本发明通过控制第一贮液箱液面之上的空间的压力来解决此问题。施加到液体之上的空间的压力响应于由液体施加的重力的变化受到控制。以此方式,不管在第一贮液箱中的液体高度,液体可以以稳定的方式供给。
本申请权利要求20的发明包括一种处理废气的气体处理方法,其中,一吸收塔设置在一主循环通路上,此通路将锅炉、燃烧器或其废气源与烟囱或其它可借以将所述废气排到大气中的装置相连。在此吸收塔中,废气的流速用以将吸收液夹带到废气中。形成的液-气接触使得废气中的目标成分被吸收液吸收。
此处理方法的区别之处在于,当在吸收塔中的废气的流速降到一给定值以下时,将从吸收塔排放的处理废气经由一旁路返回到吸收塔的入口。
为了有效地实施权利要求20的发明,权利要求21提出了一种处理废气的装置,此装置的区别之处在于它包括一旁路,将从吸收塔排出的一处理废气通过此旁路返回到吸收塔的入口;和一控制装置,当在吸收塔中的废气的流速降到低于一给定值时,通过旁路控制从吸收塔排出的处理废气到达吸收塔的入口。
对于此发明,当塔中废气的流速在启动或关闭期间降低到低于负荷速度时,旁路可以打开,使得受处理的废气返回到塔的入口。以此方式,来自锅炉、燃烧器、或其他废气源的气体的增加的速度可被利用,并且流量可以调整,使得塔中的流速保持高于负荷速度。
如本申请的权利要求22所述,提供一装置,从而废气进入吸收塔的通道的尺寸可以改变。如果塔中的气体流速降低到低于一给定值,那么通道可以由此装置受到限制;如果这还不能使速度达到目标值,旁路可以打开,使得受到处理的废气返回到塔的入口。这将加速导入吸收塔的废气的速度并减小所需的风扇速度。
改变气体通道尺寸的装置包括吸收塔中的板,其在气流的方向垂直地延伸到从喷嘴喷出液体的区域。这些板可以增加或减小废气通道的宽度,从而保持流速在负荷速度以上。这些板将允许当循环的气体量很少时塔中的气体速度被大大加速。
本申请权利要求23的发明包括一种湿气处理装置,其中,收集在吸收塔的底部的吸收液从在吸收塔中的一组喷嘴喷出。喷出的吸收液与导入所述吸收塔的废气形成接触。在所述废气中的目标成分由吸收液吸收和去除,并且夹带在所述废气中的雾的形式的吸收液在吸收塔顶被一消雾器捕获。
此处理装置的区别之处如下。在所述消雾器的底部,设置一容器,以容放从消雾器落下的吸收液。一预定长度的管线的顶部与恢复容器的底部连通。在管线的底部设置一开口,通过此开口,盛在管中的液体在塔中的某特定位置被释放。
对于此发明,当吸收塔中的废气以一高速流动,从而夹带在气体中到达消雾器的液体量增加时,从消雾器落下的液体进入恢复容器,并通过适当长度的管漏入塔内的某位置。根据此结构,即使当只有很小量的夹带在洗净气体中并从塔中排出的雾被收集,并且在塔内部的气体流速(夹带速度)很高,含在洗净气体中并从塔排出的雾的大小(微小液滴)可以尽可能减小。此方法改进了气体处理操作的效率,从而极其有益。
在将要讨论的实施例中,示出的喷嘴是朝上的,产生向上喷射的垂直射流。然而,本发明中的喷嘴不限于向上取向。只有权利要求24的发明限定为朝上的喷嘴。
本申请权利要求24的发明的区别之处如下。喷嘴是朝上的,而管线的下开口设置在高于由喷嘴喷射的喷射射流的高度,最好是低于分散液体的收集区,其正处于消雾器之下和从喷嘴喷射的射流的高度之上。最好是,正如在权利要求25中所述的,在承载管线的下开口形成为喷嘴,从出口迫出的液体可以朝向射流喷射。
根据此发明,通过承载管线输送到喷射射流上方(液柱的顶部)的吸收单元的液体与从喷嘴喷出的射流相遇,从而它第二次吸收气体中的有害成分,提高洗净操作的效率并维持较高的处理容量。
本申请权利要求26的发明的区别之处在于,管线的下开口放置在液体恢复容器中。
本发明允许当基本上到达消雾器的液体增加时,液体平稳地传输到恢复容器和再利用。
图1是关于本发明的第一实施例的湿气处理装置的示意图。
图2是在气体的流速和在图1所述的气体处理装置中去除SO2的速率之间的示例关系的图示。
图3为本发明的第二优选实施例的湿气处理装置的示意图,其利用重力供给吸收液。
图4表示示于图3的液导管的两种可能的布置方式。在图4(A)中,示出了导管在一水平面内平行布置的气体通路。在图4(A)中,示出了当两层导管在两个水平面上分层设置的气体通路,其基本上与气体通路的入口相交。
图5表示穿过图4中的导管的吸收液的液流的部分透视图。图5(A)示出在侧壁的上边缘没有缺口的导管,图5(B)示出在侧壁的上边缘有缺口的导管。
图6示出了上述实施例中的导管的另一些实施例。图6(A)示出了包括管线的导管31的底部,导管的截面为半圆形。图6(B)示出了截面为空心园的导管。图6(C)示出了截面为椭圆的导管。图6(D)示出了具有以一定间隔沿着轴线方向的朝向空间的很多小空的导管。图6(E)示出了具有以一定间隔沿着轴线方向的朝向空间的很多狭缝的导管。
图7示出了根据本发明第三实施例的湿气处理装置的示意图。
图8示出了湿气处理装置的局部示意图,其为根据第一种改型的图7所示的板的另一种形式。
图9示出了湿气处理装置的局部示意图,其为根据第二种改型的图7所示的板的另一种形式。
图10示出了湿气处理装置的局部示意图,其为根据第三种改型的图7所示的板的另一种形式。
图11示出了湿气处理装置的局部示意图,其为根据第四种改型的图7所示的板的另一种形式。
图12示出了湿气处理装置的局部示意图,其为根据根据本发明的第四实施例。
图13示出了废气量与锅炉操作时间的曲线。
图14示出了根据本发明第五优选实施例的湿气处理系统,其采用在主通路上的湿式吸收塔,主通路连接废气源和大气。(A)示出了当塔启动时哪些阻尼器打开和关闭,气流通过哪些通路。(B)示出了当来自锅炉并引导到塔的废气已达到负荷速度时的阻尼器和气流。
图15示出了根据图14的第五优选实施例的另一种改型的湿气处理系统,其中设有板来控制吸收塔的通道的宽度。
图16示出了根据图14的第五优选实施例的再一种改型的湿气处理系统,其中设有板来控制吸收塔的通道的宽度。
图17示出了现有技术的湿气处理系统,其在主通路上采用湿式处理塔,主通路连接废气源和大气。
图18是本发明的第六实施例的湿气处理装置的前视示意图。
图19是图18的侧视图。
图20示出了一消雾器的放大透视图,其可以装设在图18的装置中。
图21示出了根据示于图18的发明的另一种改型的湿气处理系统。
图22是表示塔中气体速度与消雾器出口处的雾浓度之间关系的实验验证对数曲线。
