[发明专利]湿式洗涤器和清洁过程气体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用湿式洗涤器清洁包含二氧化硫的过程气体的方法，湿式洗涤器包括至少一个喷淋层系统，该喷淋层系统具有雾化喷嘴，吸收液体被供应到雾化喷嘴且由雾化喷嘴雾化。

本发明还涉及湿式洗涤器，其能够操作用于清洁包含二氧化硫的过程气体，该湿式洗涤器包括至少一个喷淋层系统，喷淋层系统具有雾化喷嘴，雾化喷嘴能够操作用于接收吸收液体且用于利用雾化喷嘴来雾化所述吸收液体。

背景技术

燃料(诸如煤、油、泥煤、废料等)在燃烧设施(诸如发电设施)中的燃烧中，生成热过程气体，这种过程气体包含氧化硫，诸如二氧化硫，SO₂，以及其它组分。二氧化硫是环境污染物。因此在过程气体可释放到大气之前，必须从过程气体移除二氧化硫的至少一部分。

US 5,620,144描述了一种湿式洗涤器，其能够操作用于从过程气体移除二氧化硫。湿式洗涤器包括竖直塔，其中布置多个雾化喷嘴。喷嘴布置于至少一个集管装置中。集管装置包括多个供应集管，每个供应集管包括多个供给管线。一个供应集管的供给管线直接位于另一供应集管的供给管线顶部。多个连接器联接到供给管线中的每一个，每个连接器支承至少一个喷嘴。一个供给管线的连接器和喷嘴相对于竖直紧邻的相邻供给管线的连接器和喷嘴交错。过程气体竖直向上穿过湿式洗涤器塔且接触由喷嘴分散的石灰石吸收液体液滴。石灰石吸收液体液滴俘获过程气体的二氧化硫且生成固体最终产物。

US 5,620,144的湿式洗涤器的缺点在于湿式洗涤器塔是一件高设备，这使之成为昂贵的投资和维护项目。而且，在燃烧各种类型和/或负载的燃料的燃烧设施中，难以控制二氧化硫移除效率以在最小多余的情况下确保合适的二氧化硫移除。例如，当二氧化硫负载较高时，二氧化硫移除能力必须较高以确保合适的二氧化硫移除。但是，当二氧化硫负载较低时，二氧化硫移除能力可较低，确保合适的二氧化硫移除同时最小化多余，例如，能量消耗、设备磨损等。

发明内容

本发明的目的是提供湿式洗涤器和使用该湿式洗涤器以利用比现有技术方法更有效的方式清洁包含二氧化硫的过程气体的方法。

这个目的通过利用竖直塔湿式洗涤器来清洁包含二氧化硫的过程气体的方法来实现，竖直塔湿式洗涤器包括带雾化喷嘴的至少一个喷淋层系统。吸收液体供应到喷淋层系统以便通过它流到雾化喷嘴。吸收液体可作为大量吸收液体液滴从雾化喷嘴喷淋。该方法包括至少以第一操作模式来操作喷淋层系统，其中喷淋层系统具有每平方米内部湿式洗涤器水平截面积至少0.7个喷嘴的有效喷嘴密度。为了计算内部湿式洗涤器水平截面积，在喷淋层系统的中点取得湿式洗涤器的水平截面且取决于其形状，即圆形，正方形，矩形等来计算该截面的面积。对于有效喷嘴密度计算，当喷嘴在湿式洗涤器内有效地喷淋时，喷嘴被认为“有效”且包括于计算中。无效(即，不喷淋)的喷嘴不包括于有效喷嘴密度计算中。因此，喷淋层系统中的有效喷嘴数量除以水平截面积等于喷淋层系统的有效喷嘴密度。在第一操作模式，喷淋层系统有效喷嘴中的每一个被供应至少10m³/h的吸收液体流量，对应于10000升/小时或者167升/分钟。至少0.7个喷嘴/m²的有效喷嘴密度和到每个有效喷嘴至少10m³/h的吸收液体流量在第一操作模式和当相乘时应得到每小时和每平方米内部湿式洗涤器水平截面积至少30m³的供应到喷淋层系统的吸收液体的基于面积的流量，在下文中被称作总流量。因此，当喷淋层系统以此第一操作模式操作时，有效喷嘴密度和每个喷嘴的流量不能都在其最小值，因为总流量将仅为每小时和每平方米7m³(0.7个喷嘴/m²×10m³/h)。过程气体应优选地以至少大约3.5m/s的过程气体竖直速度V基本上竖直向上流动通过湿式洗涤器竖直塔朝向所述喷淋层系统，如在下文中更详细地描述。

以刚描述的第一操作模式操作喷淋层系统的优点在于二氧化硫的移除非常高效。因此，由于在上文所述参数内操作的喷淋层系统的效率，喷淋层系统可容纳于更短的湿式洗涤器竖直塔中。现有技术的效率较低的喷淋层系统需要较高的湿式洗涤器竖直塔以便容纳更大量的效率较低的喷淋层系统。根据上文所述第一操作模式来操作湿式洗涤器，需要更少的喷淋层系统且因此湿式洗涤器竖直塔可较短。较短的湿式洗涤器竖直塔是非常合乎需要的，这是由于降低了与之相关的构造和维护成本。