一種煙道氣脫硫單元，包括： 腔室，具有限定其中的流動途徑的底部、側(cè)壁和進口及出口； 階梯形多孔托盤，限定多個具有多孔底板的頂部開放隔間，托盤定位于腔室內(nèi)并跨越流動途徑；以及 噴射稀漿進入煙道氣的裝置，位于階梯形托盤上方。（*該技術(shù)在2023年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)一般涉及工業(yè)燃燒過程領(lǐng)域，而特別涉及一種新穎和有效的、在釋放進入大氣以前從燃燒氣體中除去污染物的裝置和方法。
技術(shù)介紹
對于許多不同目的，在工業(yè)過程中采用化石燃料燃燒。例如在發(fā)電站中通常燃燒煤和天然氣以加熱蒸汽。不幸，化石燃燒產(chǎn)生好幾種對于環(huán)境有害的污染物。特別是，對于植物有害的“酸雨”的主要成份就是硫和二氧化氮化合物。認(rèn)識到SOx和NOx化合物造成的損害后，已經(jīng)開發(fā)出各種不同的燃燒氣體清潔系統(tǒng)以便在煙道氣釋放進入大氣以前除去煙道燃燒氣體中這些成份。煙道氣脫硫系統(tǒng)是這樣的煙道氣清潔系統(tǒng)之一。對于煙道氣脫硫系統(tǒng)特性的一般性描述，讀者可以參閱“蒸汽其生產(chǎn)及應(yīng)用”，第40版(Babcock&Wilcox公司，Barberton，Ohio，U.S.A.出版)，一書的第35章，其文本內(nèi)容綜合在此作為參考，可以認(rèn)為是全文摘錄。煙道氣脫硫系統(tǒng)和其它液-氣接觸過程的設(shè)計和建造曾采用多孔金屬盤以產(chǎn)生和支持液氣混合或接觸區(qū)域，其中垂直流動的氣體向上通過這些孔而含有反應(yīng)物的液體稀漿或溶液通過相同的孔落下。這樣系統(tǒng)的例子在美國專利No.4,263,021“氣液接觸系統(tǒng)”(授予Babcock & Wilcox公司)中描述，該文內(nèi)容綜合在此作為參考，可以認(rèn)為是全文摘錄。附圖說明圖1在此闡明傳統(tǒng)工藝中美國專利No.4,263,021的煙道氣清潔系統(tǒng)。諸如煙道氣40的氣體向上從進口55在5-20英尺/秒速度下通過豎立式塔50并與液體流動方向相反接觸，液體為從靠近頂部通過一個或多個噴頭68引入的液態(tài)稀漿65并且在塔的底部排出。一個或多個水平設(shè)置的多孔板，各由托盤60形成，定位在塔50的中間高度。各板設(shè)置有多個附著于板的垂直隔壁并使板的上表面布置區(qū)分成為多個大致面積相等而頂部開放的間隔室。在液體和氣體流量率、板的多孔布置和間隔尺寸正確地協(xié)調(diào)下，氣體和液體將在間隔室中形成氣化的液體團塊，導(dǎo)致穩(wěn)定的液體停頓并對于為吸收目的的介質(zhì)之間的充分化學(xué)交換促進其密切接觸和足夠的接觸時間。經(jīng)過清潔的氣體80通過塔50繼續(xù)上升，并在離開出口75前到達氣霧分離器70，而從氣體消除的污染物與排出的液體一起除去。第二種已知的煙道氣脫硫系統(tǒng)在圖2中闡明，其中水平流動的煙道氣40用從安裝在脫硫室51頂部噴頭67引入的稀漿65處理。稀漿65基本是“橫流”噴射，即橫越流動方向，垂直于煙道氣40流動方向。經(jīng)過清潔的氣體80在通過氣霧分離器70后離開脫硫室51。水平系統(tǒng)并不采用諸如上面描述的多孔托盤氣液接觸裝置。如圖2所示的水平系統(tǒng)曾受到性能問題和由于氣體及液體不良混合的限制所困擾。當(dāng)較輕煙道氣企圖趨向頂部而較重液體反應(yīng)物移動到反應(yīng)室的底部并且混合不良或沒有足夠的接觸時間時就發(fā)生分層現(xiàn)象。有時由于空間的限制，在改建中需要采用水平煙道氣脫硫系統(tǒng)。而在新建立的工廠中，有時為包括可用空間或高度限制等各種原因選用水平系統(tǒng)。由于煙道氣污染物所造成的損害和還沒有創(chuàng)造出100％有效的煙道氣脫硫系統(tǒng)等原因，一直需要一種從氣體中除去大部分污染物的改進清潔系統(tǒng)。此外，在制造上更加有成本效益的系統(tǒng)并且在已經(jīng)存在的化石燃料燃燒工廠中更容易改建的系統(tǒng)是十分需要的。由于在水平和垂直系統(tǒng)之間有效性的差別，很需要有一種更有效的水平煙道氣脫硫系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的是在水平煙道氣脫硫系統(tǒng)的區(qū)域中建立改進的稀漿和煙道氣混合，其中在氣體流動的水平方向為有限的橫截面。本專利技術(shù)的另一個目的是在水平煙道氣脫硫系統(tǒng)中改進氣體-稀漿接觸并增加該接觸的有用面積。本專利技術(shù)的又一個目的是提供一種具有階梯稀漿噴射的水平煙道氣脫硫系統(tǒng)，噴射是在煙道中通過在不同高度處的噴頭引入。