图23是表示塔中气体速度和在消雾器的入口处分散的液体比率的实验验证关系图。
图24(A)表示现有技术的湿气处理装置的示意图,图24(B)以透视图表示图24(A)中设置有那样大量的朝上的喷嘴和管线。
图1是关于本发明的第一实施例的湿气处理装置的示意图。
在此图中,来自锅炉或其它燃烧装置的废气1导入吸收塔2下部的入口3。导入塔中的废气1与吸收液5形成接触,吸收液5通过塔内下部的喷嘴4提供,气体中的目标成分从气体传到吸收液5。
气体中的目标成分可以与吸收液结合的事实表明它们是可溶的物质或颗粒。在此实施例中,目标成分是二氧化硫(SO2),其可溶于吸收液中,含有作为吸收剂的石灰石(1imestone)的浆液用作吸收液。
在此实施例中,喷嘴是朝上的喷嘴4。当吸收液5从喷嘴4向上喷射时,通过入口3引入的废气1夹带在由喷嘴4喷射的吸收液的射流5a之中。当气体被迫穿过吸收液5的射流时实现液-气接触。
在吸收塔2的上部靠近射流的顶部设置一消雾器6。消雾器6去除夹带在气体1中的吸收液5。
当在塔2中已由吸收液5去除目标成分并且已由消雾器6去除夹带的吸收液之后,洗净的气体7最终通过排气孔8输送到大气中或者输送到所需的后续阶段的处理装置(未图示)。
一具有开口顶部的收集装置9设置在吸收塔2的内周表面低于消雾器处。由消雾器6捕获的吸收液5收集在收集装置9中并通过连接管线10落入压力箱11中。
箱11的压力设一或使得当废气1气流越快时,由供给喷嘴4喷出的吸收液的射流越高,从而射流高于收集装置9。
连接管线10的上端与收集装置9的底连通。连接管线穿过压力箱11的顶,并且其下端处于箱11中通常浸入液体的位置。依此方式,连接管线10在压力箱11中形成一气体密封。
换句话说,尽管收集在收集装置9中的吸收液5通过管线10流入压力箱11中,但是在压力箱11中液体之上的密封空间11a的空气被加压,从而箱11中的液体5经历回流。管线10中液体的高度正比于箱11内的压力。通过调节管10的顶和底的差、收集装置9的位置和箱11中的压力,使得连接管10中液体的高度低于收集装置9,我们可以使收集装置9中的吸收液返回到压力箱11并使管10中的液体5保持箱11中的气体压力密封成为可能。
在压力箱11的底部为空压机12和吹气管13,吹气管13连在空压机12上。压缩空气,换句话说含氧气体,被吹入贮存液体之中。
此压缩气体的作用是两方面的。其第一个作用是保持在压力箱11中的密封空间11a的压力。其第二个作用是当液体与通过液-气接触已吸收SO2并且液体现在成为含石灰水的浆液时,液体与含氧气体接触。此接触使SO2氧化,从而形成二水硫酸钙(石膏)。
箱11的密封空间11a中的压力用于通过供给管线14和阀15循环贮存在压力箱11中的吸收液,其控制到达吸收塔2的喷嘴4的流量。
我们下面将讨论压力箱11的结构。
在压力箱11的顶有排气管17和阀16,其控制箱11中的压力。箱的侧壁具有管线18,通过此管线提供例如中和剂等原材料;侧壁上还有管线20,通过此管线,来自塔2底恢复室56的吸收液5由循环泵21输送。
管线19去除石膏,石膏是在SO2于箱11底部氧化时形成的。
我们下面将讨论为什么压力箱11设置成如上所述的结构。
对于此实施例,虽然在塔2中向上喷射的吸收液5的大多数在塔顶收集在收集装置9中,但是液体5的一部分不可避免地会随气体逸出,并且液体5的一部分会落到塔底部。收集装置9从来不会收集100%的吸收液。当收集在吸收塔2底部的液体达到一预定的高度时,液体由泵21返回到压力箱11。
中和剂(neutralizing agent)或类似物通过供给管线18供给到压力箱11,液体的一部分通过管线19去除并循环到石膏恢复处理工艺。在此实施例中,通过管线18供给吸收液,去除到石膏恢复处理工艺(未图示)的液体的量、以及随气体逸出的液体的量必须平衡,从而保持压力箱11中的液面高度。
由空压机12供应到压力箱11的空气量决定于废气中的SO2的量。因而箱11中的空气压力通过平衡由管线14和19排出的液体量、由管线10、18和20供应的液体量和由空压机12引入的空气量来控制。
如果失去了平衡,箱内的压力超过一预定值,那么压力控制阀16自动打开,允许压力逸出,直至箱内的内压返回到所述预定值。依此方式,箱内的压力可以始终被保持在一设定值。
本实施例的装置的效果通过以下实验得到了证实。
图2是根据本发明在气体的流速和在气体处理装置中去除SO2的速率之间的示例关系的图示,其中吸收液为含有硫酸钙的浆液,在循环中液体的流速保持不变。竖轴表示SO2的去除速率,横轴表示气体的流速。
从此实验清楚地表明,可以获得的去除二氧化硫的速率在较宽的流速范围内都在90%以上。
所以,即使当锅炉或其它废气源的负荷波动时气流减小,仍可以去除90%以上的二氧化硫。
而且,在此实验中几乎所有的吸收液都收集在示于图1的收集装置9中,从而处理进行得相当平滑。当气流速率减小时,我们增加箱11中的压力以确保液体5达到塔顶。在此情况下,也是几乎所有的液体5均收集在收集装置9中。
那么,对于此实施例,即使当夹带液体的气体的流速减小时,不使泵就可以使吸收液均匀地恢复。
在此实施例中,箱通过加压气体,例如压缩空气加压。因而不必保持箱内的液面高度高于将液体喷入塔中的喷嘴。压力箱可以设置在低于现有技术的装置处,改进了设计自由度。如上已讨论过的,如果因为塔2中的气体流速已由于负荷波动而使吸收液5不能被夹带,那么箱中的压力可以被增加,从而液体可以升高到消雾器的高度。这将确保液体可以被恢复。
图3为一湿法处理装置的示意图,其为本发明的第二优选实施例。此装置不采用前一实施例中的朝上的喷嘴,而是利用重力馈送来提供吸收液。
如图所示,来自锅炉或其它燃烧装置的废气1通过烟入口3引入吸收塔2的底部。它们沿着气体通路2A行进,气体通路在塔中向上延伸,形成一竖直气流。气体穿过消雾器6,并通过排气口8在吸收塔顶排出。
恢复容器56设置在吸收塔2底部。这里吸收液5为石灰(lime)浆液,其从塔顶落下,被收集并由泵21循环到第一贮液箱27。
