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    废气 脱硫 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN97191957.7

    申请日:

    1997.01.24

    公开号:

    CN1209757A

    公开日:

    1999.03.03

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 专利权有效期届满IPC(主分类):B01D 53/50申请日:19970124授权公告日:20030521|||专利权的转移IPC(主分类):B01D53/50变更事项:专利权人变更前权利人:三菱重工业株式会社变更后权利人:三菱日立电力系统株式会社变更事项:地址变更前权利人:日本东京都变更后权利人:日本横滨登记生效日:20150403|||授权||||||公开
    IPC分类号: B01D53/50; B01D53/80; B01D53/18 主分类号: B01D53/50; B01D53/80; B01D53/18
    申请人: 三菱重工业株式会社;
    发明人: 鹈川直彦; 高品彻; 冲野进; 木村和明; 岩下浩一郎; 生田耕治; 田中平治
    地址: 日本东京都
    优先权: 1996.02.01 JP 16662/96
    专利代理机构: 柳沈知识产权律师事务所 代理人: 范明娥
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN97191957.7

    授权公告号:

    ||||||1108847||||||

    法律状态公告日:

    2017.02.22|||2015.04.22|||2003.05.21|||1999.03.24|||1999.03.03

    法律状态类型:

    专利权的终止|||专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查请求的生效|||公开

    摘要

    提供一种废气脱硫系统,其特征在于在其纵向上装有许多喷嘴并且其一端被封闭的喷管是水平安装在废气垂直流过的吸收塔内,吸收剂浆料从喷管另一端输入并从喷嘴向上喷射,由此使吸收剂浆料与废气接触而在吸收塔内完成处理,并且喷管封闭端侧的流动通道所形成的形状,要使流动通道的横截面积朝封闭端逐渐减少。

    权利要求书

    1: 一种通过使吸收剂浆料与废气接触而吸收废气中硫氧化物的废气脱 硫系统,其特征在于,在纵向装有许多喷嘴且其一端被封闭的喷管是水平安 装在废气垂直流过的吸收塔中,吸收剂浆料从所述喷管另一端送入并从所述 喷嘴向上喷射,由此吸收剂浆料与废气接触而完成处理,并在所述喷管的封 闭端侧上的流动通道形成的形状是要使其横截面积朝封闭端逐渐减小。
    2: 按权利要求1的废气脱硫系统,其中所述喷管是由恒定横截面的管子 组成,并且向所述管的封闭端的喷嘴侧倾斜的斜板安装在靠近封闭端侧管的 内部,致使流动通道的横截面积朝封闭端减少。
    3: 按权利要求1或2的废气脱硫系统,其中用于封闭所述喷管的端板的 内表面位置固定在距离紧靠朝封闭端侧喷管的封闭端的喷嘴最大入口内径 处附近位置0.05D(D是所述喷水管的内径),或者固定在所述附近位置的里 面。
    4: 按权利要求1-3中之一的废气脱硫系统,其中许多所述喷管是横向 并联安置,安装有供料管,在其纵向上的许多地点与这些喷管的另一端连 接,供料管的一端是封闭的,并且由其另一端供应吸收剂浆料,使得吸收剂 浆料经所述供料管供给到各个喷管,并且所述供料管所形成的形状要使流动 通道横截面积朝封闭端逐渐减少。
    5: 通过使吸收剂浆料与废气接触而吸收废气中硫氧化物的废气脱硫系 统,其中有许多喷管其每一个都装有许多以纵向排列的喷嘴并且其一端是封 闭的,这些喷管,是水平安装在作为使吸收剂浆料与废气接触的装置的接触 处理塔的下部,使得含浆料块的吸收剂浆料从所述喷管的另一端送入并通过 由所述喷嘴向上喷射吸收剂浆料和浆料块使其与废气接触而完成处理,所述 废气脱硫系统的特征在于所述喷管是由恒定横截面的管子制成,朝着所述管 的封闭端向喷嘴侧倾斜的斜板安装在管内部封闭端侧,所述斜板以合适的位 置关系与用于封闭所述喷管一端的端板连接,所述端板的内表面位置固定在 位于所述喷水管最下游侧的喷嘴的最大入口内径处,和距离下游侧前述位置 的0.05D处之间,并且所述斜板安置在离开最下游喷嘴的第三和第四个喷嘴 的中间位置或第四和第五个喷嘴的中间位置并其倾斜要使得所述斜板在最 下游喷嘴的位置的上方面积为喷管横截面积的0.2-0.3倍。

