專利名稱：用于天然氣流濕法凈化的方法及設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于濕法凈化天然氣流的方法和設備，該方法中天然氣流通過被定期脈動的混合噴嘴以洗滌液噴射的文丘里狹口。
濕法凈化天然氣流，時常采用文丘里滌氣器(美國專利4,152,126和4,193,778)進行。這些滌氣器是由一個具有收縮的即文丘里狹口的流管、和設在狹口上或狹口內(nèi)的以壓力噴嘴形式供給洗滌液的裝置組成的。
因此粉塵可被粘結(jié)成最大達0.1μm的顆粒。除塵分三個階段進行1．顆粒碰撞到液面上，2．它們附著到液面上，3．除去液滴。
本發(fā)明的目的是通過改進階段1來改進除塵。階段2是沒有問題的，因為液滴在與粉塵顆粒發(fā)生接觸時，總是可以被附著。階段3是在一個單獨的液體分離器中進行的，例如在一個旋流器中進行。
在階段1中，粉塵顆粒在液滴上的分離主要是通過高速液滴的慣性分離進行的。液滴與粉塵顆粒的相對速度越大和液滴的直徑越小，則慣性分離越好。
在裝有常規(guī)噴嘴的文丘里管中，視噴嘴的類型(單組分噴嘴、雙組分噴嘴或渦流式噴嘴)和所采用噴嘴的入口壓力可產(chǎn)生的液滴尺寸為30-2000μm。在靠近噴嘴處，所有這些液滴的初始速度全都相同，視噴嘴的壓力為3-50m/s。在文丘里狹口內(nèi)，由于氣體的加速作用大以及剪切流動，這些比較大的液滴，破碎成極細的液滴，并受湍流的擾動?，F(xiàn)時的小滴和小滴的高散射速度，就其相對氣流的大小和方向而言，能使許多粉塵顆粒碰撞到液面上，導致液面上粉塵具有很高的分離效率。載帶粉塵的小滴成為濃集液，隨后在液體分離器中分離。測定捕集效率，捕集效率以濕法凈化后在凈化氣體中捕集的成分的含量與濕法凈化前在天然氣中的含量的比例來表示。
在具有常規(guī)噴嘴的文丘里滌氣器中，捕集效率取決于洗滌液液滴在文丘里狹口中霧化和受天然氣擾動達到的程度，要使盡可能多的粉塵顆粒碰撞到液面上而被捕集。在文丘里狹口中，天然氣/液體混合物在文丘里狹口中的剪切力和擾動程度，隨文丘里狹口尺寸的增加而下降。文丘里狹口的尺寸和天然氣流的速度產(chǎn)生天然氣流的文丘里壓降。壓降隨文丘里狹口的減小和天然氣流的增大而增加。分離效率隨文丘里壓降的增加而提高。
所有已知文丘里滌氣器的缺點是，只有文丘里高壓降，才會得到良好的分離效率。典型文丘里滌氣器的操作壓降為20-30mbar至最高150mbar。對于天然氣流而言，為了達到所要求的泵送能力，壓降高就意味著能耗高。
另一個缺點是，在文丘里狹口的尺寸固定時，由于天然氣的流量發(fā)生了變化，這時天然氣速度的變化就會引起文丘里壓降的變化。德國專利43 31 301敘述了一種管隙文丘里滌氣器，該滌氣器具有二個可調(diào)節(jié)的文丘里狹口。管隙文丘里滌氣器具有大致為矩形截面的管隙。在所述管間隙之后的下游，在滌氣器儲液槽的上方，配置一個移動裝置，該裝置在間隙的整個長度范圍內(nèi)延伸，其安裝使得能移向和移開管隙。在管隙的壁和移動裝置壁之間，形成二個平行工作的文丘里狹口。這二個文丘里狹口的橫截面可通過滑動移動裝置來調(diào)節(jié)。建議配置一些渦流式噴嘴作為洗滌液的加料裝置。
就控制壓降而言，這種辦法的缺點是有機械磨損，而且調(diào)節(jié)裝置特別是要通過在文丘里狹口下面的儲液槽來操作，這會造成密封問題。
本發(fā)明的目的，是在沒有壓降或壓降很小的情況下，采用文丘里滌氣器達到高分離效率，并提供一種簡單的控制分離效率的可能性。特別是在采取能導致氣體流量增加的改裝措施的場合，這種控制是必要的。