在气体通路2A的开始,在正对烟入口3的上方,多个具有开口顶部的导管31平行地布置成水平阵列,彼此互相正交。向导管31提供吸收液的第一贮液箱27中的液面高度略高于导管中液面的高度。利用适当落差的重力,液体5通过管线29和阀引入输送管线190(见图5)中。液体通过输送管线190运送到导管31,在此,液体在每个导管侧壁的上表面形成一薄层,液体溢流到导管之间的空间30。(见图4和5)第一贮液箱27中的液面高度27a保持稍高于导管31中的液面高度,从而由泵21和管线24a恢复的液体5的量和供给的新鲜液体的量根据通过阀60提供到塔的恢复液体量进行调节。
图4表示吸收液导管31的两种可能的布置方式。在图4(A)中,导管在一水平面内平行布置,基本上横切气体通路2A的入口。废气32在导管之间的空间流过。为了恢复落入塔2内壁的吸收液5,即石灰石浆液(limestoneslurry),在塔的左右两壁上提供90。的弧形管线24。
根据这种结构,多个导管31在通入气体通路2A的入口以一预定的间隔平行布置。这减小了气体必须通过的通道尺寸,因而将其加速到一很高的速度。吸收液5溢流(39)到空间30,这有助于加速气流32。因此,溢流与快速上升的气流32形成正交接触。由高速气流32施加的能量扰动液体5并将其转化为雾。
收集在曲线集水管线24处的液体5再次由气体上升,从而减少所需要的泵21的工作。
在图4(B)中,两层导管31A和31B分级设置在两个水平平面上,它们基本上横切气体通路2A的入口。气流32受力穿过下平面的导管31A和上平面的导管31B之间的空间30A和30B。当气流必须穿过的通道在第一平面的导管31A之间的空间30A变窄时,其被加速到较高的速度。吸收液5被释放入空间30A,在此气流32的速度增加。一直到当液体与快速上升的气流32接触时的点,其作用示于图4(A)。当其释放到第一组导管31A和第二组导管31B时,气流32的减速和气体的膨胀使得高速的废气流1具有负压。在吸收液5被释放的第一组导管31A的表面,液体被破碎成细小颗粒并转化为雾。当气体在第二平面穿过导管31B之间的空间30B时,气体再次压缩和加速。执行如上所述相同的操作,产生更有效的气-液接触。还可能采用三组或更多组导管。
图5表示穿过图4(A)中的导管31的吸收液5的液流。
在此图中,输送管190连接到管线29,吸收液穿过它进入系统,输送管190可以绕着塔的内壁布置。导管31彼此平行地布置,并正交于管线29的轴线。每个导管31的一端与输送管190的侧表面的各个开口190a连通。
从图5(A)可以看出,导管31的侧壁的顶部具有一水平表面。吸收液5沿着导管31的整个长度溢流,并进入导管之间的空间30。
因为在导管31的侧壁很难提供水平的边缘,所以另一种可能的结构图示在图5(B)中。在导管31的两侧壁上边缘上提供多个缺口31a,各缺口在轴向具有均匀的间隔。通过这些缺口31,产生周期性的溢流39进入空间30,与高速气流32形成正交接触。
根据此实施例,引入吸收塔2的废气1直接进入水平运动溢流的薄层。当气体穿过很多平行导管31之间的空间30时,产生快速上升的气流。(在塔中的气体速度约为10m/s。)此气流与如上所述的吸收液5形成正交接触。此接触冲击的能量将液体5破碎,产生雾。液体在上升气流中分散,其在导管31之上涡旋膨胀。在导管31的开口表面的负压也使得在导管上表面的液体5变成雾。随着此雾分散并与气体混合,产生有效的液-气接触,形成液体和气体分散于其中的气体。
液体与气体分散于其中的气体在塔的上部产生液-气接触区2A。当气体上升到塔顶的消雾器6时,目标成分被从废气中去除并被液体5吸收。
因为在此实施例中的目标成分为二氧化硫(SO2),其可溶于液体5,所以采用含有吸收剂石灰石的浆液来促进有害成分与吸收液的结合。
当废气达到液-气接触区2A时,分散在其中并夹带在气体中的吸收液5由消雾器6恢复并通过管线24a再循环到第一贮液箱27。被恢复的液体从弧形槽24再循环,其沿着塔的内壁流动,经由管线24b流到第一贮液箱27。
在吸收塔2中,目标成分由液体5吸收,夹带的液体5由消雾器6分离。现在已成为洗净气体的废气1最终通过排气孔8输送到大气中或另一个下游的装置(未示出)。
图6示出了上述实施例中的导管的另一些实施例。这里导管31包括上表面关闭的槽。在导管31的侧表面的上部,面向气流32导入的空间30的表面为沿着导管的轴向延伸的狭缝或很多小孔。在此情况下,如图所示,应当形成导管31的底表面,从而它们的横截面为曲线(即,它们可以为圆的,流线型的或类似滴形的)、楔形或三角形,以缓和流动的阻力。在图6(A)中,导管31的底部包括管线31c,其截面为半圆形,管线31c的顶部由平板31d盖住。在导管的两侧壁,面对空间30,沿着轴向以一定间隔设置有多个小孔36或狭缝37。(见图6(D)和(E))。
在图6(B)所示的实施例中,导管34具有空心圆形的截面。沿着包含轴线的水平截面的母线,沿着轴向以一定间隔设有很多小孔36或狭缝37。(见图6(D)和(E))。孔36或狭缝37是否位于包含轴线的水平横截面的母线上并不关键,它们也可以位于轴线的上方或下方。
那么,根据这些实施例,吸收液5水平地溢出或流入导管之间的空间,而不是象现有技术的装置那样由喷嘴向上喷。这就产生设备成本的降低和能量的节省。
最好是,在这些实施例中,吸收液由重力提供到导管。然而本发明并不预先排除使用泵来提供吸收液。如果使用泵,那么泵可以很小以便可以减少设备成本。
对于这些实施例,多个导管在气体通路2A的入口处以预定的间隔30成排布置。这造成在提供液体的同时在空间30的气流32和液体5之间形成有效的液-气接触。在现有技术的装置中,废气被夹带并吹过液柱,之后在塔顶分散。根据本发明,在较短的时间以更好的效率产生明显更大的液-气接触。这导致高效率的从废气中吸收和去除目标成分,并在较短时间破碎和分散液体5。两种效果都涉及较低的设备成本。
图7示出了根据本发明第三实施例的湿气处理装置的示意图。
在此图中,来自锅炉或其它燃烧装置的废气1导入吸收塔2的下部的入口3。导入塔的废气1与通过塔内下部的多组喷嘴4A至4C提供的吸收液5形成接触,气体1的目标成分从气体转移到吸收液5。
在此实施例中,与吸收液结合的成分为二氧化硫(SO2),其可溶于液体5中,所以含有吸收剂石灰石的浆液用作吸收液。
恢复容器56处于吸收塔2的底部。在容器内,收集石灰浆或其它吸收液。恢复容器通过循环泵21、缓中箱22、喷嘴泵23和阀43A至43C连接到多组喷嘴4A至4C的馈送管线49。
各组喷嘴包括向上的阵列4A至4C。当吸收液与从喷嘴阵列4A至4C向上喷射时,通过入口3引入的废气夹带到由喷嘴4A至4C喷射的吸收液5的射流5a中,当气体被迫穿过吸收液5的射流5a时发生液-气接触。