    说明书


    废气脱硫系统

        【技术领域】

        本发明涉及废气脱硫系统,其中浆料与废气能有效地接触。

        背景技术

        根据未审查日本实用新型公开59-53823所公开的,用于热电厂等的废气处理所提供的一些常规废气脱硫系统,称谓液柱式气-液接触装置,其中吸收剂浆料与废气接触以吸收废气中的硫氧化物。

        在用于这种类型脱硫系统的气-液接触装置中,在接触处理塔中水平安置一个在纵向装有许多喷嘴并且其一端封闭的喷管,气体垂直流过接触处理塔(吸收塔),致使从所述喷管的另一端供应液体并向上喷射,由此使液体和气体接触而完成处理。

        通常,在接触处理塔内的横向范围内并联安装许多上述喷管,并且在接触处理塔的外面安装有供料管,所述喷管的另一端在纵向的许多位点与之连接,而供料管的一端是封闭的,而从其另一端供应液体。由此,经所述供料管向各喷水管供应液体。

        上述喷管和供料管通常是由纵向具有恒定的横截面积的管子所组成,使得流过截面的流量在纵向是恒定的。

        在如图7所示的这种类型的常规气-液接触装置中,在喷管上所装喷嘴中,靠近封闭端侧的一些喷嘴喷出的液体的喷出状态,非常紊乱,以致其喷出高度不同,与来自其它喷嘴喷出高度对比其平均值明显下降。如果喷出状态如所述那样不好且液体在某些位置上的散射不够时,则使一些流过接触处理塔的废气几乎没有与塔内液体相接触,结果就脱硫系统而言,脱硫地百分比大大下降。

        有一种强制性保持高脱硫百分比的方法,为了使所述位置上的散射状态充分,大大提高液体总供应量。然而,用这种方法,供给剩余喷嘴的液体量就增加了浪费,导致运行费用的上升。

        此外,在常规气-液接触设备中,除了一个喷管的上述非均匀性喷出状态外,在各喷管之间还出现喷出高度不均匀。具体地说,在供料管的纵向上,同样靠近供料管封闭端的喷管的喷出状态是不稳定的,其喷出高度相反地又比其它喷水管的高。

        假设伯努利定理在宏观上适用于流速等的平均值,则可以认为喷出高度近似地与静压成正比。因此,可以认为当位置接近喷管或供料管封闭端时,则流速(动压)降低而静压升高,由此喷水高度得以提高。

        然而,与伯努利定理相反,在喷管的纵向,实际上在下游侧喷嘴上的喷出高度如上所述就平均值而言是低的,是不均匀。

        此外,对于喷管封闭端的端板内表面的位置,由图10参考数字61a表示,通常是固定在远离位于紧靠喷管封闭端的喷嘴的最大入口内径处的外部位置上。

        【发明内容】

        本发明的目的在于提供一种使用气-液接触设备的废气脱硫系统,其中由喷管的喷出状态是均匀和稳定的,保持高的气-液接触效率(脱硫百分比)并且还能降低运行费用。

        为达到上述目的,本发明提供以下所述的条款(1)-(5)所说明的系统。

        (1)用于通过使吸收剂浆料与废气接触而吸收废气中的硫氧化物的废气脱硫系统,其特征在于,一个喷管水平安装在废气垂直地流经的吸收塔内,喷管的纵向上装有许多喷嘴并且其一端被封闭,吸收剂浆料从喷管的另一端送入并且从喷嘴向上喷射,由此使吸收剂浆料与废气接触而完成处理,并且流动通道在靠近喷管封闭端侧所形成的形式,要使该流动通道的横截面积朝封闭端逐渐下降。

        (2)在上述条款(1)中所限定的废气脱硫系统,其中喷管是由恒定横截面的管子制成,并且有一个向管的封闭端的喷嘴侧倾斜的斜板安装在管的封闭端侧的内部,致使流动通道的横截面向封闭一端逐渐下降。

