專利名稱：用于從向上流動的氣體流去除氣態(tài)污染物的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體清潔領(lǐng)域。特別地講，本發(fā)明涉及通過與吸附劑 材料接觸而從向上流動的氣體流去除氣態(tài)污染物。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種設(shè)備和方法，其用于通過與顆?；蚍勰罟腆w材 料接觸而從氣體流去除氣態(tài)污染物，所述固體材料能夠吸附相應(yīng)的污 染物。
盡管本發(fā)明適于清潔任何類型的氣體，但本發(fā)明的主要應(yīng)用針對 的是清潔化學、冶金和廢物處理行業(yè)中的氣體，以便減少排向大氣的 有害排放物。
所謂的氣體流干式滌氣(dry-scrubbing)系統(tǒng)，即通過氣體流與 顆粒吸收劑相接觸而工作、不包含任何液體的清潔系統(tǒng)，己被廣泛用 于去除氣態(tài)污染物。干式滌氣，涉及將吸附劑材料夾帶于氣體流中， 在各式各樣的設(shè)備中被執(zhí)行。所夾帶的吸附劑材料，與由此吸附的雜 質(zhì)一起隨后通過適宜的裝置例如袋式過濾器而與氣體流分離。
一種已知的干式滌氣方法公開于US 3,780,497，其中氧化鋁顆粒 在吸附塔的基部被引入，含氟氣體流在吸附塔中向上流動。吸附塔的 基部安置在會聚-擴散文丘里裝置的緊鄰上方，該文丘里裝置被構(gòu)造成 在吸附塔中建立紊流。
這種方法的缺點在于氣體-固體的低效接觸，原因是氧化鋁顆粒與 氣體流之間的接觸時間相對較短。因此，氧化鋁顆粒需要被再循環(huán)， 例如最高達20次，并且被重新引入塔中以實現(xiàn)高滌氣效率。此外，由 于高再循環(huán)率的結(jié)果，打碎或減小氧化鋁顆粒尺寸的現(xiàn)象很明顯，這 進一步降低了滌氣效率。
用于從氣體去除污染物的另一方法描述于國際申請公開文獻WO96/15846，其中含氟物質(zhì)例如氟化氫在逆流式吸附過程中以兩級的形 式與氣體分離。在第一級，氣體被已經(jīng)部分耗用的氧化鋁處理。氧化 鋁與氣體分離并且用于鋁生產(chǎn)。氣體然后被供應(yīng)到第二吸附級，并且 被基本上未用過的氧化鋁處理，從而氧化鋁在第二級的下游被分離并 傳輸?shù)降谝患?，而氣體被排放到周圍大氣中。
這種吸附方法的缺點在于質(zhì)量傳遞低效，原因在于固態(tài)和氣態(tài)的 直流。此外，WO 96/15846中的吸附方法基于至少兩級，這會增加進 給再循環(huán)氧化鋁所需的能耗。
SU 146 43 37公開了一種方法，用于從電解鋁生產(chǎn)廢氣中去除氟 化氫和樹脂，其中引入懸浮體，同時先增加再減小氣體速度。當氣體 速度被增加到1.5-15倍時，由于需要對廢氣進行額外壓縮而導致吸附 區(qū)中的流體阻力增加，因而要求額外的能量內(nèi)流來克服流體阻力。當 氣體速度減小時，通常會發(fā)生粗氧化鋁顆粒沉積，因而要求從吸附區(qū) 去除這種顆粒。
US 5,658,544公開了一種吸附過程，用于污染物去除時的質(zhì)量傳 遞速率，其中施加氣體流使其從下方進入反應(yīng)器，氣體流的速度分量 基本上沿向上方向和周向，并且將顆粒材料例如氧化鋁沿逆流方向進 給到反應(yīng)器中，從而接觸氣體流并且因此吸附顆粒材料上的污染物。 處理后的吸附劑的細粒部分被回收，以使其被氣體流夾帶，并且在移 動到集塵室之前從反應(yīng)器去除。
