專利名稱：濕氣處理方法和采用此方法的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種濕氣處理方法和裝置，以從廢氣中去除某些目標成分，例如那些有害的成分。更具體地說，本發(fā)明涉及一種裝置，其帶來在吸收液體和廢氣之間高效的液-氣接觸，廢氣來自于燃煤或重油。
以前曾采用多種型式的液-氣接觸裝置，利用濕氣法從廢煙中去除二氧化硫。典型地用于從燃煤鍋爐的廢煙中去除二氧化硫之類的有害物質(zhì)。這類裝置之一公開于日本實用新型專利公布59-53828，其由本申請人在先前的設計中提出，并采用液柱法(1iquid-column method)。
此裝置在吸收塔上設有許多噴嘴。吸收液，例如石灰漿(lime slurry)，從這些噴嘴向上噴，形成吸收柱。當廢煙被迫向此液流的中央時，煙中的二氧化硫被吸收，而像飛灰塵等顆粒則被有效地去除。
這種塔的基本設計示于圖24(A)。在吸收塔2的上部是排煙通道8；下部是煙入口3，即廢氣1的進入口。多排輸送管(head pipe)190設置在吸收塔2的下部。管190上具有很多朝上的噴嘴，它們可以例如布置成陣列，如圖24(B)所示。
吸收塔2的底制成漏斗形，以構(gòu)成液體恢復容器56。這里將石灰漿或其它吸收液5收集，之后由泵21a輸送到貯液箱57。此收集的吸收液5再通過噴射泵21b、容量控制閥60和輸送管190循環(huán)回噴嘴4。
由布置在主體上的所有的朝上的噴嘴4組成的噴嘴陣列將吸收液5迫向上方，并使其呈現(xiàn)為液柱噴射5a的形式。同時，廢氣1通過煙入口3引入并迫向上方。煙流承載這些氣體沿著吸收液5的噴射朝向塔頂，在塔頂它們必須通過已分散成傘形的噴射5a。依此方式，液相和汽相彼此形成接觸。
隨后，設置于吸收塔2頂圍繞噴射所能達到的最高點的消霧器6分隔開已吸收廢氣1的吸收液5，將其循環(huán)到貯液箱57。直接落向恢復容器56的液體5由循環(huán)泵21a輸送到貯液箱57。
根據(jù)此結(jié)構(gòu)的液-氣接觸裝置，當泵21b工作時，吸收液5通過容量控制閥60和輸送管190傳送，并且通過噴嘴4向上噴射。通過進入口3引入的廢氣1迫向穿過噴射5a以實現(xiàn)液-氣接觸。二氧化硫和其它有害成分已從其中去除的被處理的(洗凈的)廢氣7通過廢氣通道8排出。
當采用此技術時，吸收液5向上噴射，液體5在塔中向上和向下的行程的整個期間液相和汽相均接觸。另外，當液體5達到頂部并分散成傘形降落時，其呈現(xiàn)為液滴的形式。這提高了液-氣接觸效果。當廢氣中僅含有少量二氧化硫時，可以通過改變液柱的高度來獲得更大的工作效益。此方法提供了比公知的填充法(packing method)更多的好處，填充法中液體流入填充了柵的塔，并在那里與氣體接觸。這些好處之一是采用射流-噴射法(jet-spraymethod)，液體通道不會飽和。
而且，當采用射流-噴射法時，噴射泵21b的工作將使得收集在恢復容器56或箱57中的吸收液5再循環(huán)到輸送管190，并且噴射壓力可以調(diào)節(jié)以便液體5從噴嘴噴射預定的高度。
為簡便起見，圖示的噴射泵21b只表示出一個實體。然而實際的情況會采用很多泵，這就會帶來緊湊性以及設備和操作成本問題。
另外，為了改進在廢氣與吸收液之間的液-氣接觸效率，需要大量的噴嘴來將水破碎成小顆粒。這就是示于圖24(B)的陣列的目的，其中很多噴嘴設置成陣列的形式。我們看到，考慮到所需要的設備，此設計成本很高。
為解決這一問題，曾提出德國專利DE-A-1769945和日本專利公布9-507792。在這些設備中，設置貯液箱用以盛裝漿液，漿液被提供和循環(huán)到噴嘴。箱內(nèi)的液面高度保持在高于噴嘴的高度。從噴嘴噴出的吸收液伴隨氣體到達塔頂，在塔頂液體和氣體分離。分離的液體保持在箱內(nèi)，箱內(nèi)液體表面和噴嘴處的重力勢能差用于使?jié){液從噴嘴噴出。如果不采用噴射泵，那么僅利用重力勢能差，漿液可以從噴嘴噴出和再循環(huán)。
然而，根據(jù)這些現(xiàn)有設計，貯液箱中的液面必須高出這樣的高度，使得噴嘴在吸收塔內(nèi)噴射液體。一般地，吸收塔相對較高，所以箱必須設置得更高，以便液面高過噴嘴的高度。
而且，對于氣體清洗器，例如去硫裝置，通常來自鍋爐或其它氣體源的負荷是變化的。在上述兩類裝置中，當氣流減小時，氣流速率的下降將導致被夾帶的流體更少。這就導致不可能獲得液體和氣流之間的平滑均勻的接觸。二氧化硫和塵粒不能從煙中有效地去除，并且吸收液不能達到塔頂。這就使得難于將吸收液返回箱中，箱中的液面高度將逐漸減低，直到最終會發(fā)生在其自身重量的作用下，液體不能夠再循環(huán)。
對于這兩種裝置，液體噴射的速率，或者以另一種方式來說液體噴射的高度，正比于廢氣的流動速度。在

圖13中，縱軸表示廢氣的速率，水平軸表示操作時間。從圖13可以看出，當燃燒器的燃燒量小時，如從吸收塔的開始時間T1到關閉時間T2，在此時間廢氣的流速減小，并且可以證明不可能將從噴嘴噴出的液體提升到標準的高度。圖13中的水平點劃線表示最小負荷速率。結(jié)果噴射的總量達不到塔頂?shù)南F器。相反，液體落向恢復容器，并聚集在那里。
因而，正是為了在這種現(xiàn)有裝置中獲得連續(xù)的吸收液循環(huán)，才使得恢復容器56必須具有充分大的規(guī)格，并且僅被用于吸收塔2的開始和關閉期間的再循環(huán)泵21a不得不為一大容量的泵。這些需要造成了設備成本的不希望的提高。
在這兩種裝置中，霧(即水滴)夾帶廢氣，從而吸收目標成分，例如二氧化硫，霧撞擊在塔頂?shù)南F器的折板上，然后落下。依此方式吸收液被繼續(xù)再循環(huán)。在例如上面討論的現(xiàn)有技術的裝置中，塔中的氣體流速通常在4至5m/s，此速率允許消霧器捕獲水。然而，最近人們不斷需求超過5.5m/s的流速，這將改進處理容量，減小空間需求。
在超過5.5m/s的速度，不是所有的到達塔頂?shù)乃味急幌F器捕獲。仍然自由的液滴將隨著夾帶的氣體排列外面。不論氣體被釋放到大氣中還是送入最終處理裝置中，這都是不希望的。
而且，在速度超過5.5m/s時，到達消霧器的夾帶氣體的吸收液的量大大增加。本應當從消霧器落下的液體在其入口處形成渦流并保持在那里(即形成這樣的區(qū)域，分散的吸收液在此區(qū)域聚集)。這嚴重地抵消了消霧器的作用。因為捕獲很少的霧，聚集區(qū)的水滴夾帶著廢氣，再次分散。由煙流逸出的霧的量增加。
考慮到現(xiàn)有技術的缺陷，我們設計此發(fā)明的目的是提供一種濕氣法，其不需要噴射泵，而且其允許即使夾帶到液體中的氣體的流速減小，吸收液也可平滑地恢復。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種濕氣法，其不使用現(xiàn)有技術中所需要的朝上的噴嘴，其采用不需要很大力量的節(jié)能方法，消除了大量噴嘴增加的費用，其可以以很低的造價制造，并能夠形成高效的液-氣接觸。
本發(fā)明的又一目的是提供一種濕氣方法，用于處理廢氣，其不需要過大的液體恢復容器或泵送容量，并且其有效地消除了廢氣流速減小之類的問題。
本發(fā)明的再一目的是提供一種處理廢氣的方法，其允許當由于在吸收塔被啟動和關閉期間發(fā)生的燃燒容量較低而引起塔的廢氣的流速減小時，吸收液的柱的高度也可以保持在或高于一標準的高度。
本發(fā)明的又一目的是提供一種用于處理廢氣的濕氣方法，使得夾帶在已清洗氣體和排出塔的氣體的霧(水滴)的量減少，即使是當塔內(nèi)的廢氣的流速(從而夾帶流速)大大增加時也如此。
為了解決這些問題，我們設計了權(quán)利要求1的發(fā)明，包括一種濕氣處理裝置，其中，收集在第一貯液箱中的吸收液由在吸收塔中的一組噴嘴以一特定的方向(可以為朝上、水平或朝下)噴射。所述噴射的吸收液與導入所述吸收塔的廢氣形成接觸，在所述廢氣中的目標成分被吸收和去除；這種處理裝置的區(qū)別之處如下。所述吸收液的所述第一貯液箱包括一壓力箱，其在所述收集的吸收液的表面之上的空間內(nèi)產(chǎn)生一加壓氣體。所述加壓氣體的增加的壓力用來從所述吸收塔中的所述一組噴嘴噴射收集在所述壓力箱中的所述吸收液。
對于此發(fā)明，通過噴嘴噴出的液體的量是由箱的表面決定的，并且箱處于壓力下且由氣體加壓。所以，當由于在鍋爐或其它燃燒機上的負載變化而使塔中氣體流速改變時，箱內(nèi)的壓力可以在任何方向上受控以補償這種改變。以此方式，來自噴嘴的噴射高度可以大體上保持不變，并且吸收液可以平滑地恢復，即使是夾帶在液體中的氣體流速減小也如此。
通過平衡從箱中排出的液體的量、提供到箱中的液體的量以及被吹入箱中的氣體的量，箱內(nèi)氣體的壓力被保持在一特定的值。
對于此發(fā)明，吸收液不是直接利用噴射泵的壓力傳送的。相反，利用加壓氣體例如壓縮空氣使箱的內(nèi)部被加壓。從而，不采用多個泵，本發(fā)明只需要一個加壓箱和一個加壓氣體源(例如空壓機)，將氣體提供到箱中。可以安裝成很小，并且設備和操作成本可減少。
雖然在設備中的用來提供吸收液的噴嘴朝上，朝上的噴嘴也不必置于加壓箱的液面之上。箱可以設置在較低位置的事實增加了設計的自由度。
如本申請的權(quán)利要求2所述，對于本發(fā)明，如果有待在吸收液中吸收和去除的目標成分之一為二氧化硫(SO2)時，加壓的氣體應當是含氧的氣體，并且氣體應當在箱的底部吹入收集的液體之中。
由噴嘴噴射的吸收液的漿液包含石灰，當石灰與廢氣接觸時，其吸收SO2。當此漿液收集在壓力箱中時，與含氧的氣體接觸將使SO2氧化并生成脫水硫酸鈣(calcium sulfate dehydrate，gypsum，石膏)。
本申請權(quán)利要求3公開的發(fā)明為一濕氣處理裝置，其具有向上的噴嘴，該噴嘴在吸收塔中從噴嘴噴出吸收液。
液體的第一貯液箱應當是壓力箱，其在液面之上的空間產(chǎn)生加壓氣體。收集已吸收目標成分的液體的收集裝置應當設置在吸收塔中高于壓力箱液面的位置。管線的出口應當設置在低于壓力箱所收集的液體表面，通過此管線，液體從恢復容器傳送到壓力箱。