        (3)上述条款(1)或(2)所限定的废气脱硫系统,其中用于封闭喷管一端的端板的内面的位置,固定在离开位于朝向封闭端一侧的最靠近喷水管的封闭端的喷嘴最大入口内径处的附近位置0.05D(D是喷水管的内径),或者在附近位置内的位置上。

        (4)上述条款(1)-(3)中任一条所限定的废气脱硫系统,其中许多喷管横向并联安置,装有供料管,使这些喷管的另一端在纵向的许多位点上与供料管相连接,供料管的一端是封闭的,而从其另一端供料吸收剂液体,致使能经供料管向各个喷管提供吸收剂浆料,而且形成的供料管形状要使流动通道横截面朝封闭端逐步减小。

        (5)通过吸收剂浆料与废气接触而吸收废气中的硫氧化物的废气脱硫系统,其中有许多喷管水平安装在作为使吸收剂浆料(液体)与废气(气体)接触装置的接触处理塔的下部,各喷管都纵向装有许多喷嘴且其一端封闭,结果使含浆料块的吸收剂浆料从喷管的另一端加入并且通过由喷嘴向上喷射吸收剂浆料和浆料块,而使其与废气接触以完成吸附处理,废气脱硫系统的特征在于喷管是由具有恒定横截面的管子制成,一块向朝着喷管封闭端的喷嘴侧倾斜的斜板,安装在管内封闭端侧,斜板是以适当的位置关系与用于封闭喷管一端的端板连接,端板的内面位置固定在下面两个位置之间,一个是位于喷管最下游侧的喷嘴最大入口内径处的位置,而另一个是离下游侧的上述位置0.05D处的位置,斜板安装在距离最下游喷嘴的第三和第四个喷嘴之间的中间位置上,或者第四个和第五个喷嘴之间的中间位置上,以便在最下游喷嘴位置上的斜板上方面积为喷管截面积的0.2-0.3倍。

        根据本发明,喷管封闭端侧上的流动通道所形成的形状是要使流动通道的横截面积向封闭端逐渐减少。因此,流入靠近喷管封闭端的喷嘴的液体流量稳定化,致使喷嘴喷出状态的异常和喷出高度低于另外端侧上喷嘴的喷出高度的这一现象与常规设备相比有显著地改进,因而提高了气-液接触效率。

        此外,如果喷管是由具有恒定横截面的管子制成,并且斜板安装在封闭端侧的管的里面,该斜板向朝着管的封闭端的喷嘴倾斜,以致使流动通道横截面朝着封闭端逐渐减小,仅通过把斜板装入至今使用的常规管中,而易于制造喷管,而且对现存装置的改进也是容易的。

        如果用于封闭喷管一端的端板内面的位置是固定在位于靠近喷管封闭端的喷嘴最大入口内径处的附近,或者在最大入口内径附近位置的内部,则位于紧靠喷管封闭端的喷嘴喷出状态尤其变得合适且稳定,且能达到进一步提高气-液接触效率。

        此外,如果安装一种供料管,在该管上的纵向许多点连结有横向并联安装的喷管,其一端是封闭的,并且由其另一端供应吸收剂液体,就可使吸收剂浆料经供料管供应到各个喷管,当供料管所形成的形状要能使流动通道横截面积朝着封闭端逐渐减小,就能使流速均匀而且在供料管内的流量稳定。因此,使喷管的喷出高度均匀因而消除了由连接到供料管封闭端侧的喷管喷出状态的异常等,以致使所有二维排列的喷嘴喷出状态作为整体达到了均匀和稳定化,这有助于进一步提高气-液接触效率。

        此外,根据本发明的脱硫系统,与常规向下喷洒式的不同,因为液体一旦被喷出并落下,液体在塔内的停留时间是长的,喷出的液体在塔的中部与下落的液体相撞,而形成了集中的液层,致使获得高的气-液接触效率。结果,能使循环的浆料量减少,导致设备运行费用下降。也就是说,由于使用了气-液接触设备,如上所述在该设备中能达到喷出状态的均匀和稳定,并且气-液接触能在较少的吸收剂浆料供应量下有效地进行,因此在减少吸收剂浆料供应量的同时能够达到高脱硫百分比。

        附图的简要说明

        图1是废气脱硫系统总体结构图,它是本发明实施方案的一个实施例;