本發(fā)明的目的，是采用霧化洗滌液凈化天然氣流的方法和設備實現(xiàn)的。
按照根據(jù)本發(fā)明的方法，天然氣流借助于混合噴嘴與霧化的洗滌液一起噴射，然后在沒有壓降，或在最高達30mbar，優(yōu)選最高達20mbar的低壓降下，通過一個或多個文丘里狹口?；旌蠂娮毂旧硎菑牡聡鴮＠?3 15 385中得知的。
連續(xù)不斷地為混合噴嘴提供洗滌液和作為霧化助劑的氣體。將液體入口和氣體入口與第一共振室連接，其后通過節(jié)流裝置串接至少另一個共振室。在流動方向上所見到的最后一個共振室，與混合噴嘴的出口孔連接。
所使用的霧化助劑，例如可以是空氣或惰性氣體。
混合噴嘴可以采用壓力噴嘴和雙組分噴嘴二種操作模式?；旌蠂娮斓奶匦允牵绻愣ü┙o指定量的液體和指定量的空氣，它就不能均勻地將這些數(shù)量的液體和空氣霧化，而以脈動式不斷地變更其操作模式。
在壓力噴嘴操作中，連續(xù)地產(chǎn)生平均液滴直徑較大的液滴。平均液滴直徑，基本上是由噴嘴出口孔的尺寸決定的。液滴的射程范圍是由其初始動量決定的。對于所有的液滴，液滴的初始速度是相同的。由于大液滴的質(zhì)量較大，它們具有較大的初始動量，因此具有較大的射程范圍。99％被霧化的液量都是由液滴組成的，液滴的直徑彼此不同，其比例最高達1∶20。
雙組分噴嘴與壓力噴嘴的區(qū)別在于，雙組分噴嘴需要另外供給空氣。與壓力噴嘴相比它能連續(xù)產(chǎn)生平均液滴直徑較小的液滴。該平均液滴直徑，是由噴嘴中霧化空氣與液體的流量比例決定的，隨霧化空氣流量的增加而下降。液滴的射程范圍，是由霧化空氣的動量和該動量向整個液滴群的傳遞決定的。當采用壓力噴嘴時，99％被霧化的液體量都是由液滴組成的，液滴的直徑彼此不同，其比例最高達1∶20。
在混合噴嘴的情況下，操作模式的脈動變更與壓力噴嘴模式和雙組分模式之間，或不同的雙組分模式之間的脈動頻率有關(guān)，不同的雙組分模式是供給的霧化空氣流量不同。
供給混合噴嘴的壓縮空氣和液體不隨時間而變化時，在操作過程中的脈動變更，則是由于定期啟動操作在混合噴嘴內(nèi)自行產(chǎn)生的(自動脈動)。
脈動頻率以優(yōu)選5-70Hz，特別優(yōu)選10-20Hz發(fā)生。頻率是由液體進入第一共振室的位置之后，第一共振室在流動方向上的大小與第二共振室的大小的比例決定的。改變液體進入第一共振室的位置，就能改變所述共振室在流動方向上的體積，從而改變頻率。第一共振室在流動方向上的體積與第二共振室的體積的比例越小，脈動的頻率就越高。
混合噴嘴的脈動排料，產(chǎn)生范圍很寬的液滴尺寸和液滴速度。甚至同樣大小的液滴，都會具有差別很大的速度，與常規(guī)噴嘴相比，差別更大。另一方面，產(chǎn)生液滴的平均直徑大、射程也大的粗液滴的噴射錐體，和液滴的平均直徑小、射程也小的細液滴的噴射錐體。在所產(chǎn)生的液滴范圍內(nèi)，液滴尺寸的比例高達1∶1000。
在最高達約20Hz的低脈動頻率下，在排出的噴射流中的液體與空氣的份額在液體份額極值為0％和100％之間周期地變化。在較高的脈動頻率下，振幅較小，直到在70Hz范圍時液體的份額只在45％-55％之間周期地變化。
由于脈動作用，不能建立穩(wěn)定狀態(tài)的霧化狀態(tài)，以致噴射流總是局部地包含起動流。因此，在洗滌液加料裝置和文丘里狹口之間，達到小滴破碎和湍動，而不是在文丘里狹口中那樣。因此，該文丘里狹口的尺寸，和與此有關(guān)的文丘里壓降，對分離效率完全沒有任何影響，文丘里滌氣器可在文丘里狹口中沒有壓降的情況下操作。文丘里狹口不再起小滴的破碎和擾動作用。通過混合噴嘴產(chǎn)生的小滴尺寸和速度范圍以及小滴的形狀，使文丘里狹口中對粉塵的分離特別有效。