對于此發(fā)明，已從廢氣中吸收并從而去除目標成份的液體通過收集裝置再循環(huán)到壓力箱，在此該液體被恢復和再利用。
如果將液體從收集裝置返回的管線在壓力箱的上部密封空間內(nèi)開口，該空間中的氣體壓力將會損失，因為氣體通過管線逸出進入吸收塔，并且箱不再保持加壓。
然而，對于此發(fā)明，將液體從收集裝置返回到壓力箱的管線在壓力箱收集的液體表面之下。此位置允許管線中的液體起到箱內(nèi)氣體壓力的密封的作用。而且因為收集裝置設置在吸收塔中的一特定的高度，其高于在壓力箱中收集的液體的表面，在與收集裝置連通的管線中的液體的高度根據(jù)在箱中的壓力升高。管線和收集裝置的位置的高度差以及箱中的壓力可被調(diào)節(jié)，從而管中的液體的高度低于收集裝置中液體的高度。這將允許隨著液體從恢復容器向壓力箱再循環(huán)，箱中的氣體壓力被管中的液體保持。
對于此發(fā)明，塔中的吸收液朝上噴射，在塔頂收集在收集裝置中。然而，因為一些液體通常落到塔底，不可能百分之百地僅利用收集裝置收集液體。當收集在塔底的液體達到預定的高度時，它將通過一低壓泵返回到壓力箱。而且因為不可避免液體的一部分會隨氣體逸出，所以該部分必須通過供給原材料的管線重置。
本申請權(quán)利要求4公開的發(fā)明包括一種濕氣處理裝置，其中收集在第一貯液箱中的吸收液導入吸收塔并與廢氣氣流形成接觸，同時，當液體在塔中沿著氣體通道傳送時在那些氣體的流速被夾帶。依此方式，廢氣中的目標成分被吸收和去除。
此處理裝置的區(qū)別之處如下。在管線的側(cè)壁具有溢流口，溢流口在多個管線中產(chǎn)生吸收液的溢流或涌出流，各個管線平行布置，并正交于由廢氣流通的通道。溢流流在垂直于廢氣流的方向流動。具體地說，其通道基本上是水平的。從溢流口排出的吸收液正交地遇到廢氣氣流，氣流將吸收液破碎成小滴而實現(xiàn)液-氣接觸。
不象在現(xiàn)有技術中那樣(圖21(B))采用朝上的噴嘴陣列來提供吸收液，本發(fā)明具有溢流口，其產(chǎn)生一基本上水平的溢流或源流。由溢流口迫出的吸收液與廢氣氣流形成正交接觸，產(chǎn)生液體霧化和液-氣接觸。
對于本申請權(quán)利要求5公開的發(fā)明，供給吸收液的管線成排布置，其基本上沿著塔的一個或多個表面正交于廢氣的通路。管線可以排列成一或多階段(包括在豎向形式的分散)。廢氣氣流應當引入相鄰管線陣列之間的空間。
如本申請權(quán)利要求6所公開的，提供吸收液的管線可以包括這樣的管線結(jié)構(gòu)，使得管線的頂部是開口的。在管線結(jié)構(gòu)成可以提供一用來產(chǎn)生一溢流的構(gòu)件，溢流產(chǎn)生在垂直于廢氣排流方向的基本上水平的方向?？晒┻x擇地，如權(quán)利要求7所述，管線可以包括這樣的管線結(jié)構(gòu)，使得管線的頂部是閉合的?？梢匝刂芫€的軸向，在管線的外周表面朝向廢氣引入的空間設置狹槽或成排的孔。
對于此發(fā)明，可以使吸收液在基本上水平的方向朝向相鄰管線之間的空間涌出或流出。此設計降低了設備成本。
如本申請權(quán)利要求8所述，可以利用重力將吸收液提供到管線。更具體地說，液體源可以設置在稍高于供給管線的地方。
本發(fā)明很明顯并不排除利用泵來提供吸收液。如果使用泵，泵可以很小，從而可以節(jié)省設備造價或能耗。
對于此發(fā)明，廢氣的通路徑由一特定的空間，在該空間設有多排吸收液的供給管線。此設計具有提高空間內(nèi)氣流速度的效果，從而氣流被提高到一很高的速度。
另外，對于此發(fā)明，使得吸收液流入到廢氣已被加快速度的空間，并且與此高速氣流形成基本上正交的接觸。液體被此氣體的能量擾流和霧化。在該空間中廢氣的突然壓縮和膨脹造成負壓，使得吸收液的微小顆粒在氣體中快速分散并被霧化。在提供液體的同時實現(xiàn)了有效的液-氣接觸。在現(xiàn)有技術的裝置中，廢氣被夾帶并吹氣穿過液體柱，之后在塔頂分散。根據(jù)本發(fā)明，在較短的時間產(chǎn)生了明顯更大的液-氣接觸并且具有更高的效率。這就產(chǎn)生高效率的吸收和從廢氣中去除目標成分。
液-氣接觸是在相鄰管線之間的空間進行的，流動液體層或吸收液的線性流被吹入空間中。不需要如現(xiàn)有技術的裝置中的高稠密的噴嘴陣列，使得造價很低。
液體的供給管線包括導管(conduit)。當導管布置成豎排時，氣體通道在導管之間環(huán)繞。結(jié)果，當廢氣橫穿通道時，其會經(jīng)歷壓縮和膨脹。液體在流出導管時被霧化和形成小滴。
本申請權(quán)利要求9的發(fā)明為一濕氣處理裝置，其中收集在第一貯液箱中的吸收液由吸收塔中的一噴嘴以一特定的方向(可以為朝上、水平或朝下)噴射。噴射的液體與導入到塔中的廢氣形成接觸，并且氣體中的目標成分被吸收和去除。
此處理裝置的區(qū)別之處在于導入到吸收塔中的廢氣的通路可以根據(jù)氣體的量在很大的范圍內(nèi)予以調(diào)節(jié)，并且調(diào)節(jié)是在廢氣流入塔的通路部分進行的。
對于此發(fā)明，當鍋爐或其它燃燒裝置的負荷波動使得吸收塔中的氣流減小以致于通過通路的氣體流速正比地減小時，開始由氣體橫穿的通道的尺寸可以相應地被控制，使得流速保持不變。來自噴嘴的噴射高度可保持不變，使得液體由氣流平滑夾帶并形成穩(wěn)定的液-氣接觸。含于煙中的二氧化硫和顆粒可以被有效地去除，塔頂?shù)囊后w可以被平滑地恢復并繼續(xù)再循環(huán)到箱中。
這里，如本申請的權(quán)利要求10所述，來自噴嘴的液體噴射在氣流已被阻塞的區(qū)域可以被停止。這會節(jié)省不必要的驅(qū)動泵的能量，避免不必要的液體再循環(huán)。
本申請權(quán)利要求11的發(fā)明涉及一種濕氣處理裝置，其使得權(quán)利要求9的發(fā)明容易實施。此處理裝置的區(qū)別之處在于，其具有一控制氣流通路尺寸的構(gòu)件。此裝置通過板將引入到吸收塔的氣體的氣流通路分段成若干氣流區(qū)域，各個板在氣流的方向延伸到液體從噴嘴噴出的區(qū)域。這些板允許進入各個前述分段通路的流量正比于供給的氣體量受到控制，它們允許各個分段打開或關閉。
對于此發(fā)明，如果流入塔中的氣體量減少，使得穿過的氣體流速正比地減小，那么由板形成的通路之一可以閉合或受到限制。換句話說，通道的尺寸可被調(diào)節(jié)，使得當氣體量減小時保持氣體的流速不變。
本申請權(quán)利要求12公開的發(fā)明提出一項有益的特征，當權(quán)利要求11中公開的裝置限定為帶有設置在所述吸收塔的底部的一恢復容器和設置在所述吸收塔的上部內(nèi)側(cè)空間的噴嘴的濕氣處理裝置時特別實用，所述吸收液由此噴嘴向上噴。沿著所述氣體通路延伸到所述噴嘴區(qū)域的所述豎直板的至少之一的下端向下延伸到吸收液的恢復容器。通過調(diào)節(jié)在所述恢復容器中的所述吸收液的高度，用戶可根據(jù)其意愿使得豎直板的下邊緣沒入吸收液中。以此方式，由所述豎直板分段的氣體的流通路徑可根據(jù)用戶的意愿放大或縮小。
換句話說，板的下邊緣處于不同高度，從而通過調(diào)節(jié)液體的高度，我們可以選擇性地使得某些板的下端沒入液體。
本申請權(quán)利要求13公開的上述結(jié)構(gòu)的替換形式為，其沿著所述廢氣通路延伸到從噴嘴噴射液體的區(qū)域的所述豎直板的至少之一的下邊緣構(gòu)造成其下邊緣可以自由升出或降入吸收液的恢復容器。當板的下端選擇性地降低到?jīng)]入液體之中時，由板產(chǎn)生的通路關閉。
對于這些結(jié)構(gòu)，調(diào)整恢復容器中的液體高度或者選擇性地降低板之一的底部直至其處于液體中，這提供了一種簡單的方式用來選擇性地關閉氣體流動區(qū)域的通路之一。
控制氣流的另一種方式公開于本申請的權(quán)利要求14。沿著氣流通路延伸到從噴嘴噴出液體區(qū)域的豎直板的至少之一的下部構(gòu)造成是可自由轉(zhuǎn)動的，通過改變板的角度，我們可以控制進入由板產(chǎn)生的通路的廢氣的量或者我們可以打開或關閉通路。
換句話說，板底部的角度可改變到關閉或者限制其所連接的通路的開口，或者板的底部可以降低到吸收液中。
對于此結(jié)構(gòu)，改變板懸掛的角度提供了一種簡便的方式來控制進入到流動區(qū)域的氣流量，或者完全打開或關閉通路。
本申請的權(quán)利要求15的區(qū)別之處如下。板的底部可以朝著廢氣導入吸收塔的入口移動。隨著氣體在從噴嘴噴射的液體的相同方向傳輸，通過入口導入塔的氣流由移動件控制。
對于此發(fā)明，板還起到控制廢氣流的作用，導致更好的液-氣接觸。
本申請權(quán)利要求16公開的發(fā)明的區(qū)別之處如下。板可以移動，使得其基本上正交于廢氣正流動的方向。移動板可以控制通道的橫截面積。
對于此發(fā)明，響應于廢氣流量的波動來移動板允許我們自由調(diào)整氣體通道的橫截面積。
本申請的權(quán)利要求17的發(fā)明包括一種濕氣處理方法，其中，當吸收液由從吸收塔的底向頂驅(qū)動的廢氣夾帶時實現(xiàn)液-氣接觸，以此方式，廢氣的目標成分被液體吸收。
此處理方法的區(qū)別之處如下。當所述廢氣的流速降低到一給定值時，將落入處于吸收塔底部的恢復容器的吸收液再循環(huán)通過一第二貯液箱到第一貯液箱，從此第一貯液箱將吸收液提供到吸收塔。
第二貯液箱可以包括用于維護目的的吹坑；或者一再循環(huán)系統(tǒng)包括維持吹坑，并且可采用一吹坑泵將液體再循環(huán)通過第二貯液箱到第一貯液箱。
包括維護吹坑和吹坑泵的吸收液再循環(huán)系統(tǒng)已經(jīng)被現(xiàn)有技術用作當進行清洗時臨時儲存塔中的液體。吹坑的容量應當足以在對塔進行清洗時盛放塔底的恢復容器中的所有的液體，從而其至少與恢復容器一樣大。
有時，當不是所有的從噴嘴噴出的液體都達到消霧器時，例如當塔正在啟動或關閉時，部分液體會落入恢復容器。當過多量的液體已收集在恢復容器中時，液體可以被有效地去除到大的維護吹坑。這就允許一較小的恢復容器就足夠了。
