[實(shí)用新型]一種煙道氣海水脫鈣的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320129585.8
• 申請(qǐng)日: 2013-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN203128280U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁俊生;趙穎穎;劉杰;紀(jì)志永;張少鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/58
• 分類號(hào): C02F1/58;B01D53/78;B01D53/62;C01F11/18
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國榮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型的技術(shù)方案涉及一種海水預(yù)處理裝置，具體地說是一種煙道氣海水脫鈣裝置。

背景技術(shù)

二氧化碳是煙道氣的主要污染成分，因?yàn)槎趸际辜t外線無法反射到太空，引起地球大氣升溫，即“溫室效應(yīng)”。如果二氧化碳過多，地球大氣溫度就會(huì)很高，造成兩極冰川溶化，海平面升高甚至淹沒沿海城市。因此，煙道氣CO₂的固定也迫切需要引起重視，然而目前對(duì)于煙道氣中CO₂的固定仍是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的課題。

目前海水淡化在全球發(fā)展迅速，總產(chǎn)能已達(dá)7000萬m³/日，解決了兩億人的飲水問題。我國的海水淡化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)亦取得顯著進(jìn)步，到2011年底，中國海水淡化能力已達(dá)66萬m³/日，主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。為了推動(dòng)海水淡化能力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，2012年2月中國國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》，提出了到2015年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)：中國海水淡化能力達(dá)到220萬～260萬m³/日。而海水淡化成本偏高則是制約我國海水淡化產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的主因。海水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等硬離子，其中Ca²⁺的濃度為0.40kg/m³，其所形成的硫酸鈣的溶度積常數(shù)僅有7.1×10^-7，且具有負(fù)溫度系數(shù)的特性，因而在海水濃縮率超過兩倍后，硫酸鈣就極易結(jié)晶析出，形成難以處理的“鈣垢”。在蒸餾法海水淡化中，鈣垢沉淀于傳熱界面，嚴(yán)重影響傳熱效率；在膜法海水淡化中，鈣垢沉淀在膜表面，嚴(yán)重影響膜壽命和效率?？傊?，鈣結(jié)垢可導(dǎo)致淡化過程效率急劇下降。為了避免上述現(xiàn)象發(fā)生，現(xiàn)有海水淡化技術(shù)的水回收率均控制在50%以下，其中，蒸餾法海水淡化的水回收率更是低于40%。因而由硫酸鈣垢帶來的低水回收率問題，就成為制約降低海水淡化成本的瓶頸之一。

因此，本專利開發(fā)了一種利用煙道氣海水脫鈣的系統(tǒng)裝置，適用于新型的高效、綠色的海水脫鈣方法，在海水淡化之前通過預(yù)處理將大部分鈣離子提前脫除，對(duì)于提升海水淡化過程效率、開發(fā)高回收率的海水淡化技術(shù)，降低淡化成本，促進(jìn)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提出的煙道氣海水脫鈣裝置，是為了滿足新型煙道氣海水脫鈣的工藝需求，通過對(duì)噴淋吸收塔的改造，可實(shí)現(xiàn)海水與煙道氣的連續(xù)反應(yīng)。本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)高效的煙道氣海水脫鈣，使二氧化碳不斷解離并形成碳酸根，與海水中的鈣離子發(fā)生選擇性的連續(xù)高效反應(yīng)，而且避免了碳酸鎂和氫氧化鎂的形成。與傳統(tǒng)海水脫鈣技術(shù)相比，海水脫鈣成本大大降低，而且還能把煙道氣中二氧化碳固定，開辟可利用的碳資源。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種用于煙道氣海水脫鈣的裝置，包括海水槽、海水壓力輸送管、海水輸送管路支路、海水噴淋裝置、吸收塔、多噴頭堿液噴淋裝置、煙道氣壓力輸送管和放空管；

其中，吸收塔和放空管分別位于海水槽液面的上方；海水槽內(nèi)的海水依次通過離心泵和液體流量計(jì)進(jìn)入海水壓力輸送管，海水壓力輸送管連接到吸收塔上方的海水噴淋裝置；同時(shí)，海水壓力輸送管中部還通過管路與第一調(diào)節(jié)閥相連，第一調(diào)節(jié)閥與海水輸送管路支路連接，海水輸送管路支路與海水槽的上方連接；

所述的吸收塔上方設(shè)有海水噴淋裝置，中部設(shè)置有塔板，每層塔板的上方設(shè)有多噴頭堿液噴淋裝置，多噴頭堿液噴淋裝置外接堿液；煙道氣入口通過管路與風(fēng)機(jī)相連，風(fēng)機(jī)通過管路與第二調(diào)節(jié)閥相連，第二調(diào)節(jié)閥與氣體流量計(jì)連接，氣體流量計(jì)通過管路與吸收塔頂部相連；

所述的放空管的尺寸與煙道氣壓力輸送管的尺寸相同。

所述的塔板為立體傳質(zhì)塔板，其數(shù)量為2－8塊。

所述的每層塔板上方設(shè)有一個(gè)多噴頭堿液噴淋裝置。

本實(shí)用新型的有益效果是：

①相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型將現(xiàn)有技術(shù)中的海水脫鈣和煙道氣固碳合二為一，集吸收與反應(yīng)過程于一體，實(shí)現(xiàn)了較高的海水脫鈣效率，海水脫鈣效率可高達(dá)90%以上。

②在每層吸收塔板上方增設(shè)的多噴頭堿液噴淋裝置，使塔板各處的pH值穩(wěn)定，避免了碳酸鈣晶體的爆發(fā)成核，并且有效控制了碳酸鎂或氫氧化鎂的沉淀。

③在海水槽各個(gè)角落增加的海水輸送管路支路，替代攪拌器起到了良好的攪拌作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)例中所述煙道氣海水脫鈣裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。