US 5,658,544的結(jié)果是，相當大數(shù)量的引入反應(yīng)器的吸附劑顆粒 也被賦予大致周向的速度分量，并且撞擊反應(yīng)器壁。這種顆粒不能接 觸氣體流，并且氣體流的滌氣效率因而降低。另外，高磨蝕性吸附劑 撞擊反應(yīng)器壁的金屬部分導致壁腐蝕。此外，吸附劑中摻雜著從反應(yīng) 器壁蝕掉的雜質(zhì)例如鐵顆粒。
改進引入向上流動的氣體流中的固體顆粒的混合的另一方法描述 于EP 0 733。在該專利申請描述的設(shè)備中，通過使氣體流經(jīng)文丘里噴 嘴，向上流動氣體被引入容器，所述噴嘴包括會聚進口、喉部和相對 長的擴散器(擴散出口)。將與氣體流混合進入容器的固體材料通過位 于文丘里噴嘴的擴散器的上部的入口引入。根據(jù)該申請，所要解決的
6技術(shù)問題是，如何保持固體不沿著擴散器的壁下滑，避免其不與向上流動的氣體流完全混合，以及防止最終阻斷文丘里噴嘴的喉部。解決方案是在固體入口下方使擴散器的壁的斜度局部變化，以重新引導沿著擴散器的壁下滑的固體顆粒，并將顆粒朝向喉部中心轉(zhuǎn)向，在此顆粒被流動氣體向上攜帶。
US 4,535,778 (對應(yīng)于FR 2 534 831 )描述了一種方案，用來解決使粉末狀物質(zhì)與流動的氣體流均勻混合的問題。該方案是提供多個噴嘴(其數(shù)量取決于氣體流的直徑)，這些噴嘴均勻地分布在氣體流動的管道的橫截面上。所述噴嘴指向與氣體的流動方向相反的方向，從而降固體材料噴射到迎面而來的氣體流中。
解決固體顆粒與氣體流混合問題的另一專利申請為DE 43 40卯8。該文獻中描述的方案是在借助于一或多個噴嘴引入固體顆粒之前在氣體流的整個橫截面上產(chǎn)生高紊流。
本發(fā)明的目的是提供一種吸附方法和設(shè)備，用以提高污染物承載氣體流的滌氣效率。
本發(fā)明的另一目的是提供一種設(shè)備，用于將吸附劑噴射到污染物承載氣體流的紊流區(qū)域中，同時沿著氣體流所流經(jīng)的反應(yīng)器的壁產(chǎn)生氣體層流。
本發(fā)明的附加目的是提供一種單級吸附方法和設(shè)備。
本發(fā)明的附加目的是提供一種吸附方法和設(shè)備，其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的局限性。
本發(fā)明的本發(fā)明的附加目的是提供一種吸附方法和設(shè)備，其相對于現(xiàn)有技術(shù)需要減小量的吸附劑。
本發(fā)明的本發(fā)明的附加目的是提供一種吸附設(shè)備，其在結(jié)構(gòu)上相對簡單，因而制造和維護成本低。
通過下面的描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將會清楚地展現(xiàn)出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種反應(yīng)器，用于從向上流動的氣體流去除氣態(tài)污染物，包括a) 豎直的吸附塔，其具有會聚入口錐部、喉部和擴散出口錐部，氣體流可通過其相對子豎直定位的平面以范圍在0-45度的角度流動-這樣的流動角度范圍以下被稱作"可向上流動"；
b) 入口管，吸附劑材料通過所述入口管而被引入所述吸附塔的擴散出口錐部，其特征在于，所述設(shè)備還包括
c) 殼體，其與所述氣體流流體連通，并且同軸安裝于所述喉部中，所述殼體限定了穿過所述殼體的內(nèi)部的主氣體流路徑和位于殼體與塔壁之間的環(huán)形間隙中的外周氣體流路徑，所述間隙的厚度被選擇為適于產(chǎn)生層流式外周氣體流；以及
d) 渦流發(fā)生器，其適于安裝在所述殼體的內(nèi)部，以在所述殼體的下游在出口錐部中產(chǎn)生所述氣體流的紊流區(qū)域，其中，