如果從恢復容器去除并放入吹坑或其他第二箱的吸收液不被循環(huán)到第一貯液箱，系統(tǒng)在此點之后不能平穩(wěn)工作。
在維護或清洗完成之后，一泵將排到第二箱的液體返回到第一貯液箱。如果象在此發(fā)明中特別限定的那樣，將維護吹坑作為第二貯液箱，那么當已有的泵(即吹坑泵)用作將排出的液體返回到第二貯液箱時，系統(tǒng)可以連續(xù)工作。
對于此發(fā)明，從塔被啟動時起直到塔被關閉時，吸收液均可以連續(xù)再循環(huán)，而不需要過大尺寸的恢復容器或附加的或較大的循環(huán)泵。
如果包括吹坑和吹坑泵的用于維護的再循環(huán)系統(tǒng)用在將液體通過一第二箱返回到第一貯液箱的系統(tǒng)，那么當塔正在啟動或關閉時，液體應當通過此系統(tǒng)再循環(huán)到第一貯液箱。
在啟動和關閉過程中，噴射的所有液體將落入恢復容器，直到廢氣的流速達到負荷速度。然而，如果落入的液體從塔底的恢復容器排到第二箱，那么液體能夠通過再循環(huán)路徑連續(xù)地返回到第一貯液箱，因此從啟動到關閉能夠連續(xù)地再循環(huán)。
本申請權(quán)利要求18的發(fā)明涉及一種用于實施權(quán)利要求17的發(fā)明的優(yōu)選裝置。其包括一種濕氣處理裝置，其中，當吸收液由從吸收塔的底向頂驅(qū)動的廢氣夾帶時實現(xiàn)液-氣接觸。以此方式，廢氣的目標成分被吸收液吸收。
此處理裝置的區(qū)別之處包括一在所述吸收塔的底部的恢復容器；一第二貯液箱，以從所述恢復容器收集吸收液；一第一貯液箱，以收集液-氣接觸的吸收液；一再循環(huán)管線通路，其將在所述塔的底部的所述恢復容器經(jīng)由所述第二貯液箱連接到所述第一貯液箱；以及一控制裝置，當廢氣的流速降低到一給定值時，控制落入所述恢復容器的吸收液經(jīng)由所述第二貯液箱，再循環(huán)到所述第一貯液箱。
在此情況下，為了更好地實施權(quán)利要求18的發(fā)明，應采用權(quán)利要求19的某些裝置，即一加壓裝置，其對盛裝吸收液的第一貯液箱加壓；以及一控制裝置，以控制加壓裝置，以便保持提供到吸收塔中的吸收液的壓力基本不變。
如果包括維護吹坑和吹坑泵的維護再循環(huán)系統(tǒng)用于通過一第二箱將液體再循環(huán)到第一貯液箱，那么在啟動和關閉期間，噴射的液體總量將落入恢復容器。當此液體通過吹坑再循環(huán)到第一貯液箱時，第一貯液箱中的液面將高于正常操作期間的液面。因為重力將隨著加入箱中的液體量的變化而變化，所以，饋送到供給裝置的液體量將變化，而且從供給裝置噴射的液體量將改變。
本發(fā)明通過控制第一貯液箱液面之上的空間的壓力來解決此問題。施加到液體之上的空間的壓力響應于由液體施加的重力的變化受到控制。以此方式，不管在第一貯液箱中的液體高度，液體可以以穩(wěn)定的方式供給。
本申請權(quán)利要求20的發(fā)明包括一種處理廢氣的氣體處理方法，其中，一吸收塔設置在一主循環(huán)通路上，此通路將鍋爐、燃燒器或其廢氣源與煙囪或其它可借以將所述廢氣排到大氣中的裝置相連。在此吸收塔中，廢氣的流速用以將吸收液夾帶到廢氣中。形成的液-氣接觸使得廢氣中的目標成分被吸收液吸收。
此處理方法的區(qū)別之處在于，當在吸收塔中的廢氣的流速降到一給定值以下時，將從吸收塔排放的處理廢氣經(jīng)由一旁路返回到吸收塔的入口。
為了有效地實施權(quán)利要求20的發(fā)明，權(quán)利要求21提出了一種處理廢氣的裝置，此裝置的區(qū)別之處在于它包括一旁路，將從吸收塔排出的一處理廢氣通過此旁路返回到吸收塔的入口；和一控制裝置，當在吸收塔中的廢氣的流速降到低于一給定值時，通過旁路控制從吸收塔排出的處理廢氣到達吸收塔的入口。
對于此發(fā)明，當塔中廢氣的流速在啟動或關閉期間降低到低于負荷速度時，旁路可以打開，使得受處理的廢氣返回到塔的入口。以此方式，來自鍋爐、燃燒器、或其他廢氣源的氣體的增加的速度可被利用，并且流量可以調(diào)整，使得塔中的流速保持高于負荷速度。
如本申請的權(quán)利要求22所述，提供一裝置，從而廢氣進入吸收塔的通道的尺寸可以改變。如果塔中的氣體流速降低到低于一給定值，那么通道可以由此裝置受到限制；如果這還不能使速度達到目標值，旁路可以打開，使得受到處理的廢氣返回到塔的入口。這將加速導入吸收塔的廢氣的速度并減小所需的風扇速度。
改變氣體通道尺寸的裝置包括吸收塔中的板，其在氣流的方向垂直地延伸到從噴嘴噴出液體的區(qū)域。這些板可以增加或減小廢氣通道的寬度，從而保持流速在負荷速度以上。這些板將允許當循環(huán)的氣體量很少時塔中的氣體速度被大大加速。
本申請權(quán)利要求23的發(fā)明包括一種濕氣處理裝置，其中，收集在吸收塔的底部的吸收液從在吸收塔中的一組噴嘴噴出。噴出的吸收液與導入所述吸收塔的廢氣形成接觸。在所述廢氣中的目標成分由吸收液吸收和去除，并且夾帶在所述廢氣中的霧的形式的吸收液在吸收塔頂被一消霧器捕獲。
此處理裝置的區(qū)別之處如下。在所述消霧器的底部，設置一容器，以容放從消霧器落下的吸收液。一預定長度的管線的頂部與恢復容器的底部連通。在管線的底部設置一開口，通過此開口，盛在管中的液體在塔中的某特定位置被釋放。
對于此發(fā)明，當吸收塔中的廢氣以一高速流動，從而夾帶在氣體中到達消霧器的液體量增加時，從消霧器落下的液體進入恢復容器，并通過適當長度的管漏入塔內(nèi)的某位置。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，即使當只有很小量的夾帶在洗凈氣體中并從塔中排出的霧被收集，并且在塔內(nèi)部的氣體流速(夾帶速度)很高，含在洗凈氣體中并從塔排出的霧的大小(微小液滴)可以盡可能減小。此方法改進了氣體處理操作的效率，從而極其有益。
在將要討論的實施例中，示出的噴嘴是朝上的，產(chǎn)生向上噴射的垂直射流。然而，本發(fā)明中的噴嘴不限于向上取向。只有權(quán)利要求24的發(fā)明限定為朝上的噴嘴。
本申請權(quán)利要求24的發(fā)明的區(qū)別之處如下。噴嘴是朝上的，而管線的下開口設置在高于由噴嘴噴射的噴射射流的高度，最好是低于分散液體的收集區(qū)，其正處于消霧器之下和從噴嘴噴射的射流的高度之上。最好是，正如在權(quán)利要求25中所述的，在承載管線的下開口形成為噴嘴，從出口迫出的液體可以朝向射流噴射。
根據(jù)此發(fā)明，通過承載管線輸送到噴射射流上方(液柱的頂部)的吸收單元的液體與從噴嘴噴出的射流相遇，從而它第二次吸收氣體中的有害成分，提高洗凈操作的效率并維持較高的處理容量。
本申請權(quán)利要求26的發(fā)明的區(qū)別之處在于，管線的下開口放置在液體恢復容器中。
本發(fā)明允許當基本上到達消霧器的液體增加時，液體平穩(wěn)地傳輸?shù)交謴腿萜骱驮倮谩?br> 圖1是關于本發(fā)明的第一實施例的濕氣處理裝置的示意圖。
圖2是在氣體的流速和在圖1所述的氣體處理裝置中去除SO2的速率之間的示例關系的圖示。
圖3為本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的濕氣處理裝置的示意圖，其利用重力供給吸收液。
圖4表示示于圖3的液導管的兩種可能的布置方式。在圖4(A)中，示出了導管在一水平面內(nèi)平行布置的氣體通路。在圖4(A)中，示出了當兩層導管在兩個水平面上分層設置的氣體通路，其基本上與氣體通路的入口相交。
圖5表示穿過圖4中的導管的吸收液的液流的部分透視圖。圖5(A)示出在側(cè)壁的上邊緣沒有缺口的導管，圖5(B)示出在側(cè)壁的上邊緣有缺口的導管。
圖6示出了上述實施例中的導管的另一些實施例。圖6(A)示出了包括管線的導管31的底部，導管的截面為半圓形。圖6(B)示出了截面為空心園的導管。圖6(C)示出了截面為橢圓的導管。圖6(D)示出了具有以一定間隔沿著軸線方向的朝向空間的很多小空的導管。圖6(E)示出了具有以一定間隔沿著軸線方向的朝向空間的很多狹縫的導管。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的濕氣處理裝置的示意圖。
圖8示出了濕氣處理裝置的局部示意圖，其為根據(jù)第一種改型的圖7所示的板的另一種形式。
圖9示出了濕氣處理裝置的局部示意圖，其為根據(jù)第二種改型的圖7所示的板的另一種形式。
圖10示出了濕氣處理裝置的局部示意圖，其為根據(jù)第三種改型的圖7所示的板的另一種形式。
圖11示出了濕氣處理裝置的局部示意圖，其為根據(jù)第四種改型的圖7所示的板的另一種形式。
圖12示出了濕氣處理裝置的局部示意圖，其為根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的第四實施例。
圖13示出了廢氣量與鍋爐操作時間的曲線。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的濕氣處理系統(tǒng)，其采用在主通路上的濕式吸收塔，主通路連接廢氣源和大氣。(A)示出了當塔啟動時哪些阻尼器打開和關閉，氣流通過哪些通路。(B)示出了當來自鍋爐并引導到塔的廢氣已達到負荷速度時的阻尼器和氣流。
圖15示出了根據(jù)圖14的第五優(yōu)選實施例的另一種改型的濕氣處理系統(tǒng)，其中設有板來控制吸收塔的通道的寬度。
圖16示出了根據(jù)圖14的第五優(yōu)選實施例的再一種改型的濕氣處理系統(tǒng)，其中設有板來控制吸收塔的通道的寬度。
圖17示出了現(xiàn)有技術的濕氣處理系統(tǒng)，其在主通路上采用濕式處理塔，主通路連接廢氣源和大氣。
圖18是本發(fā)明的第六實施例的濕氣處理裝置的前視示意圖。
圖19是圖18的側(cè)視圖。
圖20示出了一消霧器的放大透視圖，其可以裝設在圖18的裝置中。