在供給混合噴嘴的液體恒定的條件下，文丘里狹口的分離效率，可通過混合噴嘴中外加的壓縮空氣量和脈動頻率來控制。
在一定水量下，供給混合噴嘴的霧化空氣量與引入混合噴嘴的單位能量輸入(霧化能)成正比。改變加入混合噴嘴中的霧化空氣量，就能將能量輸入值調(diào)節(jié)到0.5kWh/1000m3氣體-50kWh/1000m3氣體，優(yōu)選1kWh/1000m3氣體-30kWh/1000m3氣體。
根據(jù)本發(fā)明的設備，是由其中具有一個或多個文丘里狹口的物流管和配置在文丘里狹口上游的一個或多個混合噴嘴組成的?；旌蠂娮炫c文丘里狹口之間的距離是可調(diào)節(jié)的?；旌蠂娮炫c文丘里狹口之間的距離可在達到的分離效率方面最佳化。
可以選擇噴嘴出口與位于下游的文丘里狹口中心之間的距離，使位于混合噴嘴下面的文丘里狹口區(qū)域能被混合噴嘴的噴射流所覆蓋，優(yōu)選覆蓋110％。
在根據(jù)本發(fā)明設備的一個優(yōu)選的實施方案中，一個或多個文丘里狹口是由至少二個平行的圓筒形成的，它們水平地并列在一個平面上，每個狹口至少具有一個混合噴嘴。特別優(yōu)選文丘里狹口由一些平行的圓筒與一個或多個配置在平行圓筒下游的移動裝置形成。移動裝置在軸向上是可移動的。
在串接文丘里的液滴分離器的出口上，有一個分離載帶粉塵的水滴的測量系統(tǒng)，它能控制與分離度有關(guān)的壓縮空氣流量和混合噴嘴的脈動頻率。
根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點是，可以采用控制空氣流量和混合噴嘴頻率的簡單方法控制分離效率。不會如采用常規(guī)文丘里滌氣器達到高分離效率所需那樣由于較窄的文丘里間隙引起文丘里滌氣器出現(xiàn)堵塞的危險。由于脈動作用，混合噴嘴本身也沒有固體累積的危險。
與常規(guī)系統(tǒng)相比，所需的洗滌液量顯著降低。
令人意外的是，與采用常規(guī)噴射的文丘里滌氣器相比，根據(jù)本發(fā)明裝有混合噴嘴的文丘里滌氣器的分離效率明顯較高。
根據(jù)本發(fā)明，裝有混合噴嘴的文丘里滌氣器，可用于載帶粉塵的廢氣的濕法除塵，或從廢氣中除去二氧化硫和其它氣體成分。
實施例和附圖下面將參考附圖和具體的實施例，更詳細地說明本發(fā)明。
在附圖中所示的是

圖1是以示意圖的形式示出的具有特征霧化作用的混合噴嘴。
圖2是具串接的旋流器的管隙文丘里滌氣器的透視圖。
圖3是采用文丘里滌氣器濕法除塵的實驗裝置流程圖。
圖4是裝有常規(guī)壓力噴嘴的管隙文丘里滌氣器流管的截面圖。
圖5是裝有混合噴嘴的管隙文丘里滌氣器流管道的截面圖。
圖6是在裝有壓力噴嘴和混合噴嘴的文丘里滌氣器中，粉塵分離效率與壓降的關(guān)系曲線圖7是在裝有混合噴嘴的文丘里滌氣器中，粉塵分離效率與霧化能量的關(guān)系曲線。
圖8是具有8個文丘里狹口的管隙文丘里滌氣器。
圖9是在具有8個文丘里狹口的滌氣器的有壓力噴嘴和混合噴嘴的文丘里滌氣器中粉塵分離效率與壓力降的關(guān)系曲線。
圖10是采用文丘里滌氣器吸收SO2的實驗裝置流程圖。
圖1示出一個混合噴嘴。通過液體分布管101為混合噴嘴供給洗滌液。洗滌液加入第一共振室103。第一共振室103的大小，可由能相對混合噴嘴外管移動的液體分布管101改變。通過加料裝置102加入霧化助劑，例如壓縮空氣或蒸汽，它們也進入共振室103。第二共振室105位于第一共振室103的后面，二者由節(jié)流裝置104分開。第二共振室105的大小是固定的。噴頭107位于第二共振室105的后面，由節(jié)流裝置106分開。用示意圖示出采用混合噴嘴的霧化作用。周期交替地產(chǎn)生粗霧108和細霧109。