        图2是示于图1中的系统的主要部分的透视图;

        图3是表明示于图1和2中系统的喷管结构的侧剖面图;

        图4是表明示于图1和2中系统的喷管结构的部分剖面图;

        图5是沿图3中的Ⅺ-Ⅺ线所取的剖面图,它表示用于图1和2所示系统的喷管的结构;

        图6是表明使用按本发明实施方案的喷管实验的结果(各喷嘴喷出状态)图;

        图7是表明使用本发明对比例喷管实验的结果(各喷嘴喷出状态)图;

        图8是表明使用本发明实施方案喷管实验的结果(各喷嘴喷出状态)图;

        图9是表明使用本发明实施方案喷管实验的结果(各喷嘴喷出状态)图;

        图10是表明本发明对比例的喷管结构的侧剖面图;

        图11是说明实验3中所用装置的轮廓示意图;

        图12是说明喷管中垢块转移的示意图;

        图13是说明由凹形斜板组成的斜板52的实施方案剖面图。

        完成本发明的最佳方式

        下文将参照图1-5对本发明实施方案的一个实施例进行说明。

        本实施例的废气脱硫系统如图1所示,具有如图2所示的气-液接触设备1,作为用于使吸收剂浆料(液体)与废气(气体)以及进一步为氧化而与空气接触的气-液接触设备。

        这种气-液接触设备1包括供应吸收剂浆料(含钙浆料,在此情况下,为石灰石浆料)用的槽10,由槽10的一侧面部分(在图的左侧)向上延伸的入口侧吸收塔(接触处理器)20和在该塔的顶端,为了引入未处理的废气A而形成废气引入部分21,和从槽10的另一侧面部分(在图的右侧)向上延伸的出口侧吸收塔(接触处理塔)30,在该塔的顶端为排放处理过的废气B而形成废气排放部分31,并且在该设备中流经入口侧吸收塔20和槽10上部的废气向上流动。

        吸收塔20和30各分别装有喷管22和32。制成的这些喷管22和32中的每一个都有许多喷嘴23和33,它们以液柱状向上喷射吸收剂浆料。在槽10的每一侧,装有用于喷出槽10中吸收剂浆料的循环泵24,34,致使吸收剂浆料经供料管25、35而送入喷管22、32并经喷嘴23、33喷射。此外,在这种情况下,在出口侧吸收塔30的上部装有除雾器30a,以捕获和去除夹带的雾。通过所述除雾器30a捕获的雾直接返回到槽10中,例如,通过落入出口侧吸收塔30。

        如图2所示,在吸收塔的横向范围内喷管22、32以彼此平行方式安装多个,并且每个喷管的另一端与在供料管25、35的纵向上的许多位点之一相连接。如图2所示,供料管25、35在连接喷管22、23的区域内朝着封闭的一端呈渐缩形,致使流动通道的横截面积减小。供料管25、35的流动通道横截面积的减小率是固定的,以便管内部的平均流速在长度方向上基本恒定。

        喷管22、32和喷嘴23、33的详细结构将在后面参照附图3进行说明。

        在本实施例中,在槽10中装有空气供应装置11。吸收剂浆料,由喷管22、23喷出并在吸收二氧化硫气体的同时流下,通过槽10中的空气供应装置11鼓入的空气进行氧化,由此获得作为副产物的石膏。

        空气供应装置11,在本例中是旋臂式的,具有由槽10中空心旋转轴12支承的和通过未示出的马达水平旋转的搅拌棒13,由空心旋转轴12伸出的并且它的开口端伸长到搅拌棒13的下侧的空气供应管14和用于连接空心旋转轴12的支承端与空气源的回转接头15。通过使用空气供应装置11,在回转接头15的压力下供应空气C时,通过在空心旋转轴12的旋转下,由空气供应管14以旋转方向把空气C供到在搅拌棒13的后侧所产生的气相区,由此,通过搅拌棒13的旋转所产生的旋涡力而引起气相区边缘部分的破坏现象,结果产生了许多基本上是均匀的细小气泡。从而,使具有吸收的二氧化硫气体的吸收剂浆料溶液有效地与槽10中的空气接触。

        在处理中发生的主要反应可通过下文描述的反应方程式(1)-(3)表示。(吸收塔)