消雾器6设置在靠近射流顶部的吸收塔的上部。消雾器6将夹带在气体1中的吸收液5去除和再循环。
当目标成份已经在吸收塔2中由吸收液5去除并且夹带的吸收液5已由消雾器6去除之后,洗净的气体7最终通过废气孔8输送到大气中或所需的后续处理装置中(未图示)。
吸收开口顶部的收集装置9设置在消雾器之下吸收塔2的内周上。由消雾器6捕获的吸收流5收集在收集装置9中。其可以根据需要在通过缓冲箱22之后再循环和再利用。
由于由向上的喷嘴阵列4A至4C喷射的吸收液5的射流由废气1的速度向上推,速度应选定为可驱使液体至收集装置9之上。一般地,锅炉或其它废气源的负荷将改变。如果气体的流量减小,速度的下降将导致较少的吸收液被夹带,如前所述。
在此实施例中,这通过在图中左、中、右侧提供三个喷嘴阵列4A至4C来解决。通向喷嘴4A至4C的管线49上的阀43A至43C可以独立地开或闭,以允许喷嘴阵列的每一个可以喷射液体5或关闭。尽管在图中显示喷嘴阵列4A至4C的每一个只有一个喷嘴,实际上每一个含有在图的后面连成排的多个喷嘴。
在左喷嘴阵列4A和中间喷嘴阵列4B之间和在阵列4B和右喷嘴阵列4C之间为竖直板40A和40B。
板40A和40B的上边缘延伸到吸收装置9之上装设消雾器6的高度。两个板的下边缘处于不同的高度。板40A悬到恢复容器56高度A处;板40B只悬到高度B处。板40A和40B形成三个不同的气体可流过的通道41A、41B和41C。
在此实施例中,控制泵的驱动使得恢复室56中的液体5上升。当高度升到A时,板40A的底没入液体5中,左气体通道41A被关闭。通过入口3引入的废气1被推动只流过中心通道41B和右通道41C。当左喷嘴阵列4A的阀43A关闭时,气体流过的通道的容量,现在只处于通道41B和41C,为其先前的2/3。
因此,即使容量减小三分之一,气流速率仍保持不变。液体5仍被夹带到气流中,由喷嘴阵列4B和4C喷射的射流高度保持不变。在吸收液5和气流32之间的液-气接触继续为快速的。
当液面到达B时,板40A和40B的底都没入液体5中,左气体通道41A和中间通道41B闭塞。通过入口3引入的废气1被推动只通过右通道41C。当左和中间喷嘴阵列4A和4B的阀43A和43B关闭时,气流穿过的通道大小,现在只包括通道4C,其为原来的1/3。结果,即使流量减小三分之二,流速仍保持不变。
根据此实施例,当吸收塔2中流动的气流量减小而气流速度成比例地降低时,由板40A和40B形成的通道41A至41C之一可以关闭。以此方式,通道的大小可以根据气流的减小量来控制,使得气流速度保持不变,尽管气流量减小。
图8示出了图7实施例的改型。板40A和40B的底端为给定的曲线45,将其弯成朝向入口3的“J”形,通过入口3烟被引入吸收塔2。
对于此实施例,穿过烟入口3在一向下斜坡上行进而引导到吸收塔2中的废气被推动沿着J-形的曲线45运动,使得它们被调整为纯粹竖直的流动,其与来自喷嘴阵列4A至4C的喷射为相同的方向。因而板40A和40B也可用作调整废气气流。这提高了液-气接触的效果。
图9示出了本发明的另一个优选实施例。在图的左侧和右侧具有两个朝向上的喷嘴阵列4A和4B。通向喷嘴4A和4B的管线49上的阀43A和43B可以开或关,使得通过阵列4A和4B的每一个的液体5的喷嘴可以独立地打开或关闭。
一单块竖直板40A分隔喷嘴阵列4A和4B。板40A的支承48点低于安装喷嘴4A和4B处的高度。旋转板46朝着烟通道3转动,其设置成使得支点48处于中心。
对于此实施例,当朝向烟入口3的旋转板46由水平方向稍朝下旋转并保持就位时,左气体通道41A和右气体通道41B都打开,使得其处于液-气接触的正常方式。
当旋转板46从烟入口3朝液体恢复容器56向下旋转直到竖直悬吊时,其底部没入吸收液5中。这样就封闭左侧通道41A的入口,使得进入入口3的废气别无选择,只能通过右侧通道41B行进。在这些情况下,当左侧的喷嘴阵列4A的阀43A闭合时,气体流过的通道大小减小一半。
图10是图7的实施例的另一个改型。仅解释有别于图9的改型的那些方面,板40A设有一滑板47,其装在低于装设喷嘴阵列4A和4B的高度处,使得它可以向上和向下自由移动。根据此结构,当板47从恢复容器56升起时,左侧气体通道41A和右侧气体通道41B的入口均打开,构成液-气接触的正常方式。
当板47坚向下降时,其底端没入吸收液5中。这样就关闭左侧通道41A的入口,结果通过入口3进入的废气别无选择,只能穿过右侧通道41B。在这些情况下,当左侧的喷嘴阵列4A的阀43A关闭时,气体流过的通道大小减小一半。
通道40A还可以构造成使得它可以在正交于废气流的方向水平移动。
图11是可移动板40A的另一种改型。板40A直接由吸收塔2的左侧壁朝着废气气流向塔的中间移动。当其移动到塔的中间时,板40A设置在左侧喷嘴阵列4A和右侧喷嘴阵列4B之间,形成一竖直分隔。
板40A的底端没入收集在恢复容器中的吸收液5之中。
结果,只有板40A右侧的通道41B的入口打开。右侧通道41B随着板40A从吸收塔2的左侧壁向塔的中间移动而变窄,因此减小废气1通过的通道的横截面积。
对于此实施例,当废气流量减小时,板40A可以向塔的中间移动。以此方式通道41A和41B的大小可以减小。
对于此发明,当锅炉或其它燃烧装置的负荷波动造成吸收塔中的气流减小使得流过通路的气体的流速成比例减小时,开始由气体横切的通道的尺寸可以受控,从而流速保持不变。由喷嘴喷射的高度可以保持不变,导致在吸收液和气流之间稳定的液-气接触,并且使得吸收液能够在塔顶不断地被恢复。
此实施例也可节省无意义的驱动锅炉泵的力量,防止液体被无用地再循环。
通过关闭由板产生的气体通道之一或者通过减小气体通过的通道的截面积,我们可以根据流量的降低来控制通道的大小,从而气体的流速保持不变。
另外,通过调整恢复容器中的液体的高度或选择性地降低面板,直至其下端没入液体,我们可以容易地开启或关闭一个或多个通道。
对于此实施例,我们可以通过改变板底部的悬吊角度来容易地控制流入通道的气体量或打开和关闭通道入口。
在图8的装置中,板还起到调整废气流动的作用,导致更有效的气-液接触。
在图9至图11所示的装置中,板根据废气流量的改变而移动。这允许我们自由地调整气体通道的截面区域。