實施例1為了比較常規(guī)文丘里滌氣器與根據(jù)本發(fā)明的文丘里滌氣器的分離效率，采用具有二個可調(diào)的文丘里狹口的滌氣器，其設計額定處理量為150m3/h廢空氣。圖2示出這種文丘里滌氣器1的透視圖，該滌氣器串接有分離水的旋流器2和常規(guī)水噴霧3。大致矩形的管隙4是由二個圓筒5形成的。
移動裝置6配置在管隙的下面，在整個間隙長度范圍內(nèi)延伸，移動裝置的安裝使得能移向和離開管隙4。在圓筒5的壁和移動裝置6的壁之間，形成二個相鄰的平行工作的文丘里狹口7。清潔的氣體與水霧一起離開文丘里滌氣器，進入旋流器2內(nèi)，在其中分離出水并通過泄水管8排出，清潔的氣體通過出口9離開旋流器。
圖3示出實驗裝置的流程圖。
采用通風機28吸入2000m3/h的室內(nèi)空氣29。將粉塵-空氣混合物加入所述的室內(nèi)空氣中，使用計量秤21，將粉塵按重量用有推動力的空氣26加入到噴射器22中。實驗采用的粉塵27是白色的SillitinZ86(二氧化硅)，平均顆粒直徑為1.7μm。借助于鼓風機24，將由室內(nèi)空氣和粉塵-空氣混合物形成的天然氣部分氣流排出，并采用最高達100mbar的負壓抽吸通過文丘里滌氣器1。在文丘里滌氣器中，通過加料管36為噴嘴3供水。采用的洗滌水是鹽含量為500mg/l的生產(chǎn)用水。供水的體積和壓力采用測量儀器32和35測定。此外，由加料管37供給混合噴嘴壓縮空氣，其壓力和體積由測量儀器33和34測定。文丘里壓降采用測量儀器△p1測定，旋流器的壓降采用測量儀器△p2測定。
在旋流器2中，洗滌液與所分離的粉塵一起進入廢水管道38，被凈化的氣體與天然氣一道通過單級旋轉(zhuǎn)滌氣器23送入其自身的排氣系統(tǒng)。
在旋流器的出口，采用購自Sigrist公司的散射光光度計30，連續(xù)地測定清潔氣體的粉塵含量。
圖4示出裝有常規(guī)壓力噴嘴(Lechler公司的專利No.460.483)31的管隙文丘里滌氣器流管的截面，壓力噴嘴配置在管隙4的上方。壓力噴嘴具有實心錐體的噴射形狀，噴射角度45°。選擇其在流管中的位置，使在管隙區(qū)域內(nèi)的整個管橫截面都能被打濕。在3bar壓降下，噴嘴的處理能力為353l/h水。在水處理量為280l/h的情況下，在這種壓力噴嘴噴射中液滴的平均直徑為270μm。
圖5示出裝有混合噴嘴41的管隙文丘里滌氣器流動管道43的截面，混合噴嘴41配置在管隙4的上方?；旌蠂娮?1設在霧化通道42上，霧化通道位于流動管道43的中軸線上?？梢愿淖兓旌蠂娮炫c管隙的距離，可利用中心校正棒44調(diào)節(jié)噴嘴對流管管壁的位置。可通過入口45送入壓縮空氣，通過入口46送入液體?；旌蠂娮煸讵M窄的矩形內(nèi)形成扇形的噴霧。在矩形長邊之間的噴霧角度為18°，在短邊之間的噴霧角度為40-160°，視所采用的噴嘴而定，在160°下達到的分離效率最高。調(diào)節(jié)混合噴嘴與管隙的距離，使噴射流對間隙的覆蓋率達到110％。
圖6示出，在天然氣處理量為100m3/h，采用壓力噴嘴水處理量為VWD=280l/h，采用混合噴嘴水處理量為VWZ=150l/h時，測定以％表示的粉塵分離效率η與以文丘里△p文丘里表示的壓降，以及與天然氣粉塵含量的關(guān)系曲線。采用壓力噴嘴的分離效率，隨文丘里壓降的增加而顯著提高，而采用混合噴嘴的分離效率，只略微與文丘里壓降有關(guān)。