        ???????????????????????(1)(槽)

        ????????????????(2)

        ???????????(3)

        槽10中的浆料(作为吸收剂的石膏和少量的石灰石,是悬浮或溶解的)用浆料泵2抽吸并供给到固-液分离器3中,过滤并取出含少量水(通常,水含量约10%)的石膏F。另一方面,来自固-液分离器3的滤液被送往浆料槽4,在那里石灰石E与补充水一起加入,并通过浆料泵5再供入槽10。

        图2中的参考数字16是鼓风机,它用于经回转接头15向空气供应装置11供应空气。

        下面,将参照图3-5对喷管22,32的代表结构进行说明。在该情况下,喷管22,32是在具有圆形截面(恒定截面)管41的上面,以恒定间隔开出许多圆孔而形成,并且用于安装喷嘴的圆筒状部件42通过焊接等法而固定在圆孔顶面的周围。把喷嘴体43装入圆筒状部件42中,并用装在圆筒状部件42顶端外周的法兰44固定,由此构成了喷嘴23、33。

        作为管41,例如,可使用内径约200-300mm的管子,该管每隔约500mm装有一个喷嘴。在这种情况下,由摩擦阻力等所产生的能量损失几乎可以忽略。另外,例如,在一根喷管上可配置约10个喷嘴23、33。

        在管41的一端(图3中右侧端)内部,装有由端板51和斜板52组成的端构成部件50。在这种情况下,端构成部件50,已预先用焊接等法整体制成,从管41的一端插入,固定安装,例如,通过端板51的外圆周面与管41焊接。由此,提供了用于封闭管41一端的端板51和斜板52。

        斜板52在喷管22、32的封闭端侧上形成能使流动通道的横截面积朝着封闭端逐渐减小的形状。如图3所示,把斜板52的末端布置在离喷管22、32封闭端侧第三和第四喷嘴之间的基本上中间的位置上。末端与管41的内底面紧密接触,并且朝着用焊接等法与端板连接的支承端侧(靠近端侧)的喷嘴侧(上侧)倾斜。这种斜板52通过由两端结合到管41的内表面这样的一种形式而把管41的内部分开。

        流动通道横截面积减小的区域长度可以是喷出高度受扰动并低于由另外喷嘴的浆料喷出高度的区域长度,尽管其变化取决于喷管的内径、喷嘴间隔、浆料喷射压力等。

        通常,由于这种变化出现在距离喷管端部第二到第三喷嘴处,斜板优选安置在离最下游喷嘴第三和第四喷嘴之间的中间部位或第四和第五喷嘴之间的中间部位。

        斜板52的倾斜角优先要使从喷管22、32的封闭端起的第一喷嘴中心线上的流动通道横截面积是管41本身内横截面积的20%左右。也就是说,在最下游喷嘴的位置,斜板上的流动通道横截面积是喷管横截面积的0.2-0.3倍。

        如图3和5所示,在斜板52末端的其上表面上,通过焊接等方法事先整体装配有Y型截面的固定部件53,借此斜板52的末端能保持在与管41的底表面接触的状态。

        通过插入端构成部件50并通过焊接等将其固定在封闭端侧,如果端构成部件50具有装配有端板51和斜板52的结构,则在管内部装配斜板就容易又坚固,要把工具(焊接喷灯等)放入管内部是困难的。

        端板51的内表面位置固定在离位于紧靠封闭端侧的喷管22、32的封闭端的喷嘴最大入口内径处位置α=0.05D处(D是喷水管的内径),或者固定在离上述位置的内部位置。

        如图4所示,如果喷管22、23的内径定为D,喷嘴体43的直径定为d,则喷嘴体43入口处的曲率半径为R,由位于紧靠端板51一端的喷嘴的中心线到端板51的内表面的距离为L,下列方程式(4)适用于距离L的设定。

        L≤L0(L0=d/2+R+α,α=0.05D)????(4)

