[发明专利]一种烟气净化反应器及烟气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化反应器技术，具体涉及一种烟气净化反应器，还涉及一种包括该烟气净化反应器的烟气净化系统。

背景技术

当前，火力发电和金属冶炼等企业生产中会由于燃煤燃料而产生烟气；这些烟气中含有SO₂及NO_X等污染物，这些污染物已经成为大气污染的主要根源。

目前，有多种对烟气进行净化方法，根据原理不同，有吸收法、吸附法、催化转化法、生物法及等离子法等。其中，吸收法是最常用的方式，其主要原理是通过吸收将烟气中的污染物分离出来，进而达到除去SO₂及NO_X等污染物的目的。

现有利用吸收法净化烟气的系统包括烟气净化反应器，利用烟气净化反应器可以通过吸收剂对烟气中污染物进行吸收，实现对烟气进行净化，然后将净化后的烟气再排出或进行其他处理；被吸收的污染物可以进行无害化处理或进行相应的回收。

本专利申请人首先提出利用企业产生的废渣与水制成吸收剂浆液，用吸收剂浆液作为吸收剂来吸收烟气污染物的技术方案。基于该技术方案，在美国专利文献US8,119,083B2提出一种可以实现气、液、固三相接触的烟气净化反应器(多相反应器)。该烟气净化反应器利用配合的锥形圈与锥体形成锥体结构件；吸收剂浆液在自上而下流动过程中，会顺序流动到锥体和锥形圈上表面，并沿其上表面流动到锥形圈的内口或锥体周边下落，进而在锥形圈内口和锥体周边形成不同直径的多道环形水幕墙；烟气在自上而下的流动中会在锥体结构件的引导下改变流速和方向并穿过水幕墙，实现吸收剂浆液和烟气的充分接触，保证吸收剂对烟气中污染物的吸收。

在已知烟气净化反应器的基础上，如何进一步提高吸收剂对污染物的吸收效率，提高烟气净化效果，是本领域技术人员持续努力的方向。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种烟气净化反应器，利用该烟气净化反应器，可以提高吸收剂对污染物的吸收效率，提高烟气净化效果。

本发明的第二个目的在于提供一种包括上述烟气净化反应器的烟气净化系统。

本发明提供的烟气净化反应器包括壳体、浆液管道和至少一段中心线在上下方向延伸的螺旋导流板；所述壳体内形成反应空间；所述浆液管道的一端伸入所述反应空间的上部，并形成浆液供给口；所述螺旋导流板安装在壳体内，并位于所述浆液供口下方。利用该烟气净化反应器，从浆液管道供给的吸收剂浆液可以流向螺旋导流板，并沿螺旋导流板沿螺旋轨迹流动。在沿螺旋轨迹流动过程中，在离心作用力、重力及壳体及螺旋导流板的反作用力作用下，吸收剂浆液会与螺旋导流板、壳体内壁进行反复碰撞，进而促进反应空间内烟气与吸收剂浆液之间的接触、混合及反应，进而有利于提高吸收剂对污染物的吸收效率，提高烟气净化效果。

进一步的技术方案中，所述螺旋导流板的外边沿与所述壳体的内壁面相配合，所述螺旋导流板内边沿向壳体中心线延伸。这样，使螺旋导流板与壳体内壁保持配合，可以利用旋转离心力，使吸收剂浆液与壳体进行碰撞，提高烟气与浆液的混合效果。

进一步的可选技术方案中，壳体内可以设置立柱，所述螺旋导流板的内边沿与所述立柱外表面配合，所述螺旋导流板外边沿向壳体内壁面延伸。

进一步的技术方案中，反应空间内至少包括两层上下布置的螺旋导流板。通过使浆液在上下布置的螺旋导流板之间流动，可以强化浆液与烟气的碰撞、接触及混合，以进一步促进吸收剂对污染物的吸收，提高烟气净化效果。优选技术方案中，上下布置的螺旋导流板可以具有不同的参数，如具有不同螺旋角度、不同线数、不同螺距、不同的外径或/和内径、不同旋转方向的螺旋导流板。

进一步的技术方案中，至少包括两层上下布置的螺旋导流板，上层螺旋导流板外边沿曲线半径大于下层螺旋导流板外边沿曲线半径，在横向方向上，下层螺旋导流板的数量多于上层螺旋导流板的数量，所述上层螺旋导流板为多线螺旋，其线数不小于下层螺旋导流板的数量；或者上层螺旋导流板外边沿曲线半径小于下层螺旋导流板外边沿曲线半径；在横向方向上，下方螺旋导流板的数量少于上方螺旋导流板的数量。这样可以使浆液沿不同螺旋导流板流动，进而在不同离心力作用下进行流动，使浆液中固体颗粒以不同速度移动，提高浆液与烟气的碰撞、接触及混合效果，进一步促进吸收剂对污染物的吸收效率，提高烟气净化效果。