圖21示出了根據(jù)示于圖18的發(fā)明的另一種改型的濕氣處理系統(tǒng)。
圖22是表示塔中氣體速度與消霧器出口處的霧濃度之間關系的實驗驗證對數(shù)曲線。
圖23是表示塔中氣體速度和在消霧器的入口處分散的液體比率的實驗驗證關系圖。
圖24(A)表示現(xiàn)有技術的濕氣處理裝置的示意圖，圖24(B)以透視圖表示圖24(A)中設置有那樣大量的朝上的噴嘴和管線。
圖1是關于本發(fā)明的第一實施例的濕氣處理裝置的示意圖。
在此圖中，來自鍋爐或其它燃燒裝置的廢氣1導入吸收塔2下部的入口3。導入塔中的廢氣1與吸收液5形成接觸，吸收液5通過塔內(nèi)下部的噴嘴4提供，氣體中的目標成分從氣體傳到吸收液5。
氣體中的目標成分可以與吸收液結(jié)合的事實表明它們是可溶的物質(zhì)或顆粒。在此實施例中，目標成分是二氧化硫(SO2)，其可溶于吸收液中，含有作為吸收劑的石灰石(1imestone)的漿液用作吸收液。
在此實施例中，噴嘴是朝上的噴嘴4。當吸收液5從噴嘴4向上噴射時，通過入口3引入的廢氣1夾帶在由噴嘴4噴射的吸收液的射流5a之中。當氣體被迫穿過吸收液5的射流時實現(xiàn)液-氣接觸。
在吸收塔2的上部靠近射流的頂部設置一消霧器6。消霧器6去除夾帶在氣體1中的吸收液5。
當在塔2中已由吸收液5去除目標成分并且已由消霧器6去除夾帶的吸收液之后，洗凈的氣體7最終通過排氣孔8輸送到大氣中或者輸送到所需的后續(xù)階段的處理裝置(未圖示)。
一具有開口頂部的收集裝置9設置在吸收塔2的內(nèi)周表面低于消霧器處。由消霧器6捕獲的吸收液5收集在收集裝置9中并通過連接管線10落入壓力箱11中。
箱11的壓力設一或使得當廢氣1氣流越快時，由供給噴嘴4噴出的吸收液的射流越高，從而射流高于收集裝置9。
連接管線10的上端與收集裝置9的底連通。連接管線穿過壓力箱11的頂，并且其下端處于箱11中通常浸入液體的位置。依此方式，連接管線10在壓力箱11中形成一氣體密封。
換句話說，盡管收集在收集裝置9中的吸收液5通過管線10流入壓力箱11中，但是在壓力箱11中液體之上的密封空間11a的空氣被加壓，從而箱11中的液體5經(jīng)歷回流。管線10中液體的高度正比于箱11內(nèi)的壓力。通過調(diào)節(jié)管10的頂和底的差、收集裝置9的位置和箱11中的壓力，使得連接管10中液體的高度低于收集裝置9，我們可以使收集裝置9中的吸收液返回到壓力箱11并使管10中的液體5保持箱11中的氣體壓力密封成為可能。
在壓力箱11的底部為空壓機12和吹氣管13，吹氣管13連在空壓機12上。壓縮空氣，換句話說含氧氣體，被吹入貯存液體之中。
此壓縮氣體的作用是兩方面的。其第一個作用是保持在壓力箱11中的密封空間11a的壓力。其第二個作用是當液體與通過液-氣接觸已吸收SO2并且液體現(xiàn)在成為含石灰水的漿液時，液體與含氧氣體接觸。此接觸使SO2氧化，從而形成二水硫酸鈣(石膏)。
箱11的密封空間11a中的壓力用于通過供給管線14和閥15循環(huán)貯存在壓力箱11中的吸收液，其控制到達吸收塔2的噴嘴4的流量。
我們下面將討論壓力箱11的結(jié)構(gòu)。
在壓力箱11的頂有排氣管17和閥16，其控制箱11中的壓力。箱的側(cè)壁具有管線18，通過此管線提供例如中和劑等原材料；側(cè)壁上還有管線20，通過此管線，來自塔2底恢復室56的吸收液5由循環(huán)泵21輸送。
管線19去除石膏，石膏是在SO2于箱11底部氧化時形成的。
我們下面將討論為什么壓力箱11設置成如上所述的結(jié)構(gòu)。
對于此實施例，雖然在塔2中向上噴射的吸收液5的大多數(shù)在塔頂收集在收集裝置9中，但是液體5的一部分不可避免地會隨氣體逸出，并且液體5的一部分會落到塔底部。收集裝置9從來不會收集100％的吸收液。當收集在吸收塔2底部的液體達到一預定的高度時，液體由泵21返回到壓力箱11。
中和劑(neutralizing agent)或類似物通過供給管線18供給到壓力箱11，液體的一部分通過管線19去除并循環(huán)到石膏恢復處理工藝。在此實施例中，通過管線18供給吸收液，去除到石膏恢復處理工藝(未圖示)的液體的量、以及隨氣體逸出的液體的量必須平衡，從而保持壓力箱11中的液面高度。
由空壓機12供應到壓力箱11的空氣量決定于廢氣中的SO2的量。因而箱11中的空氣壓力通過平衡由管線14和19排出的液體量、由管線10、18和20供應的液體量和由空壓機12引入的空氣量來控制。
如果失去了平衡，箱內(nèi)的壓力超過一預定值，那么壓力控制閥16自動打開，允許壓力逸出，直至箱內(nèi)的內(nèi)壓返回到所述預定值。依此方式，箱內(nèi)的壓力可以始終被保持在一設定值。
本實施例的裝置的效果通過以下實驗得到了證實。
圖2是根據(jù)本發(fā)明在氣體的流速和在氣體處理裝置中去除SO2的速率之間的示例關系的圖示，其中吸收液為含有硫酸鈣的漿液，在循環(huán)中液體的流速保持不變。豎軸表示SO2的去除速率，橫軸表示氣體的流速。
從此實驗清楚地表明，可以獲得的去除二氧化硫的速率在較寬的流速范圍內(nèi)都在90％以上。
所以，即使當鍋爐或其它廢氣源的負荷波動時氣流減小，仍可以去除90％以上的二氧化硫。
而且，在此實驗中幾乎所有的吸收液都收集在示于圖1的收集裝置9中，從而處理進行得相當平滑。當氣流速率減小時，我們增加箱11中的壓力以確保液體5達到塔頂。在此情況下，也是幾乎所有的液體5均收集在收集裝置9中。
那么，對于此實施例，即使當夾帶液體的氣體的流速減小時，不使泵就可以使吸收液均勻地恢復。
在此實施例中，箱通過加壓氣體，例如壓縮空氣加壓。因而不必保持箱內(nèi)的液面高度高于將液體噴入塔中的噴嘴。壓力箱可以設置在低于現(xiàn)有技術的裝置處，改進了設計自由度。如上已討論過的，如果因為塔2中的氣體流速已由于負荷波動而使吸收液5不能被夾帶，那么箱中的壓力可以被增加，從而液體可以升高到消霧器的高度。這將確保液體可以被恢復。
圖3為一濕法處理裝置的示意圖，其為本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例。此裝置不采用前一實施例中的朝上的噴嘴，而是利用重力饋送來提供吸收液。
如圖所示，來自鍋爐或其它燃燒裝置的廢氣1通過煙入口3引入吸收塔2的底部。它們沿著氣體通路2A行進，氣體通路在塔中向上延伸，形成一豎直氣流。氣體穿過消霧器6，并通過排氣口8在吸收塔頂排出。
恢復容器56設置在吸收塔2底部。這里吸收液5為石灰(lime)漿液，其從塔頂落下，被收集并由泵21循環(huán)到第一貯液箱27。
在氣體通路2A的開始，在正對煙入口3的上方，多個具有開口頂部的導管31平行地布置成水平陣列，彼此互相正交。向?qū)Ч?1提供吸收液的第一貯液箱27中的液面高度略高于導管中液面的高度。利用適當落差的重力，液體5通過管線29和閥引入輸送管線190(見圖5)中。液體通過輸送管線190運送到導管31，在此，液體在每個導管側(cè)壁的上表面形成一薄層，液體溢流到導管之間的空間30。(見圖4和5)第一貯液箱27中的液面高度27a保持稍高于導管31中的液面高度，從而由泵21和管線24a恢復的液體5的量和供給的新鮮液體的量根據(jù)通過閥60提供到塔的恢復液體量進行調(diào)節(jié)。
圖4表示吸收液導管31的兩種可能的布置方式。在圖4(A)中，導管在一水平面內(nèi)平行布置，基本上橫切氣體通路2A的入口。廢氣32在導管之間的空間流過。為了恢復落入塔2內(nèi)壁的吸收液5，即石灰石漿液(limestoneslurry)，在塔的左右兩壁上提供90。的弧形管線24。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，多個導管31在通入氣體通路2A的入口以一預定的間隔平行布置。這減小了氣體必須通過的通道尺寸，因而將其加速到一很高的速度。吸收液5溢流(39)到空間30，這有助于加速氣流32。因此，溢流與快速上升的氣流32形成正交接觸。由高速氣流32施加的能量擾動液體5并將其轉(zhuǎn)化為霧。
收集在曲線集水管線24處的液體5再次由氣體上升，從而減少所需要的泵21的工作。
在圖4(B)中，兩層導管31A和31B分級設置在兩個水平平面上，它們基本上橫切氣體通路2A的入口。氣流32受力穿過下平面的導管31A和上平面的導管31B之間的空間30A和30B。當氣流必須穿過的通道在第一平面的導管31A之間的空間30A變窄時，其被加速到較高的速度。吸收液5被釋放入空間30A，在此氣流32的速度增加。一直到當液體與快速上升的氣流32接觸時的點，其作用示于圖4(A)。當其釋放到第一組導管31A和第二組導管31B時，氣流32的減速和氣體的膨脹使得高速的廢氣流1具有負壓。在吸收液5被釋放的第一組導管31A的表面，液體被破碎成細小顆粒并轉(zhuǎn)化為霧。當氣體在第二平面穿過導管31B之間的空間30B時，氣體再次壓縮和加速。執(zhí)行如上所述相同的操作，產(chǎn)生更有效的氣-液接觸。還可能采用三組或更多組導管。
圖5表示穿過圖4(A)中的導管31的吸收液5的液流。
在此圖中，輸送管190連接到管線29，吸收液穿過它進入系統(tǒng)，輸送管190可以繞著塔的內(nèi)壁布置。導管31彼此平行地布置，并正交于管線29的軸線。每個導管31的一端與輸送管190的側(cè)表面的各個開口190a連通。
從圖5(A)可以看出，導管31的側(cè)壁的頂部具有一水平表面。吸收液5沿著導管31的整個長度溢流，并進入導管之間的空間30。
因為在導管31的側(cè)壁很難提供水平的邊緣，所以另一種可能的結(jié)構(gòu)圖示在圖5(B)中。在導管31的兩側(cè)壁上邊緣上提供多個缺口31a，各缺口在軸向具有均勻的間隔。通過這些缺口31，產(chǎn)生周期性的溢流39進入空間30，與高速氣流32形成正交接觸。