        例如,当D=200mm,α值为10mm,和当D=300mm,α值为15mm。

        下面,将要说明如上所述构型的气-液接触装置的操作。

        通过循环泵24、34经供应管25、35向喷管22、32提供槽10中的吸收剂浆料。另一方面,废气首先经废气引入部分21输入入口侧吸收塔20,再向下流入吸收塔20。使供给喷管22的吸收剂浆料从喷管22的喷嘴23向上喷射。向上喷出的吸收剂浆料分散并落下。下落的浆料和喷出的浆料彼此相撞产生很细的颗粒。细粒浆料接连不断地产生,致使颗粒浆料在塔内呈分散态然后缓慢地落下。由于含二氧化硫气体的废气是在有颗粒浆料存在的塔内向下流动,因此使单位体积的气液接触面积增加。此外,废气在喷嘴23的附近被有力地卷入浆料的喷出流中,致使浆料与废气有致地混合,由此有相当量的二氧化硫气体在该并流式的吸收塔20内首先被除去。

        在吸收塔20中向下流动的废气在槽10的上部水平流动,然后由下侧进入吸收塔30并在吸收塔30内上升。在吸收塔30中吸收剂浆料从喷管32的喷嘴33向上喷射。如同在吸收塔20中,浆料与废气有效地混合,由此几乎是所有剩余的二氧化硫气体最终都在该逆流式的吸收塔30内被除去。

        在槽10中,如上所述,由鼓风机16送入的空气C通过使用空气供应装置11而以细泡鼓入浆料。在吸收塔20和30中吸收二氧化硫气体并向下流的吸收剂浆料,与空气接触并被氧化而产生石膏。

        同时,按照本例的构型,如图6所示的整个范围内,由喷管22、32的喷嘴23、33喷出的浆料是均匀并稳定的。因此,废气和吸收剂浆料间的气-液接触在吸收塔的整个水平区内是均匀的,致使吸收处理有效地进行。因此,通过循环泵24和25使供应的浆料循环量(供应量)保持在必需的最小量的同时,可维持高脱硫百分比。

        虽然这样的效果主要是通过下面所述的本发明人所进行的实验而证实,但认为其原理如下。

        首先,关于喷管之间的相互关系(有关供料管纵向),由于供料管25、35具有如上所述渐缩的流动通道形式,使其内部的平均流速恒定,致使在供料管内浆料流动的静压在纵向上基本恒定。除此之外,流动通道向封闭端侧逐渐变小,所以限制了湍流。因此,与常规设备比较,如在喷管间(在供料管纵向)喷出高度不均匀,或者靠近供料管封闭端侧的喷管喷出状态不稳定(喷出高度和方向的变化)这样的麻烦明显减少。

        对于各喷管,以及由于通过斜板52而使流动通道逐渐减小以及端板51是位于喷嘴入口最大内径的里面,正如图10所示的,后面描述的湍流(涡流的产生变化)受到限制,致使在管的封闭端侧的流体变成控制有序如图3箭头所指。因此,与别的喷嘴相比各喷管中喷嘴喷出的状态,尤其是在封闭端侧的,变得特别不稳定,或平均高度降得特别低的这一类麻烦都被消除。

        斜板52的另一重要功能是转送垢块,垢块是混合在经泵由氧化槽供入喷管的液体中,通过液体流动垢块沿斜板52送到最下游喷嘴下的位置,并从最下游喷嘴将其排出而不在喷管中积累。

        此外,端板51完成的重要功能是限制来自最下游喷嘴的液柱高度水平的变化。即,端板51能防止在喷管封闭端的袋状部分(pocket?portion)出现涡流的发展。

        从最下游喷嘴喷出的液柱高度变化,在某些情况下仅通过斜板52的设置未必总是能充分被制止,但端板51的安装能控制液柱的水平。

        如上所述,端板51能防止端袋状部上出现的涡流的发展,并能限制最下游喷嘴喷出的液柱高度水平的变化。另外,它还具有通过使用稍有剩余涡流而提高和排放移动至最下游喷嘴下面位置的垢块功能。

        因此,通过将斜板52和端板51安置在其间的合适位置关系中,就能够达到液柱的稳定喷出和稳定的连续操作,其中并能从喷管中排出供入喷管液体中的垢块。

        如上所述,按照上述实施例具有气-液接触设备1的脱硫系统,能使从喷嘴喷出的浆料(液体)喷出状态在塔内的整个区域都是均匀和稳定的。因此,能达到有效的气-液接触,不会由于某些位置上的不良喷出状态而浪费浆料循环流速的提高,这样大大改进了脱硫百分比并降低操作费用。