在天然氣粉塵含量為250mg/m3時，采用壓力噴嘴在文丘里壓降為11mbar下，絕對分離率為84％，而在壓降為54mbar下，為92.5％。
在給定相同的天然氣粉塵含量下，在總壓降為1-93mbar的整個范圍內(nèi)，混合噴嘴的分離效率達到99-99.5％。同時，采用壓力噴嘴要求的水流量為280l/h，幾乎是采用混合噴嘴要求水流量150l/h的二倍。
在天然氣的粉塵含量較高時，例如550mg/m3，采用壓力噴嘴的分離率全部略有升高，但遠未達到采用混合噴嘴所達到的分離效率。
圖7示出，如果加入一定的水量(40、80、120、150和270l/h)，采用混合噴嘴的分離率是如何隨通過霧化空氣增加能量輸入W而提高的。因此可通過霧化空氣流量控制分離率，霧化空氣的流量與能量輸入成正比。文丘里壓降為0mbar，即文丘里間隙開得較寬。在所示的實驗中，通過文丘里的氣體處理量為120m3/h，這導致分離效率比圖6所示的略低。和在圖6中一樣，天然氣的粉塵含量為250mg/m3。
實施例2圖3所示的實驗裝置中，是另一個管隙的文丘里滌氣器，其設計氣體處理量為約1000m3/h，具有八個文丘里狹口，用其代替實施例1的文丘里滌氣器。這另一個滌氣器示于圖8。在流入側(cè)上具有四個管隙4(主間隙)，它們是由五個圓筒體5形成的。在主間隙的下面，配置四個移動裝置6，所以形成八個文丘里間隙7。這些移動裝置被安裝在一根管上，該管在軸向上可采用一個螺桿(未示出)調(diào)節(jié)。因此，能夠改變總共八個文丘里間隙的尺寸，因而能調(diào)節(jié)文丘里滌氣器的壓降。四個混合噴嘴74位于主間隙的上方，它們能以壓力運行(只用液體)或作為混合噴嘴運行。通過加料管81供給噴嘴洗滌液，如果需要，通過加料管82供給混合噴嘴壓縮空氣。這些噴嘴具有扇形的噴霧形狀，噴霧能完全覆蓋位于下方的相應的主間隙。在這個文丘里滌氣器中，通過改變文丘里狹口的尺寸，可調(diào)節(jié)的最大壓降為23mbar。
圖9示出，以用％表示的分離效率η對文丘里壓降標繪的測定結(jié)果曲線，這些文丘里壓降，是采用圖8所示的文丘里滌氣器在壓力噴嘴運行和在混合噴嘴運行下得到的。天然氣載帶的粉塵量為380mg/m3。天然氣流的流量為900-1100m3/h。此外，為了比較，以虛線繪出采用實施例1的文丘里滌氣器得到的結(jié)果。
在圖9中示出與采用實施例1的文丘里滌氣器的實驗相同的性能。在壓力噴嘴運行下，分離率(陰影線區(qū)域)隨文丘里壓降的增加而顯著提高。這一關(guān)系曲線與采用的噴嘴和管隙的數(shù)目無關(guān)。當采用二個噴嘴和二個間隙在達到最高可能的文丘里壓降時，得到的分離率最高，為92.2％。在這種情況下，霧化的液體(L)與天然氣量(G)的比例為L/G=2.9l/m3。這意味著，采用23mbar的文丘里壓降，能將載帶量為380mg/m3的天然氣凈化到30mg/m3的水平。在二個噴嘴中采用的水流量為2900l/h，天然氣的處理量為1000m3/h。
在混合噴嘴運行下，文丘里滌氣器，采用4個噴嘴和2個或4個管隙，并改變霧化液體(L)與天然氣量(G)的比例，及不同的噴嘴壓降下進行操作。
在圖9中所證明的，實際上與前面在圖6中證明的一樣，采用混合噴嘴運行，分離率幾乎與文丘里壓降無關(guān)，分離率都顯著高于采用壓力噴嘴運行的結(jié)果。這些測定結(jié)果與在實施例1中的測定結(jié)果非常吻合，這些測定結(jié)果，以η=99％的虛線表示。