根據(jù)此實施例，引入吸收塔2的廢氣1直接進入水平運動溢流的薄層。當氣體穿過很多平行導管31之間的空間30時，產(chǎn)生快速上升的氣流。(在塔中的氣體速度約為10m/s。)此氣流與如上所述的吸收液5形成正交接觸。此接觸沖擊的能量將液體5破碎，產(chǎn)生霧。液體在上升氣流中分散，其在導管31之上渦旋膨脹。在導管31的開口表面的負壓也使得在導管上表面的液體5變成霧。隨著此霧分散并與氣體混合，產(chǎn)生有效的液-氣接觸，形成液體和氣體分散于其中的氣體。
液體與氣體分散于其中的氣體在塔的上部產(chǎn)生液-氣接觸區(qū)2A。當氣體上升到塔頂?shù)南F器6時，目標成分被從廢氣中去除并被液體5吸收。
因為在此實施例中的目標成分為二氧化硫(SO2)，其可溶于液體5，所以采用含有吸收劑石灰石的漿液來促進有害成分與吸收液的結(jié)合。
當廢氣達到液-氣接觸區(qū)2A時，分散在其中并夾帶在氣體中的吸收液5由消霧器6恢復并通過管線24a再循環(huán)到第一貯液箱27。被恢復的液體從弧形槽24再循環(huán)，其沿著塔的內(nèi)壁流動，經(jīng)由管線24b流到第一貯液箱27。
在吸收塔2中，目標成分由液體5吸收，夾帶的液體5由消霧器6分離?，F(xiàn)在已成為洗凈氣體的廢氣1最終通過排氣孔8輸送到大氣中或另一個下游的裝置(未示出)。
圖6示出了上述實施例中的導管的另一些實施例。這里導管31包括上表面關閉的槽。在導管31的側(cè)表面的上部，面向氣流32導入的空間30的表面為沿著導管的軸向延伸的狹縫或很多小孔。在此情況下，如圖所示，應當形成導管31的底表面，從而它們的橫截面為曲線(即，它們可以為圓的，流線型的或類似滴形的)、楔形或三角形，以緩和流動的阻力。在圖6(A)中，導管31的底部包括管線31c，其截面為半圓形，管線31c的頂部由平板31d蓋住。在導管的兩側(cè)壁，面對空間30，沿著軸向以一定間隔設置有多個小孔36或狹縫37。(見圖6(D)和(E))。
在圖6(B)所示的實施例中，導管34具有空心圓形的截面。沿著包含軸線的水平截面的母線，沿著軸向以一定間隔設有很多小孔36或狹縫37。(見圖6(D)和(E))?？?6或狹縫37是否位于包含軸線的水平橫截面的母線上并不關鍵，它們也可以位于軸線的上方或下方。
那么，根據(jù)這些實施例，吸收液5水平地溢出或流入導管之間的空間，而不是象現(xiàn)有技術的裝置那樣由噴嘴向上噴。這就產(chǎn)生設備成本的降低和能量的節(jié)省。
最好是，在這些實施例中，吸收液由重力提供到導管。然而本發(fā)明并不預先排除使用泵來提供吸收液。如果使用泵，那么泵可以很小以便可以減少設備成本。
對于這些實施例，多個導管在氣體通路2A的入口處以預定的間隔30成排布置。這造成在提供液體的同時在空間30的氣流32和液體5之間形成有效的液-氣接觸。在現(xiàn)有技術的裝置中，廢氣被夾帶并吹過液柱，之后在塔頂分散。根據(jù)本發(fā)明，在較短的時間以更好的效率產(chǎn)生明顯更大的液-氣接觸。這導致高效率的從廢氣中吸收和去除目標成分，并在較短時間破碎和分散液體5。兩種效果都涉及較低的設備成本。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的濕氣處理裝置的示意圖。
在此圖中，來自鍋爐或其它燃燒裝置的廢氣1導入吸收塔2的下部的入口3。導入塔的廢氣1與通過塔內(nèi)下部的多組噴嘴4A至4C提供的吸收液5形成接觸，氣體1的目標成分從氣體轉(zhuǎn)移到吸收液5。
在此實施例中，與吸收液結(jié)合的成分為二氧化硫(SO2)，其可溶于液體5中，所以含有吸收劑石灰石的漿液用作吸收液。
恢復容器56處于吸收塔2的底部。在容器內(nèi)，收集石灰漿或其它吸收液?；謴腿萜魍ㄟ^循環(huán)泵21、緩中箱22、噴嘴泵23和閥43A至43C連接到多組噴嘴4A至4C的饋送管線49。
各組噴嘴包括向上的陣列4A至4C。當吸收液與從噴嘴陣列4A至4C向上噴射時，通過入口3引入的廢氣夾帶到由噴嘴4A至4C噴射的吸收液5的射流5a中，當氣體被迫穿過吸收液5的射流5a時發(fā)生液-氣接觸。
消霧器6設置在靠近射流頂部的吸收塔的上部。消霧器6將夾帶在氣體1中的吸收液5去除和再循環(huán)。
當目標成份已經(jīng)在吸收塔2中由吸收液5去除并且夾帶的吸收液5已由消霧器6去除之后，洗凈的氣體7最終通過廢氣孔8輸送到大氣中或所需的后續(xù)處理裝置中(未圖示)。
吸收開口頂部的收集裝置9設置在消霧器之下吸收塔2的內(nèi)周上。由消霧器6捕獲的吸收流5收集在收集裝置9中。其可以根據(jù)需要在通過緩沖箱22之后再循環(huán)和再利用。
由于由向上的噴嘴陣列4A至4C噴射的吸收液5的射流由廢氣1的速度向上推，速度應選定為可驅(qū)使液體至收集裝置9之上。一般地，鍋爐或其它廢氣源的負荷將改變。如果氣體的流量減小，速度的下降將導致較少的吸收液被夾帶，如前所述。
在此實施例中，這通過在圖中左、中、右側(cè)提供三個噴嘴陣列4A至4C來解決。通向噴嘴4A至4C的管線49上的閥43A至43C可以獨立地開或閉，以允許噴嘴陣列的每一個可以噴射液體5或關閉。盡管在圖中顯示噴嘴陣列4A至4C的每一個只有一個噴嘴，實際上每一個含有在圖的后面連成排的多個噴嘴。
在左噴嘴陣列4A和中間噴嘴陣列4B之間和在陣列4B和右噴嘴陣列4C之間為豎直板40A和40B。
板40A和40B的上邊緣延伸到吸收裝置9之上裝設消霧器6的高度。兩個板的下邊緣處于不同的高度。板40A懸到恢復容器56高度A處；板40B只懸到高度B處。板40A和40B形成三個不同的氣體可流過的通道41A、41B和41C。
在此實施例中，控制泵的驅(qū)動使得恢復室56中的液體5上升。當高度升到A時，板40A的底沒入液體5中，左氣體通道41A被關閉。通過入口3引入的廢氣1被推動只流過中心通道41B和右通道41C。當左噴嘴陣列4A的閥43A關閉時，氣體流過的通道的容量，現(xiàn)在只處于通道41B和41C，為其先前的2/3。
因此，即使容量減小三分之一，氣流速率仍保持不變。液體5仍被夾帶到氣流中，由噴嘴陣列4B和4C噴射的射流高度保持不變。在吸收液5和氣流32之間的液-氣接觸繼續(xù)為快速的。
當液面到達B時，板40A和40B的底都沒入液體5中，左氣體通道41A和中間通道41B閉塞。通過入口3引入的廢氣1被推動只通過右通道41C。當左和中間噴嘴陣列4A和4B的閥43A和43B關閉時，氣流穿過的通道大小，現(xiàn)在只包括通道4C，其為原來的1/3。結(jié)果，即使流量減小三分之二，流速仍保持不變。
根據(jù)此實施例，當吸收塔2中流動的氣流量減小而氣流速度成比例地降低時，由板40A和40B形成的通道41A至41C之一可以關閉。以此方式，通道的大小可以根據(jù)氣流的減小量來控制，使得氣流速度保持不變，盡管氣流量減小。
圖8示出了圖7實施例的改型。板40A和40B的底端為給定的曲線45，將其彎成朝向入口3的“J”形，通過入口3煙被引入吸收塔2。
對于此實施例，穿過煙入口3在一向下斜坡上行進而引導到吸收塔2中的廢氣被推動沿著J-形的曲線45運動，使得它們被調(diào)整為純粹豎直的流動，其與來自噴嘴陣列4A至4C的噴射為相同的方向。因而板40A和40B也可用作調(diào)整廢氣氣流。這提高了液-氣接觸的效果。
圖9示出了本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例。在圖的左側(cè)和右側(cè)具有兩個朝向上的噴嘴陣列4A和4B。通向噴嘴4A和4B的管線49上的閥43A和43B可以開或關，使得通過陣列4A和4B的每一個的液體5的噴嘴可以獨立地打開或關閉。
一單塊豎直板40A分隔噴嘴陣列4A和4B。板40A的支承48點低于安裝噴嘴4A和4B處的高度。旋轉(zhuǎn)板46朝著煙通道3轉(zhuǎn)動，其設置成使得支點48處于中心。
對于此實施例，當朝向煙入口3的旋轉(zhuǎn)板46由水平方向稍朝下旋轉(zhuǎn)并保持就位時，左氣體通道41A和右氣體通道41B都打開，使得其處于液-氣接觸的正常方式。
當旋轉(zhuǎn)板46從煙入口3朝液體恢復容器56向下旋轉(zhuǎn)直到豎直懸吊時，其底部沒入吸收液5中。這樣就封閉左側(cè)通道41A的入口，使得進入入口3的廢氣別無選擇，只能通過右側(cè)通道41B行進。在這些情況下，當左側(cè)的噴嘴陣列4A的閥43A閉合時，氣體流過的通道大小減小一半。
圖10是圖7的實施例的另一個改型。僅解釋有別于圖9的改型的那些方面，板40A設有一滑板47，其裝在低于裝設噴嘴陣列4A和4B的高度處，使得它可以向上和向下自由移動。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，當板47從恢復容器56升起時，左側(cè)氣體通道41A和右側(cè)氣體通道41B的入口均打開，構(gòu)成液-氣接觸的正常方式。
當板47堅向下降時，其底端沒入吸收液5中。這樣就關閉左側(cè)通道41A的入口，結(jié)果通過入口3進入的廢氣別無選擇，只能穿過右側(cè)通道41B。在這些情況下，當左側(cè)的噴嘴陣列4A的閥43A關閉時，氣體流過的通道大小減小一半。
通道40A還可以構(gòu)造成使得它可以在正交于廢氣流的方向水平移動。
圖11是可移動板40A的另一種改型。板40A直接由吸收塔2的左側(cè)壁朝著廢氣氣流向塔的中間移動。當其移動到塔的中間時，板40A設置在左側(cè)噴嘴陣列4A和右側(cè)噴嘴陣列4B之間，形成一豎直分隔。
板40A的底端沒入收集在恢復容器中的吸收液5之中。
結(jié)果，只有板40A右側(cè)的通道41B的入口打開。右側(cè)通道41B隨著板40A從吸收塔2的左側(cè)壁向塔的中間移動而變窄，因此減小廢氣1通過的通道的橫截面積。
對于此實施例，當廢氣流量減小時，板40A可以向塔的中間移動。以此方式通道41A和41B的大小可以減小。
對于此發(fā)明，當鍋爐或其它燃燒裝置的負荷波動造成吸收塔中的氣流減小使得流過通路的氣體的流速成比例減小時，開始由氣體橫切的通道的尺寸可以受控，從而流速保持不變。由噴嘴噴射的高度可以保持不變，導致在吸收液和氣流之間穩(wěn)定的液-氣接觸，并且使得吸收液能夠在塔頂不斷地被恢復。
