[發(fā)明專利]微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置及方法

有效

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• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN104028090A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞建峰;崔政偉;蔣建忠
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;B01D45/16
• 代理公司: 無錫華源專利事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶漢欽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及濕法煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及在微波作用下進(jìn)行兩級氣液湍流混合反應(yīng)并同時通過旋流進(jìn)行氣液固分離的煙氣脫硫裝置及方法。

背景技術(shù)

燃煤煙氣中的SO₂已經(jīng)成為大氣環(huán)境污染的主要原因，空氣中的二氧化硫會帶來霧霾和酸雨，對人類生存環(huán)境的危害極大，在火力發(fā)電、鍋爐燃燒等行業(yè)必須配套安裝煙氣脫硫環(huán)保處理裝置。在現(xiàn)有的煙氣脫硫的眾多方法中，可分為干法和濕法兩大類，其中，干法煙氣脫硫指的是將噴入爐膛的石灰石高溫煅燒成氧化鈣，氧化鈣與煙氣中的SO₂發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣，或者采用電子束照射或活性炭吸附使SO₂轉(zhuǎn)化生成硫酸氨或硫酸，干法煙氣脫硫技術(shù)存在脫硫率低、脫硫反應(yīng)速度慢、設(shè)備龐大等缺點，因此，目前使用較廣的是濕法，濕法的主要反應(yīng)是酸堿中和，包括石灰石膏法、鎂/鈉的堿或鹽中和法、氨水或氨氣中和法等，以其中的石灰石膏法為例，石灰石膏濕法脫硫的主要反應(yīng)是在吸收塔中進(jìn)行，送入吸收塔的石灰石漿液與進(jìn)入吸收塔的煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與吸收液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二水硫酸鈣（石膏），脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴后經(jīng)煙囪排入大氣。為了保證氣液有時間充分混合接觸并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，這種傳統(tǒng)脫硫方法往往需要較大直徑和較高高度的吸收塔，導(dǎo)致脫硫裝置占地面積大，脫硫處理過程成本較高；另一方面，為了使氣液充分混合接觸，在吸收塔內(nèi)需要保證氣液足夠長的反應(yīng)時間，反應(yīng)時間長，而且也并不能保證煙氣SO₂中與吸收塔中的吸收劑的充分反應(yīng)，脫硫效率較低，經(jīng)脫硫后的煙氣在傳統(tǒng)的除霧器中的停留時間較短，且只能進(jìn)行除霧。

發(fā)明內(nèi)容

本申請人針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點進(jìn)行改進(jìn)，提供一種微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置及方法，其通過氣液充分混合、微波作用下的兩級濕法脫硫及第二級的旋流強(qiáng)化脫硫，能夠有效提高煙氣脫硫效率，且脫硫裝置運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明之微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，包括進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的出口端與文丘里管的進(jìn)口端連接，進(jìn)氣管上設(shè)有增壓泵；文丘里管的出口端與旋流分離器的旋流進(jìn)料口連接；文丘里管中部的收縮頸部上設(shè)有石灰水進(jìn)口，所述石灰水進(jìn)口通過管道與水泵的出口連接，水泵的進(jìn)口通過管道與石灰水漿液池連通；文丘里管及旋流分離器位于密閉金屬殼體內(nèi)，金屬殼體上裝置有至少一個微波發(fā)生器；旋流分離器的固液出口端與金屬殼體外部的石灰水漿液池連通，氣體通過旋流分離器的氣體出口排出金屬殼體。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：

所述文丘里管包括沿軸向依次分布的第一直管段、收縮段、第一擴(kuò)張段、第二擴(kuò)張段及第二直管段，第一擴(kuò)張段為文丘里管中部的所述收縮頸部，第一擴(kuò)張段的最大內(nèi)徑值小于收縮段的最大內(nèi)徑值，第一擴(kuò)張段的錐角小于收縮段的錐角及第二擴(kuò)張段的錐角；進(jìn)氣管的出口端與第一直管段連接，第二直管段與旋流分離器的旋流進(jìn)料口連接。

所述第一擴(kuò)張段的錐角為11°～15°。

所述旋流分離器包括旋流主體及溢流管，旋流主體上設(shè)有切向進(jìn)料管，切向進(jìn)料管進(jìn)口為所述旋流進(jìn)料口，旋流主體的底部通過旋流分離錐連接有固液出料管，旋流分離錐為收縮的錐形結(jié)構(gòu)，固液出料管與石灰水漿液池連通；溢流管的一端位于旋流主體內(nèi)，另一端穿過旋流主體的頂部，氣體通過溢流管的氣體出口排出金屬殼體；溢流管的底部固接有除霧管，除霧管呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且除霧管整體位于旋流主體內(nèi)。

所述旋流主體為圓筒結(jié)構(gòu)，溢流管在旋流主體內(nèi)的長度為旋流主體高度的二分之一，且溢流管的底部與旋流主體頂部之間的距離大于所述旋流進(jìn)料口與旋流主體頂部之間的距離。

所述除霧管的內(nèi)徑與溢流管的內(nèi)徑一致，且除霧管與溢流管連接后，除霧管的底部與旋流主體的底部平齊。

所述旋流分離錐的錐角為50°～60°。

所述文丘里管中部的收縮頸部上設(shè)有分配器，所述分配器包括分配總管及在分配總管上對稱布置有多根引流支管，引流支管與所述石灰水進(jìn)口連接，分配總管通過管道與水泵的出口連接。

本發(fā)明之微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫方法，包含以下步驟：