图12为本发明的第四优选实施例的湿气处理装置的示意图。我们将避免讨论已含于上述解释的装置的重复部分。
从图12可以看出,在恢复容器52之下为吹坑(llowpit)60和吹坑泵60a,装设二者的目的是为了维护,这里恢复容器52为在吸收塔2的底部之处的箱。
管线68从恢复容器52连列吹坑60,管线上具有一电磁阀67。穿过处于烟入口之内的传感器的废气(在塔中)的流速由控制电路66检测。当吸收塔2启动或关闭时,电磁阀67打开,直至废气1的流速达到负荷速度。这就产生一迂回再循环路径,包括恢复容器56、吹坑60、吹坑泵60a和压力箱11。
在贮存在压力箱11的液体之上的空间可以根据需要加压,压力前11装设在吸收塔2的外部。压力由控制电路69,用压缩机17a和压力调节器16控制。
通过压力传感器62、控制电路69检测供给管线14的入口处的压力。通过压力调节器16,其控制箱11中液体之上的空间11a的压力,从而保持提供到喷嘴4的液体的压力几乎不变。
当箱11内的液体上升或下降时,施加到液体之上的空间11a的压力根据液体5的重力的改变,通过压力调节器16来控制。以此方式,不论在箱11中的液体高度有多高,液体5的供给可以保持不变。
再循环在塔2顶由消雾器6分离的吸收液5的管线61的出口处于压力箱11中的液面之下。这导致一再循环系统(以下称为主循环系统),包括压力箱11;供给管线14;喷嘴4;夹带处理,通过此处理废气1与液体接触,目标成分被吸收;由消雾器6分离液体;再循环管线61;以及返回压力箱11。
对于此实施例,当废气的速度等于负荷速度8m/s时,吸收液5将循环通过主循环系统,从而由喷嘴4喷射的液体5的射流5a由废气1带到消雾器6。
也就是说,经过供给管线14并喷出喷嘴4的液体5的射流5a的速度为受控的,使得该速度几乎保持不变。这通过压力调节器16来实现,它通过控制箱内液体之上的空间11a的加压来对压力箱11加压。射流被升到吸收塔2的顶部并夹带在上升的废气,以实现液-气接触。经过接触工艺处理,在液体达到消雾器6之前,废气1中的目标成分被吸收。夹带液体由消雾器6分离,并经由管线61再循环到压力箱11中。
在图13中,纵轴表示废气速度,横轴表示操作时间,水平点划线表示最小负荷速度。从图13可以看出,在吸收塔2被启动或关闭过程中,废气的流速低于负荷速度。在此情况下,由喷嘴4喷出的液体5的射流5a将不会被废气1带到塔顶。相反,几乎所有喷射的液体5都落入恢复容器56。(落下的液体在图中以标号5b表示)同时,由入口3处的传感器65测得的废气速度(塔速度)由控制电路66检测,电磁阀67被打开直至此速度等于负荷速度。然后,恢复容器56中的液体通过一定路径循环到箱11,此路径包括恢复容器56;吹坑60;吹坑泵60a;以及压力箱11。
也就是说,落入恢复容器56的液体5b被导入恢复容器56之下的已存在的吹坑60。这就避免了对很大恢复容器56的需要。流入吹坑60的液体再由吹坑泵60a再循环到压力箱11。
对于上述再循环路径,当箱11中的液体升或降时,控制电路69通过传感器62检测到供给管线14的入口处的压力,并通过压力调节器16控制提供到喷嘴4的液体的压力,使得其保持基本不变。这就使得不论箱11中的液体的高度如何吸收液5的供应保持不变。
在此实施例中,压力箱11中的液体之上的空间11a可以由压缩机17a加压到一给定的压力。因而没有必要设循环泵用以从喷嘴4喷出液体5。然而,管线61的末端必须设在压力箱11中的液体的表面之下以防止漏气。
对于此实施例,当由于燃烧装置的负荷变动而使废气速度下降时,可以启用再循环路径,从而塔底部的收集箱中的吸收液经过第二贮液箱到达压力箱。最好是,此维护再循环系统可以被有效地采用,以连续地循环液体。因为此维护再循环系统采用已有的吹坑和吹坑泵,所以没必要增加相应的承受箱或使用更大的驱动能量。这就保持操作和设备成本很低。
对于此实施例,液体喷出的压力通过调节由对箱加压获得的施加压力来检测。不需要喷射泵,并且不论箱中的液体高度如何,液体均可以以稳定的方式供给。
从图13可以看出,当吸收塔2正在开启或正在关闭时,废气的流速低于负荷速度。在此情况下,从喷嘴4喷出的液体5的射流5a不会被废气1来带到塔顶。相反,几乎所有喷出的液体5都落入恢复容器56。(落下的流体在图中以标号5b表示。)为了克服此缺陷,在现有技术的处理装置中,在正被启动或关闭时,来自燃烧器或锅炉的废气不经过吸收塔馈送。在这些情况下,废气旁流过塔并排入烟囱。当废气的速度达到负荷速度时,它们开始流入塔。
此再输送系统(rerouting system)示于图17中。在主通路74上,其将锅炉、燃烧器或其它废气源与烟囱或其它装置连接,以将气体释放到大气中,废气的压力被提高。在此通路上,气体经过推进风扇71,其将气体加速;气体还经过湿气吸收塔2。辅通路72连接推进风扇71的入口侧和吸收塔2的排出侧。在辅通路上有一导向烟囱的阻尼器72。当塔2正被启动或关闭时,推进风扇71关闭,阻尼器73打开,而阻尼器77和78关闭。那么,由燃烧器或锅炉排出的废气1不是流过吸收塔,而是流入辅通路72,在塔2周围绕道,并排入烟囱。当气体的速度达到将液体5升高到一标准高度所需的负荷速度时,推进风扇驱动,阻尼器73关闭,阻尼器77和78打开。辅通路72关闭,废气1如箭头所示的方向,从锅炉沿主通路74流动。它们穿过推进风扇71,在吸收塔2中经过特定的去硫工艺,并通过烟囱排出。
对于此现有技术,在塔的启动和关闭期间,废气不穿过塔。由于气体此时不被处理,其中的二氧化硫和颗粒不会去除。如果通过燃烧产生较少SO2和较少颗粒的轻油来解决此问题,那么燃料的成本会很高。
图14涉及本发明的第五实施例,其成功地采用现有技术的辅通路72来提高第四实施例所取得的效果。主通路74将锅炉、燃烧器或其它废气源与用来将气体排到大气的烟囱或其它设施相联,在主通路74上具有处理系统,其使气体流过吸收塔,在塔中它们的速度用于夹带吸收液5。所形成的液-气接触使得气体的目标成分被液体5吸收。图14(A)表示当塔启动时哪些阻尼器打开和关闭,以及气体流过哪一路径。图14(B)表示当引入到塔中的来自锅炉的废气已达到负荷速度时的各阻尼器和气流。
从图14可以看出,主通路74将锅炉、燃烧器或其它废气源与用来将气体释放到大气的烟囱或其它装置相联,在主通路74上,来自锅炉的废气1经过推进风扇71,其提高气体的压力并将气体加速;废气还经过湿气吸收塔2。辅通路72连接推进风扇71的入口侧和吸收塔2的排出侧。在辅通路72上具有通向烟囱的阻尼器73。