e) 吸附劑材料通過所述入口管引入所述紊流區(qū)域中，所述吸附劑材料借助于所述紊流區(qū)域而被散布在整個氣體流中，同時借助于所述層流式外周氣體流而被防止撞擊塔壁。
本發(fā)明涉及這樣一種反應(yīng)器，其中反應(yīng)發(fā)生在局部空間中，該局部空間中被充填某種材料，該材料通常為氣態(tài)，可以包含在固體顆粒中。術(shù)語"反應(yīng)"這里指的是通過吸附而實現(xiàn)或促進的任何現(xiàn)象，艮P，并不必然是化學現(xiàn)象，而是說物理現(xiàn)象或二者的組合也是可以的。引入反應(yīng)器的吸附劑材料適于從氣體流去除氣態(tài)污染物。術(shù)語"氣態(tài)污染物"不但指蒸發(fā)的液體，還可以指揮發(fā)的固體物質(zhì)。
渦流發(fā)生器優(yōu)選包括葉片元件，用于在渦流發(fā)生器下游在主氣體流中產(chǎn)生渦流，所述葉片元件相對于所述塔的縱向軸線傾斜，例如傾斜5至15度的角度。
所述間隙的橫截面面積優(yōu)選從會聚入口錐部至喉部逐漸縮減。
在喉部附近所述間隙的橫截面面積為喉部橫截面面積的5至30%。
本發(fā)明還涉及一種用于從向上流動的氣體流去除氣態(tài)污染物的方
法，包括
a)引導向上流動的氣體流通過豎直的吸附塔，所述吸附塔具有會聚入口錐部、喉部和擴散出口錐部；b) 使所述氣體流分支進入主氣體流路徑和外周氣體流路徑，所述主氣體流路徑穿過同軸安裝于所述喉部中的圓柱形殼體的內(nèi)部，所述外周氣體流路徑位于所述殼體與所述吸附塔的壁之間的環(huán)形間隙中，位于所述殼體與所述吸附塔的壁之間的所述間隙被選擇為適于產(chǎn)生層流式外周氣體流；
c) 使所述主氣體流流經(jīng)安裝在所述殼體的內(nèi)部的渦流發(fā)生器，從而在所述殼體的下游在所述出口錐部中產(chǎn)生紊流區(qū)域；以及
d) 將吸附劑材料通過入口管引入所述紊流區(qū)域，所述吸附劑材料被散布在所述氣體流的整個所述紊流區(qū)域中，同時借助于所述層流式外周氣體流而被防止撞擊所述吸附塔的壁。
吸收劑在紊流區(qū)域中的駐留時間為吸附劑在層流式外周氣體流中的駐留時間的2至20倍。
優(yōu)選地，外周氣體流在從塔壁向內(nèi)的位置與紊流區(qū)域混合，從而提高滌氣效率。
含有吸附的雜質(zhì)的夾帶吸附劑顆粒隨后與氣體流分離。
實施本發(fā)明方法的適宜流動條件為氣體流具有范圍在0至300。C的溫度和范圍在0.6至1.5 kg/mS的密度，且在喉部中以范圍在0.6至25 m/s的速度流動。


在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意性正視圖，顯示了傳送至吸附塔的氣體流中的紊流區(qū)域的產(chǎn)生；
圖2是層流式外周氣體流和相鄰的紊流式主體氣體流之間的邊界層的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明包括一種方法和設(shè)備，用于從氣體流去除氣態(tài)污染物，其中沿逆流方向?qū)⑽絼┳⑷霘怏w流的紊流區(qū)域，同時沿著反應(yīng)器的壁產(chǎn)生氣體層流，從而防止吸附劑顆粒撞擊到反應(yīng)器的壁。本發(fā)明的反應(yīng)器顯示于圖1中，并且總體上被賦予附圖標記10。反應(yīng)器IO包括豎直的吸附塔(柱)8，其具有會聚入口錐部1、喉部2和擴散出口錐部3;渦流發(fā)生器4，其同軸安裝于吸附塔喉部2中；以及入口管6，通過其吸附劑材料被引入出口錐部3。渦流發(fā)生器4基本上沿著喉部2的整個長度延伸，向下延伸進入會聚入口錐部1中。