此外，這些結(jié)果表明，在采用混合噴嘴運行時，噴嘴的分離率隨噴嘴壓降△p噴嘴的增加而提高。噴嘴的壓降值調(diào)節(jié)到2、3.5、5.3、5.5、和5.6bar。L/G比例在0.4-1.7l/m3內(nèi)變化，因此采用壓力噴嘴運行，L/G總是低于L/G=2.9l/m3。
采用混合噴嘴時，能在噴嘴入口壓力為5.3bar，L/G=0.8l/m3和無文丘里壓降下，將載帶量為380mg/m3的天然氣凈化到3.8mg/m3的水平。在此過程中，天然氣的處理量為1000m3/h時，在4個噴嘴中消耗水的總量為800l/h。
實施例3采用管隙文丘里滌氣器除去廢氣中的SO2。
圖10示出裝有實施例2的管隙文丘里1的實驗裝置流程圖，用于處理1000m3/h的廢空氣。流過文丘里滌氣器1的是由室內(nèi)空氣201和含SO2的混合空氣組成的合成廢空氣(SAL)。
在靜態(tài)混合器92中，使來自壓縮空氣管系的混合空氣202與來自壓縮氣瓶91的SO2混合。由轉(zhuǎn)子流量計F1指示SO2的體積流量。包含SO2的混合空氣，在大氣壓下流入文丘里滌氣器的輸入管道99，在其進入滌氣器之前，在管線203中與室內(nèi)空氣混合。室內(nèi)空氣和包含SO2的混合空氣形成合成的廢空氣(SAL)。如果需要，采用Prandtl管和IR測定儀(URAS 3E,Hartmann und Braun生產(chǎn))205，測定SAL的處理量和SO2的濃度。體積流量的測定是按照德國工業(yè)標準(DIN)2066中規(guī)定的標準進行的。
采用控速泵100將吸收液從滌氣器儲槽98′送到文丘里滌氣器頭部內(nèi)的霧化噴嘴39中。采用pH、Flw和Pw儀器連續(xù)地測定體積流量、pH和壓力。如果需要，通過加入NaOH水溶液，將pH維持在對吸收有利的范圍內(nèi)。為供給噴嘴空氣，經(jīng)輸入管道204以壓力為PL輸入壓縮空氣。
在文丘里滌氣器1中噴射含SO2的室內(nèi)空氣以后，被分離的液滴到達吸收劑儲槽98′中。在旋流器2中分離的液體也到達吸收劑儲槽98中，吸收劑儲槽98與吸收劑儲槽98′相通。將凈化的氣體加入單級旋轉(zhuǎn)式滌氣器23中，然后通過其自身的排氣系統(tǒng)，將凈化的氣體送入大氣。
采用測量儀器△P1測定文丘里壓降，采用測量儀器△P2測定旋流器的壓降。
所采用的文丘里滌氣器1是圖8所示的滌氣器，靠近管壁的二個外側(cè)間隙被覆蓋。通過所有四個噴嘴，或通過安裝在靠近軸的主間隙上方的二個噴嘴，向靠近軸的二個管間隙噴霧。所采用的噴嘴是混合噴嘴，為了對比，采用了在市場上購買的雙組合噴嘴(Lechler公司生產(chǎn)，KSD系列，尺寸為1×150.008和1×150.013)。
在雙組分噴嘴中，霧化在二相中進行。首先采用壓力噴嘴在中部霧化供給的液體，形成中空的圓錐，噴射角度為100°。優(yōu)選采用由靠近壓力噴嘴配置的環(huán)形間隙射出的霧化空氣的渦旋將壓力噴霧產(chǎn)生的較大液滴破碎。如果采用水代替霧化空氣通過環(huán)形間隙，則從環(huán)形間隙由開口產(chǎn)生八個噴射流，與狹縫產(chǎn)生的渦旋相應。每個單個噴射流的核心部分，都是由尺寸最高達1mm的液滴組成的，周圍被一些較小的霧滴所包圍。在二個相對射出的噴射流之間的角度是40°。當噴嘴上為相同壓降時，這會使中心部分的霧化水與環(huán)形間隙霧化水的比例達到1∶4.5。
在進入文丘里滌氣器前，天然氣的SO2濃度為100mg/m3或500mg/m3。通過吸收劑的總處理量為1000m3/h。