        此外,由于供应管25、35和喷管22、32的构型能使流动通道的截面积朝着下流逐渐减小,所以可以抑制朝着下流的流速降低(尤其是,在供料管中,流速基本上是恒定的)。因此,浆料中的固体物质沉降并附着在管的底表面,转化成垢的这样一种现象可通过流速的降低而得到制止。

        在上述实施例中,由于两个吸收塔是为了一个槽设置的,所以气-液接触(二氧化硫气体的吸收)可分两段完成。由于这个原因,即使各接触处理塔(吸收塔)的高度和浆料的循环流速与常规设备相同或更少,都能获得等于或高于常规设备的气-液接触效率(脱硫百分率)。而且,由于我们所称的具有比并流型更高接触效率的逆流型气-液接触是在出口侧接触处理塔(出口侧吸收塔)内完成,所以与只有两个逆流型气-液接触设备串联连接的情况相比较,本发明气-液接触效率可进一步提高。

        本发明不限于上述的实施方案,而且还能做各种的改进。例如,能构成这样的喷管,使得管体部分(例如,上述管41)本身是朝封闭端呈渐缩状。

        此外,对于一个槽可有一个吸收塔(接触处理塔)。在这种情况下,通过使用一个吸收塔喷出高度必须提高以达到预定脱硫百分比。因此,本发明的操作变得更为显著,致使获得更大的效果。

        又,本发明的脱硫系统不限于上述实施方案所述的槽氧化系统,而且它还可构成例如具有分开提供氧化塔的构型。而且,本发明的气-液接触设备不限于上述用作废气脱硫系统中的吸收过程的装置,而且可用于各种领域内只要工艺过程要求液体与气体有效接触。

        下文将参照附图6-10,描述用于说明本发明有关喷管构型的操作的工作例和对比例(实验结果)。(a)实验1

        在实验1中,作为对比例,如图10所示,使用喷管61(具有七个喷嘴),其中没有装配斜板且端板61a位于距离靠近封闭端喷嘴的入口外侧的位置上,总喷出高度(在远离喷出状态是稳定的封闭端位置的喷嘴喷出高度)从3m变化到9m,并且通过目视观察和照像等法检测各喷嘴的喷出状态。

        在该实施例中,图4中的D=204.6mm(使用200A管),d=40mm,和R=40mm,致使L=L0+40。

        结果是靠近封闭端侧的三个喷嘴的喷出状态是不稳定的,并且平均喷出高度低于其它喷嘴。尤其是,当总喷出高度高些,该现象更为明显。例如,如图7所示,在封闭端侧的三个喷嘴的喷出高度很低,其喷出状态也不稳定。图7是根据实验过程中所摄照片绘制的。

        认为这种现象的出现原理如下:当喷管的流动通道如图10所示具有恒定的横截面积,端板61a布置在距离喷嘴入口的外侧,液体被端板61a所推开而产生相反方向的流动,结果产生涡流。所产生的涡流重复不稳定的向前和反方向的转动。由于这个原因,流入封闭端附近喷嘴的液流是不均匀的,且液柱的高度变化极大。由于这种湍流,邻近封闭端的喷嘴入口附近的平均静压下降,且与其它喷嘴比较,平均喷出高度变得很低。(b)实验2

        在实验2中,使用的喷管,其中装有与上述实施方案喷管22、23相同结构(结构示于图3)的斜板并按表4所示具有4个不同的端板内面位置L,总喷出高度从3m变化到9m,且各喷嘴的喷出状态用目视观察和照像等法而证实。在这种情况下,如在实验1,使用200A管(D=204.6mm),d为40mm,而R为40mm。

        结果是如表1所示,对于L=L0+20mm的喷管63,末端喷嘴(靠近封闭端喷嘴)的喷出状态被扰动,且喷出高度如图9所示很低且不稳定。图9表示总喷出高度约7m时的照像结果。实验号??端板位置??????喷出状态?????????????综合评价1???????L=L0+20?????末端喷嘴喷出差??????????×2???????L=L0+10?????末端喷嘴喷出稍微不稳????○3???????L=L0±0?????同前????????????????????◎4???????L=L0-10?????良好????????????????????◎