渦流發(fā)生器4具有環(huán)形金屬殼體13，并且包括多個葉片元件15，這些葉片元件布置在殼體內(nèi)部。每個葉片元件15相對于水平平面傾斜角度a，該角度的范圍為75-85度。渦流發(fā)生器4借助于多個金屬片材制成的板件(未示出)，例如2-4個板件，安裝于吸附塔8的喉部2中，以使得氣體流向上移動通過這些板件時基本上不受干擾。每個金屬片材制成的板件的端部在一側(cè)焊接在渦流發(fā)生器4的殼體13上，在另一側(cè)焊接在反應(yīng)器壁12的內(nèi)表面上。
環(huán)形間隙5形成在渦流發(fā)生器4的外周與反應(yīng)器壁12之間，該間隙的橫截面面積從會聚入口錐部1向著喉部2逐漸縮減。氣體混合物的流動條件溫度范圍為0-300°C、密度范圍為0.6-1.5 kg/m3、在喉部2中流動速度范圍為0.6至25 m/s,適于借助于反應(yīng)器IO和通過入口管6引入的吸附劑材料實現(xiàn)反應(yīng)。隨著氣體流G被向上供應(yīng)至反應(yīng)器10，對應(yīng)于環(huán)形間隙5的橫截面面積與喉部2的橫截面面積之比的一部分P的氣體流流經(jīng)間隙，由于適宜選擇的流動條件而形成層流式外周氣體流。作為流經(jīng)逐漸縮窄的間隙5的結(jié)果，外周氣體流P的速度增加。沒有流經(jīng)環(huán)形間隙5的剩余氣體部分流經(jīng)渦流發(fā)生器4，與葉片元件15發(fā)生接觸，并且在渦流發(fā)生器4下游產(chǎn)生渦流V。
在喉部附近間隙5的橫截面面積為喉部2的橫截面面積的5-30%。當間隙5的橫截面面積小于喉部2的橫截面面積的5%時，外周氣體流P的流體阻力增加，而外周氣體流P的流速變得不足以防止吸附劑顆粒碰撞到反應(yīng)器壁12。相反，當間隙5的橫截面面積大于喉部2的橫截面面積的30%時，渦流V中的動量傳輸能力減小，因此吸附劑顆粒和渦流V之間的接觸時間減少，導致漆氣效率低。
能夠吸附氣體流G所承載的污染物的顆?；蚍勰钗絼┎牧螦，例如活性炭、氫氧化鈣或氧化鋁，經(jīng)過入口管6借助于重力輸送
10到擴散錐部3，以使得吸附劑材料A在入口管排放端的速度范圍為0.1-5 m/s。吸附劑A的表觀密度，即其重量與顆粒體積(該體積包括顆粒表面上的孔和氣體包含物的體積)之比，范圍在0.3-2.0 g/cm3,其真密度(real density),即其重量與顆粒體積減去顆粒表面上的孔和氣體包含物的體積之比，范圍在l-4g/cm3，吸附劑在氣體流中的濃度范圍在0.100-0.500 g/m3。為了實現(xiàn)最佳滌氣效率，入口管6相對于水平面的傾角范圍在40-75°，入口管在反應(yīng)器穿入點與排放點之間的長度的范圍為反應(yīng)器在喉部2處的直徑的0.2-0.5倍，入口管6的排放點與渦流發(fā)生器4的排放點之間的豎直距離的范圍在0.05-0.20 m，反應(yīng)器壁12與從入口管12的排放點之間的水平距離的范圍在I.IL(其中L為環(huán)形間隙5的寬度)至0.45d (其中d是喉部2的直徑)。
吸附劑材料A被排放到渦流V中，然后借助于渦流的湍動作用而被均勻地擴散到整個氣體流中并被氣體流夾帶。借助于由渦流發(fā)生器4引發(fā)的湍動，氣體流的氣體分子在擴散錐部3中的平均駐留時間范圍在0.5-1秒，吸附劑材料的顆粒與氣體流的氣體分子之間的平均接觸時間范圍在5-15秒?？梢岳斫?，吸附劑顆粒和氣體流之間的接觸時間相對于現(xiàn)有技術(shù)方法增加到大約10倍，而氣體分子駐留時間基本上與現(xiàn)有技術(shù)方法相等。
