[发明专利]用于烟道气体洗涤的系统和方法

说明书

技术领域

所公开的主题涉及使用碱性流体来从公用事业和工业燃烧气体(例如，烟道气体)中除去酸性气体的烟道气体洗涤设备，并且所公开的主题特别涉及装备成对碱性流体充气的烟道气体洗涤设备。

背景技术

由公用事业和工业装置中矿物燃料的燃烧和各种其它工业操作所产生的烟道气体通常含有转换成硫酸和其它酸性气体的二氧化硫(SO₂)。此类气体已知对环境有害且其排放到环境中被严格规定。可在气-液接触器(即烟道气体洗涤设备)中通过湿烟道气体脱硫(FGD)工艺从烟道气体除去这些酸性气体，在该烟道气体洗涤设备中烟道气体与可吸收SO₂和SO₃的浆状流体接触。一种类型的气-液接触器利用喷洒塔(下文称“塔”)，在该喷洒塔中，使烟道气体向上流动通过向下喷淋的浆状流体。此浆状流体通常包含石灰石(CaCO₃)或其它材料。基于钙的浆状物与SO₂、SO₃反应而形成亚硫酸钙(CaCO₃)和硫酸钙(CaSO₄)。硫酸钙用于各种建筑材料中。亚硫酸钙为废料。通过喷射足量的空气，亚硫酸钙与空气中的氧气反应而形成可用的硫酸钙。

通常将空气和氧气添加到处于塔基部的浆状材料池中。释放的空气/氧气使浆状流体起泡并膨胀到通入塔中的烟道管道进口中，从而造成复杂情况。

为了防止这种情况，将保持浆状流体的塔的部分建造得更大以容纳膨胀的浆状材料，从而造成它们变得更昂贵。

当前需要一种高效的低成本塔设计。

发明内容

根据本文公开的方面，提供一种用于洗涤烟道气体的系统，该系统包括：塔，该塔具有接收烟道气体流的进口和再循环罐部分；设置在再循环罐部分中的流体；以及充气器，该充气器具有至少一个用于将含氧气体引入到流体中的开口，其中，该至少一个开口定位成至少在与进口相距大于或等于预定径向距离的距离处释放含氧气体，该预定径向距离等于再循环罐部分的直径的至少10％。

根据本文说明的其它方面，提供一种洗涤烟道气体的方法，包括：通过进口将包含酸性气体的烟道气体引入到塔中；将可吸收酸的流体喷洒到塔中使得可吸收酸的流体接触烟道气体；在塔的再循环罐部分中蓄积可吸收酸的流体；以及将含氧气体引入到塔的再循环罐部分中的可吸收酸的流体中，其中，通过充气器的至少一个开口引入含氧气体，该至少一个开口定位成至少在与烟道气体进口相距大于或等于预定径向距离的距离处释放含氧气体，该预定径向距离等于塔的再循环罐部分的直径的至少10％。

通过以下附图和详细描述说明上述和其它特征。

附图说明

现参照附图，其为示例性实施例，且其中同样的元件以同样的方式标号：

图1显示了按照本文公开的一个实施例的烟道气体洗涤设备的示意性截面。

图2是图1的设备的罐、进口和充气器沿线A-A截取的示意性截面图。

图3是沿图1的设备的罐、进口和充气器的线A-A的另一实施例的示意性截面图。

图3a是沿图1中的罐的线A-A的另一实施例的示意性截面图。

图4是沿图1中的罐的线A-A的另一实施例的示意性截面图。

图5是按照另一实施例的烟道气体洗涤设备的罐中的充气器的示意性截面图。

具体实施方式

在一个实施例中，如图1所示，烟道气体洗涤设备100包括进口120，烟道气体122通过该进口120流到塔140中。如图1中所示，进口120与塔140的内壁143竖直对齐，即，从上至下看，进口120和塔140的内壁之间没有水平隔开。

如塔140的其它区段一样，进口120可由耐腐蚀合金形成。在一个实施例中，该耐腐蚀合金为高镍合金，但该设备在这方面不受限制，且在其它实施例中，耐腐蚀性可通过使用其它材料或高镍合金与其它材料的结合而实现。

在塔140中，在进口120上方，存在流体喷射器160，该流体喷射器160将喷洒的可吸收酸的流体162引入到塔140中。烟道气体122进入塔140并在流体喷射器160放出喷洒的可吸收酸的流体162时向上升起。在一个实施例中，流体喷射器160包括多个喷头164，且每个喷头164放出喷洒的可吸收酸的流体162。但是，该设备在这方面不受限制，且在其它实施例中，可采用其它形式的流体喷射器。

烟道气体122的流在塔140中与喷洒的可吸收酸的流体162接触，使得烟道气体中存在的酸性气体(比如二氧化硫、氯化氢(HCl)和/或氟化氢(HF)等)由可吸收酸的流体吸收。这样，烟道气体由可吸收酸的流体162“洗涤”。