        L=L0-10mm的喷管60最好,其中末端喷嘴的喷出状态是最稳定的,如图6所示,喷出高度均匀而稳定。图6表示总喷出高度约为7m时的照像结果。

        即使对L=L0+10mm的喷管62和L=L0+0mm的喷管,尽管末端喷嘴的喷出状态稍有不稳,但其状态明显优于L=L0+20mm的喷管。图8表示总喷出高度约为7m时的照像结果。

        认为喷出状态良好的原理如下:当喷管的流动通道如图3所示是渐缩状的,端板51配置在喷嘴最大入口内径内侧,如图3箭头所指出的,由于端板51推开液流而不产生进入相反的方向,致使液流以控制有序的方式稳定地流入各喷嘴的入口。所以,没有出现喷出状态的扰动和高度的变化,并且使流速均匀。因此,影响喷出高度的静压也是均匀的,以致于使其它喷嘴(远离封闭端的喷嘴)的喷水高度都均匀。(c)实验3

        图11表示试验用部件。该装置是模拟用于实际装置的喷管的端头部分的透明丙烯酸模型,其中,以500mm间隔排列有六个带有排出口直径为40mm的液体柱喷嘴43(喷嘴密度N=4/m2),斜板52配置在喷管41的封闭端部分,用于垢块的进口是配在喷管41的入口端部分。由液体柱喷嘴排放的液体回到槽中并循环再使用。试验方法试验步骤

        试验是在假定正常操作和短期停运行后再启动的二种情况下,通过以下步骤进行。

        (1)正常操作试验中,使用新鲜水作为循环液体因此易于观察到垢块的行为。在将预定量的循环液供到喷管41后,由喷管41的入口端输入尺寸基本均匀的垢块约12个,研究喷管41中的垢块行为以及从液柱喷嘴出来的其排放状态。

        (2)在重新起动的试验中,将浆料浓度为20wt%的液体以L′=200m3/m2h的循环液体量循环后,从喷管41的入口端输入10-25mm的垢块。之后立即停止循环泵。待浆料在喷管41中沉降后,除去浆料管41中的液体,形成短期操作中止,使浆料静置。在浆料静置的时间过程中,用新鲜水置换槽中的浆料液体,以致易于观察垢块的行为,并且在引入垢块后一周完成重新起动试验。试验结果在正常操作中垢块的排出

        通过循环水目视观察从喷管入口端31入的垢决排出(累积)状态。喷管中垢块的行为

        (1)通过循环液体流从喷管入口端引入垢块,并在沉降的同时使其向下游侧流动。当它们达到喷管的底部时,它们在喷管底部移动只是蠕动。尽管它们易于停滞在与斜板结合附近,但它们还是沿着斜板移动而到达端喷嘴下的位置。

        (2)在喷管底部和斜板的垢块下游侧上产生涡流。假若许多垢块41b如图12所示堆积成山状,则在上游侧的垢块41b连续越过小山并坐落在下游边;这样,分散的垢块滑动地移动。

        (3)在通过端喷嘴前的喷嘴下面的位置后,在斜板上的垢块中,在斜板52的两侧上的垢块缓慢移动,而易于停留。因此,斜板52优选为如图13所示是凹形的。

        由液柱喷嘴排出垢块

        (1)在本试验中所用的3-35mm的所有垢块,都是从下游边上的端喷嘴排出(40mm的卸料口直径),没观察到从上游喷嘴而不是端喷嘴排出的垢块。

        (2)当垢块从端喷嘴排出时,达到端喷嘴下斜板52上面位置的垢块,通过朝喷嘴前进的循环液微弱涡流而提升并排出。大于约20mm的垢块排出方式是等待产生适当的涡流,即使许多垢块也能连续排出。为了排出垢块,循环液体的量应为200m3/m2h或更多,优选为40m3/m2h或以上。

        ?????????????????????工业适用性

        根据本发明,在废气脱硫系统的吸收塔中,由喷管的喷出状态是均匀且稳定,以致于能获得高的脱硫百分比。此外,本发明可达到操作费用低。因此,本发明的工业适用性是高的?!  ∧谌堇醋宰ɡ鴚ww.www.4mum.com.cn转载请标明出处

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