盡管由于在渦流V中混合而添加了磨蝕性吸附劑材料的周向定向的速度分量，但氣體-吸附劑混合物可以有利地防止撞擊到反應(yīng)器壁12。如示于圖2，層流式外周氣體流P沿著反應(yīng)器壁12豎直向上指向，并且為吸附劑-氣體混合物的周向運動提供阻力。外周氣體流P用作增大反應(yīng)器壁12和渦流V之間邊界層的厚度的手段。由于摩擦而存在于任何邊界層的剪力的持續(xù)作用會產(chǎn)生從邊界至氣體流中心部分的速度梯度。沿著外周氣體流P和渦流V之間的層式邊界層25形成的速度梯度趨向于減緩吸附劑顆粒在邊界層的前進。從而可以防止吸附劑顆粒以明顯的速度撞擊在反應(yīng)器壁12上，這種撞擊會引起反應(yīng)器壁磨蝕和顆粒被污染。為了在靠近入口管的區(qū)域維持層式邊界層，該管應(yīng)當布置成減阻形式，以確保最小擾動氣體流。
在從層式邊界層25向內(nèi)的位置，即在朝向吸附塔8的縱向軸線17 (圖1)的徑向上，氣體流變得不穩(wěn)定，最終形成湍流邊界層T，在此氣體以隨機無控制的方式移動。外周氣體流P在紊流邊界層T處與吸附劑-氣體渦流V混合，并且可以實現(xiàn)吸附劑顆粒和氣體流之間增加的接觸時間，該接觸時間可高達15秒。
通過吸附劑顆粒和氣體流之間這樣的接觸時間，滌氣效率，或污染物被吸附的比例，也相對于現(xiàn)有技術(shù)被提高。當采用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法時，可獲得95-99%的干式滌氣效率，而現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)器所能達到的最大干式滌氣效率僅為70-90%。干式滌氣效率是氣體流速度和吸附劑供應(yīng)量的函數(shù)，吸附劑供應(yīng)量可產(chǎn)生氣態(tài)和固態(tài)之間的相應(yīng)數(shù)量的接觸表面。然而，渦流發(fā)生器4和反應(yīng)器壁12之間的外周氣體流P (圖1)的速度對滌氣效率有顯著影響。 一般來說，只需要一個將吸附劑引入吸附塔中的周期；然而，吸附劑引入周期的數(shù)目可以是5-8，取決于吸附劑材料的比表面面積(specific surface area)。由于可防止吸附劑材料撞擊反應(yīng)器壁，因此可防止吸附劑材料被污染，這樣，吸附劑材料可以有利地通過多個吸附劑引入周期而被再利用。
含有吸附的雜質(zhì)的夾帶吸附劑顆粒隨后通過適宜裝置，例如袋式過濾器，而與氣體流分離。
上述吸附方法適合于許多不同的用途，包括在化學、冶金和廢物處理行業(yè)中清潔氣體，特別是廢氣。
一種適宜的應(yīng)用是用于廢物轉(zhuǎn)換設(shè)備的再循環(huán)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)公開于同一申請人的共同未決的國際申請公開文獻WO 03/069227中。在該系統(tǒng)中，從后處理裝置收集的殘余物被重新引入設(shè)備中，從而殘余物暴露于設(shè)備的高溫區(qū)。大部分的危險排放物，包括重金屬，通過產(chǎn)生固化玻璃化礦渣而被處理。再循環(huán)系統(tǒng)的效率可能增加高達5-10%，取決于在氣體流中夾帶的吸附雜質(zhì)量，廢物處理速度，以及重新引入設(shè)備的殘余物的量。
所述后處理裝置包括適宜氣體清潔系統(tǒng)和適宜的堆疊體，所述堆疊體可操作地串連著處理室。在各種實施方式中，后處理裝置進一步包括后燃器、能量使用裝置、燃燒制品冷卻系統(tǒng)、操作性地連接著氣體清潔系統(tǒng)的廢水處理系統(tǒng)或它們的組合。
12例如，氣體清潔系統(tǒng)可以包括"干式"氣體清潔系統(tǒng)，并且可以因