對于這二種SO2濃度，在噴嘴壓力為5.5bar、霧化液體與天然氣流量的比例為L/G=0.9l/m3、和在文丘里滌氣器中無壓降的情況下，混合噴嘴達到的分離效率為99％。采用同樣的參數(shù)，在天然氣中SO2的濃度為100mg/m3時，常規(guī)雙組分噴嘴達到的分離效率為95.5％。
在文丘里滌氣器中的壓降高達23bar時，采用混合噴嘴，分離效率仍保持不變，當采用雙組分噴嘴時，分離效率在95.5％-93％之間波動。
權(quán)利要求
1．一種通過霧化洗滌液凈化天然氣流的方法，其特征在于，使天然氣流通過混合噴嘴與霧化洗滌液一起噴射，然后在無壓降或有壓降低的情況下，送入一個或多個文丘里狹口(7)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當天然氣流流過文丘里狹口(7)時，天然氣流的壓降至多30mbar，優(yōu)選至多20mbar。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項的方法，其特征在于，混合噴嘴的脈動頻率為5-70Hz，優(yōu)選10-20Hz。
4．一種凈化天然氣的設備，特別是用于實施根據(jù)權(quán)利要求1-3的方法的設備，它由流管(43)組成，其中在流管(43)中有一個或多個文丘里狹口(7)，其特征在于，將一個或多個混合噴嘴(41)配置在文丘里狹口的上游。
5．一種根據(jù)權(quán)利要求4的設備，其特征在于，混合噴嘴(41)由第一共振室(103)、由節(jié)流裝置(104)與第一共振室(103)分開的接著的第二共振室(105)、以及噴霧頭(107)組成，第一共振室中插入液體分布管(101)和霧化助劑加料管(102)，噴霧頭在第二共振室之后，由另一個節(jié)流裝置(106)與第二共振室(105)分開。
6．根據(jù)權(quán)利要求4或5的設備，其特征在于，液體進入混合噴嘴第一共振室(103)的入口位置，是可調(diào)節(jié)變化的。
7．根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項的設備，其特征在于，混合噴嘴(41)與文丘里狹口(7)的距離是可調(diào)節(jié)的。
8．根據(jù)權(quán)利要求4-7任一項的設備，其特征在于，一個或多個文丘里狹口(7)，是通過至少二個平行的圓筒(5)形成的，這些圓筒水平地并列在一個平面上，每個狹口(7)具有至少一個混合噴嘴(41)。
9．根據(jù)權(quán)利要求4-8任一項的設備，其特征在于，文丘里狹口是由平行的圓筒(5)與一個或多個移動裝置(6)形成的，移動裝置(6)配置在平行的圓筒(5)的下游。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的設備，其特征在于，一個或多個移動裝置(6)在軸向上是可移動的。
全文摘要
本發(fā)明涉及濕法凈化天然氣流的方法和設備,該方法包括,使天然氣在沒有壓降,或在最高達30mbar,優(yōu)選最高達20mbar的低壓降下,流過一個或多個平行的文丘里狹口,該文丘里狹口被一個或多個定期脈動的混合噴嘴用洗滌液噴射。
文檔編號B01D53/78GK1309580SQ99808779
公開日2001年8月22日 申請日期1999年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月17日
發(fā)明者U·利斯特內(nèi)爾, M·施韋特策 申請人:拜爾公司