在此实施例中,在启动期间,在废气导入吸收塔2之前,阻尼器73打开,如图14(A)所示,形成提高气体压力的再循环路径,该路径包括辅通路72和主通路74。来自锅炉的气体1不是随着进入排气通路76,而是在再循环路径上被推进风扇71加速。这将持续进行,直到塔2中的气体达到负荷速度。
当塔中的气体可保持负荷速度时,辅通路72上的阻尼器73关闭,如图14(B)所示,废气1不被再循环而被处理。
下面将参照图13的废气量与锅炉操作时间的曲线来简要地解释采用辅通路来提高气体压力。
从图13的曲线可以看出,在启动期间T1,即塔刚启用工作之后;以及关闭期间T2,即塔刚停止工作之前,废气量太低以致于在吸收塔2中处理的气体的速度低于使液体不再降落入收集箱的速度V1(即负荷速度)。阻尼器73打开,如图14(A)所示,直到塔中的气体达到其负荷速度。一旦达到它们的负荷速度,阻尼器73就关闭,如图14(B)所示,并且塔2的工作完全启动。
图15示出了第五实施例的另一种改型,其中设置板来控制吸收塔2中的通道的宽度,此通道是废气流过的通道。一竖直板40设置在液-气接触区41。板40可以水平移动,改变在接触区41由废气穿过的通道的横截面积。
图16是本发明的第五实施例的又一改型。它对应于图7,其中多个板控制吸收塔2中的气体通道的宽度。多个板在液-气接触区41内竖直定向,它们的底端处于不同的高度,呈阶梯形式。通过控制塔底的液体高度,我们可以改进废气通道的横截面积。
当导入吸收塔2中的废气1以低于塔的负荷速度的速度流动时,板40可用于限制塔2中的气体通道。如果阻尼器73打开,将被处理气体确定到辅通路72,气体将通过推进风扇71返回到塔2。以此方式,导入到吸收塔2的废气的塔内速度可以进一步提高。
根据此实施例,塔内的气体流速可以始终保持在负荷速度以上。这意味着即使当工厂正在启动或关闭时,吸收塔也可以满容量工作,而且没必要在塔底较大容量的贮液箱或再循环泵。
图18和19是本发明的第六实施例的湿气处理装置的前视图和侧视图。我们将避免讨论与前述实施例的特征一致的附图的那些方面。在相对于塔2高度的中间高度处设有给定数目的输送管190,其具有多个朝上的喷嘴4。供给管线14上设有一再循环泵21,管线14在这些输送管线190和恢复容器56之间延伸。通过这些元件,吸收液5在吸收塔2内分散。废气的目标成分二氧化硫和颗粒如上所述被吸收和去除。
消雾器6设置在吸收塔2顶部低于烟出口8处。
可以装设在这里的消雾器6的一个优选实施例示于图20。此消雾器包括多个板6a,板6a具有山尖形的侧截面(或弄平的字母V形)。这些板设置成具有间隔地一个放在另一个之上,并由条92承接在一起。板的一排6a在其底部与板的另一排6b相连,一排向左倾斜,另一排向右倾斜。在此结构中,各板装在吸收塔2上。然而,消雾器6的形式和结构不限于图20的例子。下面将要简短地讨论,两组板6a和6b应当彼此相向地倾斜,使得它们可在底部固定在一起;容器80A应当定向成与板6a和6b的轴成十字交叉,以减少用于收集从消雾器6落下的液体5的容器80A的数量。在各种情况下,都必须有足够的空间,用于使夹带气流通过,以便夹带到废气1中的吸收液5的雾有效地被消雾器6捕获。
我们将接下来讨论本发明的主要结构。在消雾器6之下为所需数量的容器80A,其为收集箱(见图20),以容放从消雾器6落下的吸收液5。在此实施例中,具有三个容器(receptacle)80A;但是可以有任何数量的适合于消雾器6的布置和数量的容器80A。
这些容器80A连接到管线81A的上端。管线81A具有竖直段90,其向下延伸一特定的长度。竖直段90提供以一定势能(重力势能)正被输送的吸收液5c。该段延伸到分散吸收液的收集区的正下方。在其底端为喷嘴形开口82A。
管线81A的竖直段90的长度根据由喷嘴4向上喷射的液柱的高度而不同,但是其至少应与消雾器6的高度等长度或更长。
容器80A和管线81A的实际结构将结合图19来详细解释。每个容器80A设置在两组板6a和6b的底部紧固在一起的地方,容器80A取向为与消雾器的底固定在一起并相对于塔水平的沿线正交。每个容器80A的底稍倾斜,从而吸收液5c在一个方向流动。
管线81a的上端在容器80A的倾斜底部的下端与吸收塔2的侧壁相连,从而容器80A中的液体流入其中。
管线81A具有角度字母“C”的结构。其竖直段90沿着塔的外壁向下延伸一等于消雾器高度的距离。在段90的端部,管弯曲并再水平地进入塔。在水平段91的下表面,其也在塔内侧,以特定的间隔设有多个喷嘴形状的开口82A。更具体地说,喷嘴状的孔82A在向上的喷嘴4之上,基本上在喷射柱的顶点,并在正对消雾器之下的收集区。利用势能,其由向下流的管线段90(即利用重力),穿过孔82A而来的液体5C随着其与喷射柱碰撞而雾化并且变成细小液滴。这就提供了有效的气-液接触。
在此实施例中,管线81A的竖向长度选择成使得管线的水平段可以在来自喷嘴4的喷柱顶部之上,并离开和低于正对消雾器6,在此分散液的收集区将会产生。
如图19所示,管线81A的一段可以在吸收塔2的外部;或者整个管线,包括段90都保留在塔内。
现在我们将讨论示于图21的另一优选实施例。
我们将只论及有别于如上所述图19的实施例的结构。图21中所有的元件或位置标号出现在图18至20中的具有与那些图中相同的功能。为了避免重复,我在这里不进一步讨论。
在第二实施例中,正如在图18中一样,容器80B设置在每对消雾器6相遇处的底部。所有的容器80B由单根管80连接,所有的液体均流入此管。
管线81B通过塔向下延伸。其下端82B排入到液体恢复容器56。不象在前一实施例中那样的喷嘴,开口82B仅为一孔。
在此实施例中,不象在图18和19中的装置,收集在容器80B中的液体不是在喷柱的正上方被雾化,而是输送到恢复容器56。
下面我们将集中讨论图18至21的实施例的操作。
当在这些实施例的装置中废气穿过吸收塔2向上行进的速度达到5.5m/s时,夹带到气体1中的液滴开始附到消雾器6,并且大量吸收液5开始由板向下流向消雾器的底部。不是允许从消雾器6直接落入塔中,而是吸收液收集在容器80A和80B中。重力使得从容器80A和80B出来的液体5C流入管线81A和81B。在图18和19所示的实施例中,势能用来从喷嘴状开口82a喷液体至来自喷嘴4的(吸收液)射流的顶部。这些开口82a不是正在消雾器6的下面,而是距之有一段距离,其由管线81A的长度来确定。从开口82A喷出的液体5C与射流碰撞并将其自身形成小滴。这就提高了液-气接触的效率。
