[實(shí)用新型]一種膜曝氣-吸收耦合式膜法海水煙氣脫硫裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921639289.6
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN210874705U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁俊生;劉杰;李丹丹;楊超鵬;鄧夢軒;紀(jì)志永;郭小甫;趙穎穎;王士釗;王軍;李非
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/22
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本實(shí)用新型為一種膜曝氣?吸收耦合式膜法海水煙氣脫硫裝置.該裝置包括長方體狀殼體和固定在殼體中部的簾式中空纖維膜元件；其中,長方體狀殼體為密閉、中空的筒體；殼體上設(shè)有待處理氣體進(jìn)口、待處理氣體出口和曝氣氣體進(jìn)口、曝氣氣體出口，上下設(shè)有吸收劑進(jìn)口和吸收劑出口。所述的簾式中空纖維膜元件，包括吸收層和曝氣層上下兩部分；其中，上部為吸收層、下部為曝氣層，每部分均勻平行排列一層或多層中空纖維膜絲。本實(shí)用新型具有具有節(jié)省空間，輕巧靈便、易于操作及集成放大的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型的技術(shù)方案屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種膜曝氣-吸收耦合式膜法海水煙氣脫硫裝置及方法。

背景技術(shù)

大氣污染是人類面臨的重大環(huán)境問題之一，其中尤以二氧化硫的污染最為嚴(yán)重。它不僅引起呼吸道疾病，而且導(dǎo)致酸雨、破壞生態(tài)環(huán)境。我國二氧化硫排放量高居世界第一位，解決二氧化硫污染問題尤為迫切。要從根本上解決二氧化硫等大氣污染的問題，必須從源頭減少排放，對工業(yè)源煙氣進(jìn)行脫硫處理，將污染物消除或?qū)⑵錆舛冉档皆试S值以下。是解決日益嚴(yán)重的二氧化硫污染問題的重要途徑。傳統(tǒng)的脫硫方法有著副產(chǎn)品處理困難,工藝復(fù)雜,廢水污染等諸多問題。所以,探究高吸收效率，經(jīng)濟(jì)實(shí)用型的脫硫方法越來越受到人們的重視。

膜吸收法脫硫技術(shù)是氣體膜分離技術(shù)與氣體吸收技術(shù)相結(jié)合的一種新型脫硫技術(shù)，具有氣液接觸面積大、設(shè)備輕巧靈便、易于操作、易于集成放大等優(yōu)點(diǎn)。海水是地球上最豐富的水資源且呈弱堿性，具有較強(qiáng)的酸堿緩沖能力和二氧化硫吸收能力，是一種吸收能力高,不易產(chǎn)生二次污染的吸收劑。所以利用膜吸收法海水煙氣脫硫方案相繼出現(xiàn)。它不僅有效避免了氣液兩相直接接觸，從而避免了傳統(tǒng)吸收塔內(nèi)出現(xiàn)的液泛、漏液和霧沫夾帶等問題。而且具有占地面積小，重量輕，膜接觸器體積小，高傳質(zhì)比表面積，獨(dú)立控制的氣液兩相流量，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。如何優(yōu)化膜吸收法海水煙氣脫硫的技術(shù)方案成為人們研究的重要課題。

專利CN 106582211A《一種氣泡強(qiáng)化式膜吸收海水煙氣脫硫的方法》公開了一種氣泡強(qiáng)化式膜吸收海水煙氣脫硫工藝。其主要流程包括煙氣除塵、降溫及中空纖維膜吸收。該專利在吸收劑的海水中同時(shí)鼓入空氣，達(dá)到了降低傳質(zhì)阻力，提升吸收速率；同時(shí)改變膜清洗這一被動(dòng)式措施等效果。但在上述鼓氣過程中海水與擾動(dòng)氣體混合后同時(shí)進(jìn)入吸收器，氣液混合程度及氣泡大小控制較難，影響強(qiáng)化效果。專利CN 102485320A《膜吸收法海水煙氣脫硫裝置及其工藝》公開了一種膜吸收法海水煙氣脫硫裝置及其工藝。其主要流程包括煙氣和經(jīng)過預(yù)處理的海水在中空纖維膜的微孔處形成反應(yīng)界面，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。脫硫海水經(jīng)曝氣固硫，pH值達(dá)標(biāo)后排放。其裝置由一級或多級膜吸收器組成，其工藝特征在于裝置氣阻低，動(dòng)力消耗小，脫硫效率高。上述兩項(xiàng)專利均公開了利用膜吸收技術(shù)進(jìn)行海水煙氣脫硫的方法，但吸收過程與曝氣過程相互分離，過程集成性較差，不利于工業(yè)化應(yīng)用。將膜吸收技術(shù)應(yīng)用于海水脫硫過程仍有待提高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的為針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種膜曝氣-吸收耦合式膜法海水煙氣脫硫裝置。在膜吸收單元中集成吸收與曝氣單元，除了分布有吸收的膜絲外，還加入了用來鼓氣的膜絲，實(shí)現(xiàn)曝氣、吸收在同一裝置內(nèi)進(jìn)行，通過曝氣單元所產(chǎn)生的微小氣泡形成兩相流，與吸收膜絲呈錯(cuò)流式流動(dòng)，提高吸收過程二氧化硫吸收效率。曝氣氣泡大小易于控制，與海水混合均勻，具有節(jié)省空間，輕巧靈便、易于操作及集成放大。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種膜曝氣-吸收耦合式膜法海水煙氣脫硫裝置，該裝置包括長方體狀殼體和固定在殼體中部的簾式中空纖維膜元件；其中,長方體狀殼體為密閉、中空的筒體；殼體上設(shè)有待處理氣體進(jìn)口、待處理氣體出口和曝氣氣體進(jìn)口、曝氣氣體出口，上下設(shè)有吸收劑進(jìn)口和吸收劑出口。吸收劑為海水；

所述的簾式中空纖維膜元件，包括吸收層和曝氣層上下兩部分；其中，上部為吸收層、下部為曝氣層，每部分均勻平行排列一層或多層中空纖維膜絲；吸收層和曝氣層之間的間距為5-50mm；