此而包括半干式滌氣裝置，其中被供應(yīng)Ca(OH)2在水中的懸浮劑，以 與酸性氣體結(jié)合。然后，水被完全蒸發(fā)，滌氣裝置中因此只留下氣體， 粉末形式的制品Ca(OH)2、 CaCl2、 CaS04、 Ca3(P04)2，以及其它灰塵 (未在蒸發(fā)器中沉淀的)。
本發(fā)明的反應(yīng)器可以配置在滌氣裝置下游，其中Ca(OH)2粉末和 粉末活性碳(PAC)的混合物被供應(yīng)。粉末狀吸附劑具有非常大的比 表面值(典型地，碳>750 m2/g; Ca(OH)2>30 m2/g), Ca(OH)2可以吸 附剩余的酸性氣體，而PAC吸附二惡英以及場舉辦重金屬的成分。袋 式過濾器接收來自反應(yīng)器的排放物，并且包括Ca(OH)2、活性碳、二 惡英、氧化物、鹽和反應(yīng)制品(CaCb， CaS04， Ca3(P04)2和其它物質(zhì)) 在內(nèi)的殘余物被沉積。重要的是，承載著灰塵的氣體(灰塵中包含有 毒成分例如二惡英、重金屬及其氧化物、鹽)被沉積在袋中的灰塵層 過濾。有毒成分被吸附，從而由承載其的氣體中沉淀出來。過濾后獲 得的清潔氣體被引導至排氣裝置，然后引導至堆疊體，以便送入大氣 中?；蛘?，清潔氣體可以被控制，例如熱的清潔氣體可以用于發(fā)電。
從后處理裝置收集的殘余物毒性很大。然而，由于這種殘余物是 吸濕性的(特別是其CaCl2部分)，因此它們會從與其它燃燒制品一起 產(chǎn)生的水蒸汽中吸收水，從而可能具有泥漿型稠度。因此，用于輸送 殘余物通過氣體清潔系統(tǒng)的管可被選擇性地加熱以使殘余物干燥。
可以利用殘余物再循環(huán)系統(tǒng)來再循環(huán)在氣體清潔系統(tǒng)中典型地產(chǎn) 生的殘余物。因此，殘余物再循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)選包括適宜的儲存器以臨時 儲存和聚集通過氣體清潔系統(tǒng)而沉淀或是從后處理裝置產(chǎn)生的殘余 物。
雖然借助于圖示描述了本發(fā)明的一些實施方式，但顯然，本發(fā)明 可以在實踐中有許多不同的修改、變化和改造，并且可以采用本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以理解的各種等同替換或代替，而不超出權(quán)利要求限定的 范圍。
1權(quán)利要求
1、一種用于從向上流動的氣體流去除氣態(tài)污染物的設(shè)備，包括a)豎直的吸附塔，其具有會聚入口錐部、喉部和擴散出口錐部，氣體流可通過其向上流動；以及b)入口管，吸附劑材料通過所述入口管而被引入所述吸附塔的擴散出口錐部；其特征在于，所述設(shè)備還包括c)殼體，其同軸安裝于所述喉部中，并且與所述氣體流流體連通，所述殼體限定了穿過所述殼體的內(nèi)部的主氣體流路徑和位于殼體與吸附塔的壁之間的環(huán)形間隙中的外周氣體流路徑，所述間隙的厚度被選擇為適于產(chǎn)生層流式外周氣體流；以及d)渦流發(fā)生器，其適于安裝在所述殼體的內(nèi)部，以在所述殼體的下游在出口錐部中產(chǎn)生所述氣體流的紊流區(qū)域，e)其中，吸附劑材料適于通過所述入口管引入所述紊流區(qū)域中，所述吸附劑材料借助于所述紊流區(qū)域而被散布在整個氣體流中，同時借助于所述層流式外周氣體流而被防止撞擊吸附塔的壁。