本專利技術(shù)還有目的是克服與水平煙道氣脫硫系統(tǒng)有關(guān)的性能問題。本專利技術(shù)還有另一個目的是在垂直煙道氣脫硫系統(tǒng)中減少壓力降低和功率消耗。相應(yīng)地，在煙道氣脫硫系統(tǒng)中設(shè)置可變垂直截面的、階梯吸收托盤，以便建立起增加的煙道氣和稀漿混合區(qū)域。在一個實施方案中，托盤包括“Z”形支架、導(dǎo)向葉片和液體擋板的組合，這簡化了托盤的制造和構(gòu)造?！癦”形支架(同時作為結(jié)構(gòu)上的支承)、氣體導(dǎo)向葉片和液體保持裝置的綜合功能有助于盡量減少成本和在新建或重建應(yīng)用中改進安裝的方便性。本專利技術(shù)這樣解決曾經(jīng)困擾這些類型的水平液-氣反應(yīng)室的性能問題，這些問題是由于因為煙道氣停留在吸收室頂部而液體趨向于底部形成的分層現(xiàn)象造成氣-液不良混合所引起。在一個實施方案中，本專利技術(shù)提供一種煙道氣脫硫單元，它包括具有由底部、側(cè)壁、進口和出口所限定的流動通路的腔室。由階梯形多孔托盤所限定的多個頂部開放并具有多孔底板的隔間設(shè)置在腔室內(nèi)并且跨越流動通路。對煙道氣噴射稀漿的裝置位于階梯形托盤的上面。在另一個實施方案中，本專利技術(shù)提供具有擴大煙道氣接觸面積的水平煙道氣脫硫單元，包括具有進口、出口、一對側(cè)壁和底部的腔室。位于腔室內(nèi)部的階梯形多孔托盤在側(cè)壁之間延伸而形成多個具有多孔底板的頂部開放的隔間。托盤從進口到出口逐級向下。在又一個實施方案中，本專利技術(shù)提供一種煙道氣脫硫系統(tǒng)，包括具有底部、至少一個側(cè)壁、氣體進口和氣體出口的腔室。限定多個具有多孔底板的開放頂部隔間的階梯形托盤從氣體進口附近逐級向下。對通過隔間多孔底板向上流動的煙道氣噴射稀漿的裝置設(shè)置在階梯形托盤的上面。在還有一個實施方案中，本專利技術(shù)提供一種煙道氣脫硫系統(tǒng)，包括具有由一個或更多的側(cè)壁、氣體進口、和氣體出口所限定的流動通路的腔室。階梯形托盤限定多個位于腔室內(nèi)部并從一個或多個側(cè)壁跨越該腔室的頂部開放隔間。托盤包括具有垂直部分和下凸緣的支承。第一多孔板連接在鄰近下凸緣的垂直部分。垂直和水平地從第一多孔板隔開的第二多孔板連接在下凸緣上方的垂直部分。對通過第一和第二多孔板向上流動的煙道氣流噴射稀漿的階梯形裝置設(shè)置在階梯形托盤的上方。在還有另一個實施方案中，本專利技術(shù)包括在氣體-液體接觸設(shè)備中使用的托盤，該設(shè)備包括多個垂直和水平隔開水平方向放置的多孔板。作為專利技術(shù)特性的各種新穎特征特別在本文披露內(nèi)容所附權(quán)利要求中指出并成為其一部分。為更好地了解本專利技術(shù)、其運行優(yōu)點和通過使用所達到的特定目的，可參照附圖和闡明本專利技術(shù)較佳實施方案的描述材料。附圖簡要說明在形成本說明書一部分的附圖中，所標(biāo)示的參考數(shù)字指明圖中相似或相應(yīng)的零件圖1是傳統(tǒng)工藝垂直煙道氣脫硫塔的側(cè)視截面圖；圖2是傳統(tǒng)工藝水平煙道氣脫硫室的側(cè)視截面圖；圖3是按照本專利技術(shù)水平煙道氣脫硫室的側(cè)視截面圖；圖4是用于增加圖3中腔室垂直截面積的擋板系統(tǒng)立體圖；圖5是為制造圖4所示托盤用替代的支承和板的立體圖；圖6是綜合圖4中擋板系統(tǒng)的垂直煙道氣脫硫塔的側(cè)視截面圖；具體的實施方案參照附圖，其中相同或相似的元件用相同數(shù)字標(biāo)注，圖3闡明本專利技術(shù)一種具有多孔的、可變垂直截面、階梯形吸收托盤100的水平煙道氣脫硫室51，以便增加在室51內(nèi)氣體-液體接觸區(qū)域。托盤100布置成為從室51的進口52向出口75附近的氣霧分離器70逐級向下。托盤100在室51內(nèi)提供稀漿65和煙道氣40改進的混合區(qū)域。室51包括具有在氣體流動水平方向而且是有限的橫截面的區(qū)域。安裝階梯形多孔托盤可以在接觸區(qū)域保留氣體-稀漿混合物。煙道氣40可以向上穿過托盤100而與從稀漿噴頭63噴出的稀漿65接觸。液體稀漿在與煙道氣40混合并且除去諸如SOx和本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J·J·弗羅特索斯，
申請(專利權(quán))人：巴布考克及威爾考克斯公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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