此實施例也可節(jié)省無意義的驅(qū)動鍋爐泵的力量，防止液體被無用地再循環(huán)。
通過關閉由板產(chǎn)生的氣體通道之一或者通過減小氣體通過的通道的截面積，我們可以根據(jù)流量的降低來控制通道的大小，從而氣體的流速保持不變。
另外，通過調(diào)整恢復容器中的液體的高度或選擇性地降低面板，直至其下端沒入液體，我們可以容易地開啟或關閉一個或多個通道。
對于此實施例，我們可以通過改變板底部的懸吊角度來容易地控制流入通道的氣體量或打開和關閉通道入口。
在圖8的裝置中，板還起到調(diào)整廢氣流動的作用，導致更有效的氣-液接觸。
在圖9至圖11所示的裝置中，板根據(jù)廢氣流量的改變而移動。這允許我們自由地調(diào)整氣體通道的截面區(qū)域。
圖12為本發(fā)明的第四優(yōu)選實施例的濕氣處理裝置的示意圖。我們將避免討論已含于上述解釋的裝置的重復部分。
從圖12可以看出，在恢復容器52之下為吹坑(llowpit)60和吹坑泵60a，裝設二者的目的是為了維護，這里恢復容器52為在吸收塔2的底部之處的箱。
管線68從恢復容器52連列吹坑60，管線上具有一電磁閥67。穿過處于煙入口之內(nèi)的傳感器的廢氣(在塔中)的流速由控制電路66檢測。當吸收塔2啟動或關閉時，電磁閥67打開，直至廢氣1的流速達到負荷速度。這就產(chǎn)生一迂回再循環(huán)路徑，包括恢復容器56、吹坑60、吹坑泵60a和壓力箱11。
在貯存在壓力箱11的液體之上的空間可以根據(jù)需要加壓，壓力前11裝設在吸收塔2的外部。壓力由控制電路69，用壓縮機17a和壓力調(diào)節(jié)器16控制。
通過壓力傳感器62、控制電路69檢測供給管線14的入口處的壓力。通過壓力調(diào)節(jié)器16，其控制箱11中液體之上的空間11a的壓力，從而保持提供到噴嘴4的液體的壓力幾乎不變。
當箱11內(nèi)的液體上升或下降時，施加到液體之上的空間11a的壓力根據(jù)液體5的重力的改變，通過壓力調(diào)節(jié)器16來控制。以此方式，不論在箱11中的液體高度有多高，液體5的供給可以保持不變。
再循環(huán)在塔2頂由消霧器6分離的吸收液5的管線61的出口處于壓力箱11中的液面之下。這導致一再循環(huán)系統(tǒng)(以下稱為主循環(huán)系統(tǒng))，包括壓力箱11；供給管線14；噴嘴4；夾帶處理，通過此處理廢氣1與液體接觸，目標成分被吸收；由消霧器6分離液體；再循環(huán)管線61；以及返回壓力箱11。
對于此實施例，當廢氣的速度等于負荷速度8m/s時，吸收液5將循環(huán)通過主循環(huán)系統(tǒng)，從而由噴嘴4噴射的液體5的射流5a由廢氣1帶到消霧器6。
也就是說，經(jīng)過供給管線14并噴出噴嘴4的液體5的射流5a的速度為受控的，使得該速度幾乎保持不變。這通過壓力調(diào)節(jié)器16來實現(xiàn)，它通過控制箱內(nèi)液體之上的空間11a的加壓來對壓力箱11加壓。射流被升到吸收塔2的頂部并夾帶在上升的廢氣，以實現(xiàn)液-氣接觸。經(jīng)過接觸工藝處理，在液體達到消霧器6之前，廢氣1中的目標成分被吸收。夾帶液體由消霧器6分離，并經(jīng)由管線61再循環(huán)到壓力箱11中。
在圖13中，縱軸表示廢氣速度，橫軸表示操作時間，水平點劃線表示最小負荷速度。從圖13可以看出，在吸收塔2被啟動或關閉過程中，廢氣的流速低于負荷速度。在此情況下，由噴嘴4噴出的液體5的射流5a將不會被廢氣1帶到塔頂。相反，幾乎所有噴射的液體5都落入恢復容器56。(落下的液體在圖中以標號5b表示)同時，由入口3處的傳感器65測得的廢氣速度(塔速度)由控制電路66檢測，電磁閥67被打開直至此速度等于負荷速度。然后，恢復容器56中的液體通過一定路徑循環(huán)到箱11，此路徑包括恢復容器56；吹坑60；吹坑泵60a；以及壓力箱11。
也就是說，落入恢復容器56的液體5b被導入恢復容器56之下的已存在的吹坑60。這就避免了對很大恢復容器56的需要。流入吹坑60的液體再由吹坑泵60a再循環(huán)到壓力箱11。
對于上述再循環(huán)路徑，當箱11中的液體升或降時，控制電路69通過傳感器62檢測到供給管線14的入口處的壓力，并通過壓力調(diào)節(jié)器16控制提供到噴嘴4的液體的壓力，使得其保持基本不變。這就使得不論箱11中的液體的高度如何吸收液5的供應保持不變。
在此實施例中，壓力箱11中的液體之上的空間11a可以由壓縮機17a加壓到一給定的壓力。因而沒有必要設循環(huán)泵用以從噴嘴4噴出液體5。然而，管線61的末端必須設在壓力箱11中的液體的表面之下以防止漏氣。
對于此實施例，當由于燃燒裝置的負荷變動而使廢氣速度下降時，可以啟用再循環(huán)路徑，從而塔底部的收集箱中的吸收液經(jīng)過第二貯液箱到達壓力箱。最好是，此維護再循環(huán)系統(tǒng)可以被有效地采用，以連續(xù)地循環(huán)液體。因為此維護再循環(huán)系統(tǒng)采用已有的吹坑和吹坑泵，所以沒必要增加相應的承受箱或使用更大的驅(qū)動能量。這就保持操作和設備成本很低。
對于此實施例，液體噴出的壓力通過調(diào)節(jié)由對箱加壓獲得的施加壓力來檢測。不需要噴射泵，并且不論箱中的液體高度如何，液體均可以以穩(wěn)定的方式供給。
從圖13可以看出，當吸收塔2正在開啟或正在關閉時，廢氣的流速低于負荷速度。在此情況下，從噴嘴4噴出的液體5的射流5a不會被廢氣1來帶到塔頂。相反，幾乎所有噴出的液體5都落入恢復容器56。(落下的流體在圖中以標號5b表示。)為了克服此缺陷，在現(xiàn)有技術的處理裝置中，在正被啟動或關閉時，來自燃燒器或鍋爐的廢氣不經(jīng)過吸收塔饋送。在這些情況下，廢氣旁流過塔并排入煙囪。當廢氣的速度達到負荷速度時，它們開始流入塔。
此再輸送系統(tǒng)(rerouting system)示于圖17中。在主通路74上，其將鍋爐、燃燒器或其它廢氣源與煙囪或其它裝置連接，以將氣體釋放到大氣中，廢氣的壓力被提高。在此通路上，氣體經(jīng)過推進風扇71，其將氣體加速；氣體還經(jīng)過濕氣吸收塔2。輔通路72連接推進風扇71的入口側(cè)和吸收塔2的排出側(cè)。在輔通路上有一導向煙囪的阻尼器72。當塔2正被啟動或關閉時，推進風扇71關閉，阻尼器73打開，而阻尼器77和78關閉。那么，由燃燒器或鍋爐排出的廢氣1不是流過吸收塔，而是流入輔通路72，在塔2周圍繞道，并排入煙囪。當氣體的速度達到將液體5升高到一標準高度所需的負荷速度時，推進風扇驅(qū)動，阻尼器73關閉，阻尼器77和78打開。輔通路72關閉，廢氣1如箭頭所示的方向，從鍋爐沿主通路74流動。它們穿過推進風扇71，在吸收塔2中經(jīng)過特定的去硫工藝，并通過煙囪排出。
對于此現(xiàn)有技術，在塔的啟動和關閉期間，廢氣不穿過塔。由于氣體此時不被處理，其中的二氧化硫和顆粒不會去除。如果通過燃燒產(chǎn)生較少SO2和較少顆粒的輕油來解決此問題，那么燃料的成本會很高。
圖14涉及本發(fā)明的第五實施例，其成功地采用現(xiàn)有技術的輔通路72來提高第四實施例所取得的效果。主通路74將鍋爐、燃燒器或其它廢氣源與用來將氣體排到大氣的煙囪或其它設施相聯(lián)，在主通路74上具有處理系統(tǒng)，其使氣體流過吸收塔，在塔中它們的速度用于夾帶吸收液5。所形成的液-氣接觸使得氣體的目標成分被液體5吸收。圖14(A)表示當塔啟動時哪些阻尼器打開和關閉，以及氣體流過哪一路徑。圖14(B)表示當引入到塔中的來自鍋爐的廢氣已達到負荷速度時的各阻尼器和氣流。
從圖14可以看出，主通路74將鍋爐、燃燒器或其它廢氣源與用來將氣體釋放到大氣的煙囪或其它裝置相聯(lián)，在主通路74上，來自鍋爐的廢氣1經(jīng)過推進風扇71，其提高氣體的壓力并將氣體加速；廢氣還經(jīng)過濕氣吸收塔2。輔通路72連接推進風扇71的入口側(cè)和吸收塔2的排出側(cè)。在輔通路72上具有通向煙囪的阻尼器73。
在此實施例中，在啟動期間，在廢氣導入吸收塔2之前，阻尼器73打開，如圖14(A)所示，形成提高氣體壓力的再循環(huán)路徑，該路徑包括輔通路72和主通路74。來自鍋爐的氣體1不是隨著進入排氣通路76，而是在再循環(huán)路徑上被推進風扇71加速。這將持續(xù)進行，直到塔2中的氣體達到負荷速度。
當塔中的氣體可保持負荷速度時，輔通路72上的阻尼器73關閉，如圖14(B)所示，廢氣1不被再循環(huán)而被處理。
下面將參照圖13的廢氣量與鍋爐操作時間的曲線來簡要地解釋采用輔通路來提高氣體壓力。
從圖13的曲線可以看出，在啟動期間T1，即塔剛啟用工作之后；以及關閉期間T2，即塔剛停止工作之前，廢氣量太低以致于在吸收塔2中處理的氣體的速度低于使液體不再降落入收集箱的速度V1(即負荷速度)。阻尼器73打開，如圖14(A)所示，直到塔中的氣體達到其負荷速度。一旦達到它們的負荷速度，阻尼器73就關閉，如圖14(B)所示，并且塔2的工作完全啟動。
圖15示出了第五實施例的另一種改型，其中設置板來控制吸收塔2中的通道的寬度，此通道是廢氣流過的通道。一豎直板40設置在液-氣接觸區(qū)41。板40可以水平移動，改變在接觸區(qū)41由廢氣穿過的通道的橫截面積。
圖16是本發(fā)明的第五實施例的又一改型。它對應于圖7，其中多個板控制吸收塔2中的氣體通道的寬度。多個板在液-氣接觸區(qū)41內(nèi)豎直定向，它們的底端處于不同的高度，呈階梯形式。通過控制塔底的液體高度，我們可以改進廢氣通道的橫截面積。
當導入吸收塔2中的廢氣1以低于塔的負荷速度的速度流動時，板40可用于限制塔2中的氣體通道。如果阻尼器73打開，將被處理氣體確定到輔通路72，氣體將通過推進風扇71返回到塔2。以此方式，導入到吸收塔2的廢氣的塔內(nèi)速度可以進一步提高。