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述渦流發(fā)生器包括葉片元件， 用于在渦流發(fā)生器下游在主氣體流中產(chǎn)生渦流，所述葉片元件相對于 所述吸附塔的縱向軸線傾斜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中，所述葉片元件相對于所述吸附 塔的縱向軸線傾斜的角度為5至15度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述間隙的橫截面面積從會聚 入口錐部至喉部逐漸縮減。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，在喉部附近所述間隙的橫截面 面積為喉部橫截面面積的5至30%。
6、 一種用于從向上流動的氣體流去除氣態(tài)污染物的方法，包括a) 引導向上流動的氣體流通過豎直的吸附塔，所述吸附塔具有會聚入口錐部、喉部和擴散出口錐部；b) 使所述氣體流分支進入主氣體流路徑和外周氣體流路徑，所述主氣體流路徑穿過同軸安裝于所述喉部中的圓柱形殼體的內(nèi)部，所述外周氣體流路徑位于所述殼體與所述吸附塔的壁之間的環(huán)形間隙中，位于所述殼體與所述吸附塔的壁之間的所述間隙被選擇為適于產(chǎn)生層流式外周氣體流；C)使所述主氣體流流經(jīng)安裝在所述殼體的內(nèi)部的渦流發(fā)生器，從 而在所述殼體的下游在所述出口錐部中產(chǎn)生紊流區(qū)域；以及d)將吸附劑材料通過入口管引入所述紊流區(qū)域，所述吸附劑材料 被散布在所述氣體流的整個所述紊流區(qū)域中，同時借助于所述層流式 外周氣體流而被防止撞擊所述吸附塔的壁。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，吸收劑在紊流區(qū)域中的駐留時 間為吸附劑在層流式外周氣體流中的駐留時間的2至20倍。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，外周氣體流在從吸附塔的壁向 內(nèi)的位置與紊流區(qū)域混合，從而提高滌氣效率。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，含有吸附的雜質(zhì)的夾帶吸附劑 顆粒隨后與氣體流分離。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，氣體流具有范圍在0至300 "的溫度和范圍在0.6至1.5 kg/r^的密度，且在喉部中以范圍在0.6 至25 m/s的速度流動。
11、 基本上如本申請中所描述和顯示的用于從向上流動的氣體流 去除氣態(tài)污染物的設(shè)備。
12、基本上如本申請中所描述和顯示的用于從向上流動的氣體流 去除氣態(tài)污染物的方法。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于從氣體流去除氣態(tài)污染物的方法和設(shè)備。該方法包括將吸附劑沿逆流方向注入氣體流的紊流區(qū)域。該設(shè)備包括豎直的吸附塔，其具有會聚入口錐部、喉部和擴散出口錐部。渦流發(fā)生器安裝于喉部中，與氣流同軸。無阻礙環(huán)形發(fā)生器圍繞渦流存在。通過這種方式，氣體流的穩(wěn)流區(qū)域圍繞設(shè)備的中心縱向軸線產(chǎn)生，氣體的層流沿著設(shè)備的壁產(chǎn)生。
文檔編號B01D53/10GK101489650SQ200780026929
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
發(fā)明者D·佩加, V·布爾卡特, V·許約戈列夫 申請人:以色列E.E.R.環(huán)境能源有限公司