在图21中,收集在容器80B中的液体输送到恢复容器56,再通过输送管线190和喷嘴4向上喷射。
对于所有的实施例,都避免了大量液滴都形成在正好在消雾器6之下的区域的问题,在此区域可能形成收集区。相反,在此区域吸收液5夹带在废气1中,从而吸收液不会再分散。
图22是表示塔中气体速度(由水平轴表示(m/s))与消雾器出口处的雾浓度(由纵轴表示(m/m3N))之间关系的实验验证对数曲线。曲线比较了带有去除吸收液机构的装置(本发明的装置)-以黑实标记表示,以及没有这种机构的装置(现有技术的装置)-以空白标记表示。
以空白圆圈表示的现有技术的装置产生射流为1.7m高。当塔中的气体达到5.5m/s的速度时,在雾出口处的浓度急剧增大。然而由黑实圆圈表示的装置产生1.8m高的射流,即使当速度超过5.8m/s时,雾出口处的浓度也不增加。
当我们比较产生3.5m高射流的以空白三角形表示的现有装置和产生3.3m高射流的以实心三角形表示的本发明的装置时,我们发现,在速度达到5.8m/s时,本发明的装置在雾出口处的雾浓度是现有技术装置的1/50。这是非常明显的降低。
从该图清楚地看出,当气体的速度超过5.5m/s时,在防止雾被释放到大气中的效果方面本发明的装置比现有技术的装置更有效。
在此实验中选择代表本发明的装置是图21所示的装置。其它条件如下(对于图中的射流高度,我们采用保持为柱形的喷射流的高度。)消雾器弯板型,板倾斜45°消雾器到喷嘴的距离8m图23是表示塔中气体速度(以横轴表示)和在消雾器的入口处分散的液体比率(以纵轴表示)的实验验证关系图。在本发明的消雾器的入口处的分散比率(雾的重量/喷射液体的总重量×100)与由空心圆圈表示的产生2.4m高射流的现有技术的装置以及由实心黑圆圈表示的产生1.9m高射流的装置区别不大。三者都表现为很低的分散比率。然而,由空心三角形表示的产生2.8米高射流的现有装置,和由黑实心三角形表示的产生3.3米高射流的装置比本发明具有更高的分散比率。此图清楚地表明,即使在射流的高度为3.3米、气体的流速为5.5米/秒时,本发明仍具有可以接受的较低雾分散性。
用作此实验的装置是图21所表示的装置。其它条件如下(对于图中的射流高度,我们采用保持为柱形的喷射流的高度。)消雾器弯板型,板倾斜45°消雾器至喷嘴的距离8m对于此实施例,仅具有很小量的夹带在洗净气体中和排出塔的雾。加速流过塔的废气改进了处理操作的效率,从而极为有益。
对示于图18和19的实施例,直接位于射流之上的通过管线返回到吸收装置的吸收液,相对于沿着由喷嘴喷出的液体射流的废气,再经历吸收处理工艺。这就提高了上面讨论的效果,从而将处理功效提高到一更高的水平。
对于图21的实施例,即使当达到消雾器的液体量大大增加,液体也会连续输送到收集箱和再利用。
权利要求
1.一种湿气处理装置,其中,收集在第一贮液箱中的吸收液由在吸收塔中的一组喷嘴以一特定的方向喷射,所述喷射的吸收液与导入所述吸收塔的废气形成接触,在所述废气中的目标成分被吸收和去除;其中,所述吸收液的所述第一贮液箱包括一压力箱,其在所述收集的吸收液的表面之上的空间内含有一加压气体,并且所述加压气体的压力用来从所述吸收塔中的所述一组喷嘴喷射收集在所述压力箱中的所述吸收液。
2.根据权利要求1所述的湿气处理装置,其中,吸收和去除到所述吸收液中的所述目标成分是二氧化硫(SO2),所述加压气体是含氧气体,并且所述含氧气体在所述第一贮液箱的底部吹入所述收集的吸收液中。
3.一种湿气处理装置,其中,收集在第一贮液箱中的吸收液由在吸收塔中的一组喷嘴以一特定的方向喷射,所述喷射的吸收液与导入所述吸收塔的废气形成接触,在所述废气中的目标成分被吸收和去除;其中,所述吸收液的所述第一贮液箱包括一压力箱,其在所述收集的吸收液的表面之上的空间内含有一加压气体,并且所述加压气体的压力用来从所述吸收塔中的所述一组喷嘴喷射收集在所述压力箱中的所述吸收液;一收集已吸收所述目标成分的所述喷射的吸收液的收集装置设置在所述吸收塔中高于所述收集的吸收液的所述表面处,一管线的一出口设置在低于收集在所述压力箱的所述吸收液的所述表面之下,通过该管线,所述吸收液从所述收集装置输送到所述压力箱。
4.一种湿气处理装置,其中,收集在第一贮液箱中的吸收液导入吸收塔,与废气流形成接触,同时随着所述废气在所述塔中沿废气通路行进,以所述废气的流速被夹带,并且在所述废气中的所述目标成分被吸收和去除,该装置包括设置在多个吸收管线的壁上的多个溢流口,吸收管线设置为与所述气体通路相交,从此溢流口处所述吸收液平行正交地溢流和涌出;其中所述溢流和涌出的吸收液与所述废气气流正交地接触,并且所述废气气流将溢流和涌出的所述吸收液破碎成小滴而实现液-气接触。
5.根据权利要求4所述的湿气处理装置,其中,多个所述溢流口成排平行地布置成正交于所述废气通路,以形成一个或多个包括分阶段层阶的阵列层阶,以与所述废气流形成正交接触,并且所述废气流被引入与管线阵列相临的空间,以导致所述吸收液的雾化和液-气接触。
6.根据权利要求4或5所述的湿气处理装置,其中,所述吸收管的顶部是开口的,并且所述溢流口设置在一基本上水平的方向,正交于所述废气被推进的方向。
7.根据权利要求4所述的湿气处理装置,其中,所述吸收管的顶部是封闭的,并且多个狭缝或成排的小孔在轴线方向沿着所述管线设置在管线的周边表面上,朝向所述废气引入的空间。
8.根据权利要求4所述的湿气处理装置,其中,所述吸收液利用重力从所述第一贮液箱提供到所述多个吸收管线。
9.一种湿气处理方法,其中收集在一第一贮液箱中的吸收液由一组在吸收塔中的喷嘴在一朝上的方向喷射,并且所述喷射的吸收液与导入所述吸收塔的废气形成接触,所述废气中的目标成分被吸收和去除,该方法包括一控制步骤,控制所述废气通路的宽度正比于所提供的所述废气的量,从而控制所述废气的气体通道流入所述吸收塔。
10.根据权利要求9所述的湿气处理方法,其中在被阻挡的所述气体通道中的所述喷嘴被关闭,避免所述吸收液被喷射。