根據(jù)此實施例，塔內(nèi)的氣體流速可以始終保持在負荷速度以上。這意味著即使當工廠正在啟動或關閉時，吸收塔也可以滿容量工作，而且沒必要在塔底較大容量的貯液箱或再循環(huán)泵。
圖18和19是本發(fā)明的第六實施例的濕氣處理裝置的前視圖和側(cè)視圖。我們將避免討論與前述實施例的特征一致的附圖的那些方面。在相對于塔2高度的中間高度處設有給定數(shù)目的輸送管190，其具有多個朝上的噴嘴4。供給管線14上設有一再循環(huán)泵21，管線14在這些輸送管線190和恢復容器56之間延伸。通過這些元件，吸收液5在吸收塔2內(nèi)分散。廢氣的目標成分二氧化硫和顆粒如上所述被吸收和去除。
消霧器6設置在吸收塔2頂部低于煙出口8處。
可以裝設在這里的消霧器6的一個優(yōu)選實施例示于圖20。此消霧器包括多個板6a，板6a具有山尖形的側(cè)截面(或弄平的字母V形)。這些板設置成具有間隔地一個放在另一個之上，并由條92承接在一起。板的一排6a在其底部與板的另一排6b相連，一排向左傾斜，另一排向右傾斜。在此結(jié)構(gòu)中，各板裝在吸收塔2上。然而，消霧器6的形式和結(jié)構(gòu)不限于圖20的例子。下面將要簡短地討論，兩組板6a和6b應當彼此相向地傾斜，使得它們可在底部固定在一起；容器80A應當定向成與板6a和6b的軸成十字交叉，以減少用于收集從消霧器6落下的液體5的容器80A的數(shù)量。在各種情況下，都必須有足夠的空間，用于使夾帶氣流通過，以便夾帶到廢氣1中的吸收液5的霧有效地被消霧器6捕獲。
我們將接下來討論本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)。在消霧器6之下為所需數(shù)量的容器80A，其為收集箱(見圖20)，以容放從消霧器6落下的吸收液5。在此實施例中，具有三個容器(receptacle)80A；但是可以有任何數(shù)量的適合于消霧器6的布置和數(shù)量的容器80A。
這些容器80A連接到管線81A的上端。管線81A具有豎直段90，其向下延伸一特定的長度。豎直段90提供以一定勢能(重力勢能)正被輸送的吸收液5c。該段延伸到分散吸收液的收集區(qū)的正下方。在其底端為噴嘴形開口82A。
管線81A的豎直段90的長度根據(jù)由噴嘴4向上噴射的液柱的高度而不同，但是其至少應與消霧器6的高度等長度或更長。
容器80A和管線81A的實際結(jié)構(gòu)將結(jié)合圖19來詳細解釋。每個容器80A設置在兩組板6a和6b的底部緊固在一起的地方，容器80A取向為與消霧器的底固定在一起并相對于塔水平的沿線正交。每個容器80A的底稍傾斜，從而吸收液5c在一個方向流動。
管線81a的上端在容器80A的傾斜底部的下端與吸收塔2的側(cè)壁相連，從而容器80A中的液體流入其中。
管線81A具有角度字母“C”的結(jié)構(gòu)。其豎直段90沿著塔的外壁向下延伸一等于消霧器高度的距離。在段90的端部，管彎曲并再水平地進入塔。在水平段91的下表面，其也在塔內(nèi)側(cè)，以特定的間隔設有多個噴嘴形狀的開口82A。更具體地說，噴嘴狀的孔82A在向上的噴嘴4之上，基本上在噴射柱的頂點，并在正對消霧器之下的收集區(qū)。利用勢能，其由向下流的管線段90(即利用重力)，穿過孔82A而來的液體5C隨著其與噴射柱碰撞而霧化并且變成細小液滴。這就提供了有效的氣-液接觸。
在此實施例中，管線81A的豎向長度選擇成使得管線的水平段可以在來自噴嘴4的噴柱頂部之上，并離開和低于正對消霧器6，在此分散液的收集區(qū)將會產(chǎn)生。
如圖19所示，管線81A的一段可以在吸收塔2的外部；或者整個管線，包括段90都保留在塔內(nèi)。
現(xiàn)在我們將討論示于圖21的另一優(yōu)選實施例。
我們將只論及有別于如上所述圖19的實施例的結(jié)構(gòu)。圖21中所有的元件或位置標號出現(xiàn)在圖18至20中的具有與那些圖中相同的功能。為了避免重復，我在這里不進一步討論。
在第二實施例中，正如在圖18中一樣，容器80B設置在每對消霧器6相遇處的底部。所有的容器80B由單根管80連接，所有的液體均流入此管。
管線81B通過塔向下延伸。其下端82B排入到液體恢復容器56。不象在前一實施例中那樣的噴嘴，開口82B僅為一孔。
在此實施例中，不象在圖18和19中的裝置，收集在容器80B中的液體不是在噴柱的正上方被霧化，而是輸送到恢復容器56。
下面我們將集中討論圖18至21的實施例的操作。
當在這些實施例的裝置中廢氣穿過吸收塔2向上行進的速度達到5.5m/s時，夾帶到氣體1中的液滴開始附到消霧器6，并且大量吸收液5開始由板向下流向消霧器的底部。不是允許從消霧器6直接落入塔中，而是吸收液收集在容器80A和80B中。重力使得從容器80A和80B出來的液體5C流入管線81A和81B。在圖18和19所示的實施例中，勢能用來從噴嘴狀開口82a噴液體至來自噴嘴4的(吸收液)射流的頂部。這些開口82a不是正在消霧器6的下面，而是距之有一段距離，其由管線81A的長度來確定。從開口82A噴出的液體5C與射流碰撞并將其自身形成小滴。這就提高了液-氣接觸的效率。
在圖21中，收集在容器80B中的液體輸送到恢復容器56，再通過輸送管線190和噴嘴4向上噴射。
對于所有的實施例，都避免了大量液滴都形成在正好在消霧器6之下的區(qū)域的問題，在此區(qū)域可能形成收集區(qū)。相反，在此區(qū)域吸收液5夾帶在廢氣1中，從而吸收液不會再分散。
圖22是表示塔中氣體速度(由水平軸表示(m/s))與消霧器出口處的霧濃度(由縱軸表示(m/m3N))之間關系的實驗驗證對數(shù)曲線。曲線比較了帶有去除吸收液機構(gòu)的裝置(本發(fā)明的裝置)-以黑實標記表示，以及沒有這種機構(gòu)的裝置(現(xiàn)有技術的裝置)-以空白標記表示。
以空白圓圈表示的現(xiàn)有技術的裝置產(chǎn)生射流為1.7m高。當塔中的氣體達到5.5m/s的速度時，在霧出口處的濃度急劇增大。然而由黑實圓圈表示的裝置產(chǎn)生1.8m高的射流，即使當速度超過5.8m/s時，霧出口處的濃度也不增加。
當我們比較產(chǎn)生3.5m高射流的以空白三角形表示的現(xiàn)有裝置和產(chǎn)生3.3m高射流的以實心三角形表示的本發(fā)明的裝置時，我們發(fā)現(xiàn)，在速度達到5.8m/s時，本發(fā)明的裝置在霧出口處的霧濃度是現(xiàn)有技術裝置的1/50。這是非常明顯的降低。
從該圖清楚地看出，當氣體的速度超過5.5m/s時，在防止霧被釋放到大氣中的效果方面本發(fā)明的裝置比現(xiàn)有技術的裝置更有效。
在此實驗中選擇代表本發(fā)明的裝置是圖21所示的裝置。其它條件如下(對于圖中的射流高度，我們采用保持為柱形的噴射流的高度。)消霧器彎板型，板傾斜45°消霧器到噴嘴的距離8m圖23是表示塔中氣體速度(以橫軸表示)和在消霧器的入口處分散的液體比率(以縱軸表示)的實驗驗證關系圖。在本發(fā)明的消霧器的入口處的分散比率(霧的重量/噴射液體的總重量×100)與由空心圓圈表示的產(chǎn)生2.4m高射流的現(xiàn)有技術的裝置以及由實心黑圓圈表示的產(chǎn)生1.9m高射流的裝置區(qū)別不大。三者都表現(xiàn)為很低的分散比率。然而，由空心三角形表示的產(chǎn)生2.8米高射流的現(xiàn)有裝置，和由黑實心三角形表示的產(chǎn)生3.3米高射流的裝置比本發(fā)明具有更高的分散比率。此圖清楚地表明，即使在射流的高度為3.3米、氣體的流速為5.5米/秒時，本發(fā)明仍具有可以接受的較低霧分散性。
用作此實驗的裝置是圖21所表示的裝置。其它條件如下(對于圖中的射流高度，我們采用保持為柱形的噴射流的高度。)消霧器彎板型，板傾斜45°消霧器至噴嘴的距離8m對于此實施例，僅具有很小量的夾帶在洗凈氣體中和排出塔的霧。加速流過塔的廢氣改進了處理操作的效率，從而極為有益。
對示于圖18和19的實施例，直接位于射流之上的通過管線返回到吸收裝置的吸收液，相對于沿著由噴嘴噴出的液體射流的廢氣，再經(jīng)歷吸收處理工藝。這就提高了上面討論的效果，從而將處理功效提高到一更高的水平。
對于圖21的實施例，即使當達到消霧器的液體量大大增加，液體也會連續(xù)輸送到收集箱和再利用。
權(quán)利要求
1.一種濕氣處理裝置，其中，收集在第一貯液箱中的吸收液由在吸收塔中的一組噴嘴以一特定的方向噴射，所述噴射的吸收液與導入所述吸收塔的廢氣形成接觸，在所述廢氣中的目標成分被吸收和去除；其中，所述吸收液的所述第一貯液箱包括一壓力箱，其在所述收集的吸收液的表面之上的空間內(nèi)含有一加壓氣體，并且所述加壓氣體的壓力用來從所述吸收塔中的所述一組噴嘴噴射收集在所述壓力箱中的所述吸收液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕氣處理裝置，其中，吸收和去除到所述吸收液中的所述目標成分是二氧化硫(SO2)，所述加壓氣體是含氧氣體，并且所述含氧氣體在所述第一貯液箱的底部吹入所述收集的吸收液中。
3.一種濕氣處理裝置，其中，收集在第一貯液箱中的吸收液由在吸收塔中的一組噴嘴以一特定的方向噴射，所述噴射的吸收液與導入所述吸收塔的廢氣形成接觸，在所述廢氣中的目標成分被吸收和去除；其中，所述吸收液的所述第一貯液箱包括一壓力箱，其在所述收集的吸收液的表面之上的空間內(nèi)含有一加壓氣體，并且所述加壓氣體的壓力用來從所述吸收塔中的所述一組噴嘴噴射收集在所述壓力箱中的所述吸收液；一收集已吸收所述目標成分的所述噴射的吸收液的收集裝置設置在所述吸收塔中高于所述收集的吸收液的所述表面處，一管線的一出口設置在低于收集在所述壓力箱的所述吸收液的所述表面之下，通過該管線，所述吸收液從所述收集裝置輸送到所述壓力箱。
4.一種濕氣處理裝置，其中，收集在第一貯液箱中的吸收液導入吸收塔，與廢氣流形成接觸，同時隨著所述廢氣在所述塔中沿廢氣通路行進，以所述廢氣的流速被夾帶，并且在所述廢氣中的所述目標成分被吸收和去除，該裝置包括設置在多個吸收管線的壁上的多個溢流口，吸收管線設置為與所述氣體通路相交，從此溢流口處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與所述廢氣氣流正交地接觸，并且所述廢氣氣流將溢流和涌出的所述吸收液破碎成小滴而實現(xiàn)液-氣接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕氣處理裝置，其中，多個所述溢流口成排平行地布置成正交于所述廢氣通路，以形成一個或多個包括分階段層階的陣列層階，以與所述廢氣流形成正交接觸，并且所述廢氣流被引入與管線陣列相臨的空間，以導致所述吸收液的霧化和液-氣接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的濕氣處理裝置，其中，所述吸收管的頂部是開口的，并且所述溢流口設置在一基本上水平的方向，正交于所述廢氣被推進的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕氣處理裝置，其中，所述吸收管的頂部是封閉的，并且多個狹縫或成排的小孔在軸線方向沿著所述管線設置在管線的周邊表面上，朝向所述廢氣引入的空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕氣處理裝置，其中，所述吸收液利用重力從所述第一貯液箱提供到所述多個吸收管線。
9.一種濕氣處理方法，其中收集在一第一貯液箱中的吸收液由一組在吸收塔中的噴嘴在一朝上的方向噴射，并且所述噴射的吸收液與導入所述吸收塔的廢氣形成接觸，所述廢氣中的目標成分被吸收和去除，該方法包括一控制步驟，控制所述廢氣通路的寬度正比于所提供的所述廢氣的量，從而控制所述廢氣的氣體通道流入所述吸收塔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的濕氣處理方法，其中在被阻擋的所述氣體通道中的所述噴嘴被關閉，避免所述吸收液被噴射。
11.一種濕氣處理裝置，其中，收集在一第一貯液箱中的吸收液由一組在吸收塔中的噴嘴在一朝上的方向噴射，并且所述噴射的吸收液與導入所述吸收塔的廢氣形成接觸，所述廢氣中的目標成分被吸收和去除，該裝置包括一流動控制裝置，通過由多個延伸到所述噴嘴區(qū)域的豎直板將廢氣通路劃分成多個廢氣通路，控制進入多個氣體通道的所述廢氣的量正比于廢氣量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的濕氣處理裝置，帶有設置在所述吸收塔的底部的一恢復容器，和設置在所述吸收塔的上部內(nèi)側(cè)空間的噴嘴，所述吸收液由此噴嘴向上噴；其中，沿著所述氣體通路延伸到所述噴嘴區(qū)域的所述豎直板的至少之一的下邊緣，進一步向下延伸到所述吸收液在其中恢復的恢復容器，并且通過調(diào)節(jié)在所述恢復容器中的所述吸收液的高度，由所述豎直板分段的所述廢氣通路選擇性地打開或關閉，從而所述豎直板的至少之一的所述下邊緣沒入所述吸收液中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的濕氣處理裝置，帶有設置在所述吸收塔的底部的一恢復容器，和設置在所述吸收塔的上部內(nèi)側(cè)空間的噴嘴，所述吸收液由此噴嘴向上噴；其中，沿著所述廢氣通路延伸到所述噴嘴的區(qū)域的所述豎直板的至少之一的下邊緣自由升出或降入所述吸收液在其中被恢復的所述恢復容器；通過調(diào)節(jié)所述豎直板的高度，由所述豎直板分段的所述廢氣通路被選擇性地打開或關閉。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的濕氣處理裝置，其中，沿著所述廢氣通路延伸到所述噴嘴區(qū)域的所述豎直板的至少之一的下部是自由轉(zhuǎn)動的，以改變所述豎直板的角度，從而控制進入所述廢氣通路的所述廢氣的量。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的濕氣處理裝置，其中，沿著所述廢氣通路延伸到所述噴嘴區(qū)域的所述豎直板的至少之一的下部向所述廢氣的入口側(cè)自由轉(zhuǎn)動，以改變所述豎直板的角度，從而進入所述噴嘴的所述廢氣氣流由所述豎直板控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的濕氣處理裝置，其中，沿著所述廢氣通路延伸到所述噴嘴區(qū)域的所述多個豎直板的至少之一的下部是自由擺動的，使得所述下部基本上正交于所述廢氣正流動的方向，從而進入所述噴嘴的所述廢氣氣流的橫截面積由所述豎直板的所述下部控制。
17.一種濕氣處理方法，其中，當吸收液由從吸收塔的底向頂驅(qū)動的廢氣夾帶時實現(xiàn)液-氣接觸，所述廢氣的目標成分被所述吸收液吸收，該方法包括當所述廢氣的流速降低到一給定值時，將落入一恢復容器的所述吸收液再循環(huán)經(jīng)由一第二貯液箱到一第一貯液箱的步驟，從此第一貯液箱，所述吸收液提供到所述吸收塔。
18.一種濕氣處理裝置，其中，當吸收液由從吸收塔的底向頂驅(qū)動的廢氣夾帶時實現(xiàn)液-氣接觸，所述廢氣的目標成分被所述吸收液吸收，該裝置包括一第一貯液箱，以收集所述液-氣接觸的所述吸收液；一在所述吸收塔的底部的恢復容器；一第二貯液箱，以從所述恢復容器收集所述吸收液；一再循環(huán)管線通路，其將在所述塔的底部的所述恢復容器經(jīng)由所述第二貯液箱連接到所述第一貯液箱；以及一控制裝置，當所述廢氣的流速降低到一給定值時，控制落入所述恢復容器的所述吸收液經(jīng)由所述第二貯液箱，再循環(huán)到所述第一貯液箱。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的濕氣處理裝置，還包括一加壓裝置，其對盛裝所述吸收液的所述第一貯液箱加壓；以及一控制裝置，以控制所述加壓裝置，以便保持提供到所述吸收塔中的所述吸收液的壓力基本不變。
20.一種處理廢氣的氣體處理方法，其中，一吸收塔設置在一主循環(huán)通路上，此通路將鍋爐、燃燒器或其廢氣源與煙囪或其它可借以將所述廢氣排到大氣中的裝置相連；在所述吸收塔中，所述廢氣的流速用以將一吸收液夾帶到所述廢氣中，形成液-氣接觸，使得所述廢氣中的目標成分被所述吸收液吸收，該方法包括返回步驟，當在所述吸收塔中的所述廢氣的流速降到一給定值以下時，將從所述吸收塔排放的處理廢氣經(jīng)由一旁路返回到所述吸收塔的入口。
21.一種處理廢氣的氣體處理方法，其中，一吸收塔設置在一主循環(huán)通路上，此通路將鍋爐、燃燒器或其廢氣源與煙囪或其經(jīng)可借以將所述廢氣排到大氣中的裝置相連；在所述吸收塔中，所述廢氣的流速用以將一吸收液夾帶到所述廢氣中，形成液-氣接觸，使得所述廢氣中的目標成分被所述吸收液吸收，該裝置包括一旁路，將從所述吸收塔排出的一處理廢氣通過此旁路返回到所述吸收塔的入口；和一控制裝置，當在所述吸收塔中的所述廢氣的流速降到低于一給定值時，通過所述旁路控制從所述吸收塔排出的所述處理廢氣到達所述吸收塔的所述入口。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的氣體處理裝置，還包括一個調(diào)節(jié)裝置，當在所述吸收塔中的所述廢氣的所述流速降到低于一給定值時，調(diào)節(jié)在所述吸收塔中一廢氣通路的尺寸。
23.一種濕氣處理裝置，其中，收集在吸收塔的底部的吸收液從在所述吸收塔中的一組噴嘴噴出，所述噴出的吸收液與導入所述吸收塔的廢氣形成接觸，在所述廢氣中的目標成分由所述吸收液吸收和去除；并且夾帶在所述廢氣中的霧的形式的所述吸收液在所述吸收塔頂被一消霧器捕獲；該裝置包括一容器，設置在所述消霧器的底部，以容放從所述消霧器落下的所述吸收液；以及一從所述消霧器的所述底向所述吸收塔中的一預定位置延伸的管線，以從所述管線的一下開口釋放所述吸收液。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的濕氣處理裝置，其中，所述一組噴嘴是朝上的噴嘴，而所述管線的所述下開口設置在高于由所述一組噴嘴噴射的噴射射流的空間。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的濕氣處理裝置，其中，所述下開口形成為噴嘴。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的濕氣處理裝置，其中，所述管線的所述下開口設置在一恢復容器中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種濕氣處理方法,其不需要噴射泵,并且其允許吸收液被平穩(wěn)地恢復,即使夾帶到液體中的氣體的流速減少。一種濕氣處理裝置,其中,收集在第一貯液箱中的吸收液由在吸收塔中的一組噴嘴(14)等以一特定的方向(其可以為朝上、水平或朝下)噴射。噴射的吸收液與導入吸收塔的廢氣形成接觸,在廢氣中的目標成分被吸收和去除。這種處理裝置的區(qū)別之處如下。吸收液的第一貯液箱包括一壓力箱(11),其在收集的吸收液的表面之上的空間內(nèi)含有一加壓氣體(11a)。加壓氣體的壓力用來從吸收塔中的噴嘴噴射收集在壓力箱中的吸收液。此裝置還有如下區(qū)別。本發(fā)明具有溢流口,其產(chǎn)生基本上水平的溢流或涌流。有溢流口出來的吸收液與廢氣流正交接觸,產(chǎn)生液體的霧化和液－氣接觸。
文檔編號B01D53/80GK1243453SQ98801757
公開日2000年2月2日 申請日期1998年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月11日
發(fā)明者高品徹, 鬼冢雅和, 巖下浩一郎, 中村聰司, 井上健治, 神山直行, 篠田岳男, 長安弘貢, 沖野進 申請人:三菱重工業(yè)株式會社