11.一种湿气处理装置,其中,收集在一第一贮液箱中的吸收液由一组在吸收塔中的喷嘴在一朝上的方向喷射,并且所述喷射的吸收液与导入所述吸收塔的废气形成接触,所述废气中的目标成分被吸收和去除,该装置包括一流动控制装置,通过由多个延伸到所述喷嘴区域的竖直板将废气通路划分成多个废气通路,控制进入多个气体通道的所述废气的量正比于废气量。
12.根据权利要求11所述的湿气处理装置,带有设置在所述吸收塔的底部的一恢复容器,和设置在所述吸收塔的上部内侧空间的喷嘴,所述吸收液由此喷嘴向上喷;其中,沿着所述气体通路延伸到所述喷嘴区域的所述竖直板的至少之一的下边缘,进一步向下延伸到所述吸收液在其中恢复的恢复容器,并且通过调节在所述恢复容器中的所述吸收液的高度,由所述竖直板分段的所述废气通路选择性地打开或关闭,从而所述竖直板的至少之一的所述下边缘没入所述吸收液中。
13.根据权利要求11所述的湿气处理装置,带有设置在所述吸收塔的底部的一恢复容器,和设置在所述吸收塔的上部内侧空间的喷嘴,所述吸收液由此喷嘴向上喷;其中,沿着所述废气通路延伸到所述喷嘴的区域的所述竖直板的至少之一的下边缘自由升出或降入所述吸收液在其中被恢复的所述恢复容器;通过调节所述竖直板的高度,由所述竖直板分段的所述废气通路被选择性地打开或关闭。
14.根据权利要求11所述的湿气处理装置,其中,沿着所述废气通路延伸到所述喷嘴区域的所述竖直板的至少之一的下部是自由转动的,以改变所述竖直板的角度,从而控制进入所述废气通路的所述废气的量。
15.根据权利要求11所述的湿气处理装置,其中,沿着所述废气通路延伸到所述喷嘴区域的所述竖直板的至少之一的下部向所述废气的入口侧自由转动,以改变所述竖直板的角度,从而进入所述喷嘴的所述废气气流由所述竖直板控制。
16.根据权利要求11所述的湿气处理装置,其中,沿着所述废气通路延伸到所述喷嘴区域的所述多个竖直板的至少之一的下部是自由摆动的,使得所述下部基本上正交于所述废气正流动的方向,从而进入所述喷嘴的所述废气气流的横截面积由所述竖直板的所述下部控制。
17.一种湿气处理方法,其中,当吸收液由从吸收塔的底向顶驱动的废气夹带时实现液-气接触,所述废气的目标成分被所述吸收液吸收,该方法包括当所述废气的流速降低到一给定值时,将落入一恢复容器的所述吸收液再循环经由一第二贮液箱到一第一贮液箱的步骤,从此第一贮液箱,所述吸收液提供到所述吸收塔。
18.一种湿气处理装置,其中,当吸收液由从吸收塔的底向顶驱动的废气夹带时实现液-气接触,所述废气的目标成分被所述吸收液吸收,该装置包括一第一贮液箱,以收集所述液-气接触的所述吸收液;一在所述吸收塔的底部的恢复容器;一第二贮液箱,以从所述恢复容器收集所述吸收液;一再循环管线通路,其将在所述塔的底部的所述恢复容器经由所述第二贮液箱连接到所述第一贮液箱;以及一控制装置,当所述废气的流速降低到一给定值时,控制落入所述恢复容器的所述吸收液经由所述第二贮液箱,再循环到所述第一贮液箱。
19.根据权利要求18所述的湿气处理装置,还包括一加压装置,其对盛装所述吸收液的所述第一贮液箱加压;以及一控制装置,以控制所述加压装置,以便保持提供到所述吸收塔中的所述吸收液的压力基本不变。
20.一种处理废气的气体处理方法,其中,一吸收塔设置在一主循环通路上,此通路将锅炉、燃烧器或其废气源与烟囱或其它可借以将所述废气排到大气中的装置相连;在所述吸收塔中,所述废气的流速用以将一吸收液夹带到所述废气中,形成液-气接触,使得所述废气中的目标成分被所述吸收液吸收,该方法包括返回步骤,当在所述吸收塔中的所述废气的流速降到一给定值以下时,将从所述吸收塔排放的处理废气经由一旁路返回到所述吸收塔的入口。
21.一种处理废气的气体处理方法,其中,一吸收塔设置在一主循环通路上,此通路将锅炉、燃烧器或其废气源与烟囱或其经可借以将所述废气排到大气中的装置相连;在所述吸收塔中,所述废气的流速用以将一吸收液夹带到所述废气中,形成液-气接触,使得所述废气中的目标成分被所述吸收液吸收,该装置包括一旁路,将从所述吸收塔排出的一处理废气通过此旁路返回到所述吸收塔的入口;和一控制装置,当在所述吸收塔中的所述废气的流速降到低于一给定值时,通过所述旁路控制从所述吸收塔排出的所述处理废气到达所述吸收塔的所述入口。
22.根据权利要求21所述的气体处理装置,还包括一个调节装置,当在所述吸收塔中的所述废气的所述流速降到低于一给定值时,调节在所述吸收塔中一废气通路的尺寸。
23.一种湿气处理装置,其中,收集在吸收塔的底部的吸收液从在所述吸收塔中的一组喷嘴喷出,所述喷出的吸收液与导入所述吸收塔的废气形成接触,在所述废气中的目标成分由所述吸收液吸收和去除;并且夹带在所述废气中的雾的形式的所述吸收液在所述吸收塔顶被一消雾器捕获;该装置包括一容器,设置在所述消雾器的底部,以容放从所述消雾器落下的所述吸收液;以及一从所述消雾器的所述底向所述吸收塔中的一预定位置延伸的管线,以从所述管线的一下开口释放所述吸收液。
24.根据权利要求23所述的湿气处理装置,其中,所述一组喷嘴是朝上的喷嘴,而所述管线的所述下开口设置在高于由所述一组喷嘴喷射的喷射射流的空间。
25.根据权利要求24所述的湿气处理装置,其中,所述下开口形成为喷嘴。
26.根据权利要求23所述的湿气处理装置,其中,所述管线的所述下开口设置在一恢复容器中。
全文摘要
本发明涉及一种湿气处理方法,其不需要喷射泵,并且其允许吸收液被平稳地恢复,即使夹带到液体中的气体的流速减少。一种湿气处理装置,其中,收集在第一贮液箱中的吸收液由在吸收塔中的一组喷嘴(14)等以一特定的方向(其可以为朝上、水平或朝下)喷射。喷射的吸收液与导入吸收塔的废气形成接触,在废气中的目标成分被吸收和去除。这种处理装置的区别之处如下。吸收液的第一贮液箱包括一压力箱(11),其在收集的吸收液的表面之上的空间内含有一加压气体(11a)。加压气体的压力用来从吸收塔中的喷嘴喷射收集在压力箱中的吸收液。此装置还有如下区别。本发明具有溢流口,其产生基本上水平的溢流或涌流。有溢流口出来的吸收液与废气流正交接触,产生液体的雾化和液-气接触。
文档编号B01D53/80GK1243453SQ98801757
公开日2000年2月2日 申请日期1998年11月10日 优先权日1997年11月11日
发明者高品彻, 鬼冢雅和, 岩下浩一郎, 中村聪司, 井上健治, 神山直行, 篠田岳男, 长安弘贡, 冲野进 申请人:三菱重工业株式会社