[发明专利]一种膜曝气-吸收耦合式膜法海水烟气脱硫方法及装置

权利要求书

1.一种膜曝气-吸收耦合式膜法海水烟气脱硫方法，其特征为该方法包括以下步骤：

（1）烟气的预处理

待处理的烟气经除尘器除尘，换热器降温至20℃-50℃；

（2）烟气中二氧化硫的吸收

海水泵将海水充满膜吸收装置的壳体内部空间，并以0.02 - 500 m³/h的流速通过；同时，经过预处理的烟气进入膜吸收装置中的帘式中空纤维膜元件的吸收层入口，并通过吸收膜丝管程、鼓气风机将空气输入膜吸收装置中的帘式中空纤维膜元件的曝气层入口，并通过曝气膜丝管程；空气经由曝气膜丝表面微孔以气泡形式曝出，与壳体内的海水形成两相流，与上层吸收膜丝呈垂直方向错流式流动，在吸收膜丝表面的微孔处与烟气接触并完成二氧化硫气体的吸收；

其中,空气和海水的体积流量比为空气：海水=1：1-100, 烟气与海水体积流量比为1：1-20；

（3）烟气及海水的后处理

吸收后的烟气和鼓气气体进入尾气排放装置，海水经吸收装置上层排出。

2.如权利要求1所述的膜曝气-吸收耦合式膜法海水烟气脱硫方法，其特征为所述的吸附剂海水的成分优选为：K⁺ 0.400 g·kg^-1 、Na⁺ 10.780 g·kg^-1 、Ca²⁺ 0.412 g·kg^-1 、Mg²⁺ 1.280 g·kg^-1 、Sr²⁺ 0.008 g·kg^-1 、Cl^- 19.350 g·kg^-1 、HCO₃^_ 0.107 g·kg^-1 、CO₃^2-0.016 g·kg^-1 、SO₄^2- 2.710 g·kg^-1 、Br^- 0.067 g·kg^-1 、B(OH)₃ 0.019 g·kg^-1 、B(OH)₄0.008 g·kg^-1。

3.如权利要求1所述的膜曝气-吸收耦合式膜法海水烟气脱硫方法，其特征为所述的烟气中的二氧化硫的质量百分浓度为1~5‰ 。

4.一种膜吸收装置，其特征为该装置包括长方体状壳体和固定在壳体中部的帘式中空纤维膜元件；其中, 长方体状壳体为密闭、中空的筒体；壳体上设有待处理气体进口、待处理气体出口和曝气气体进口、曝气气体出口，上下设有吸收剂进口和吸收剂出口；

所述的帘式中空纤维膜元件，包括吸收层和曝气层上下两部分；其中，上部为吸收层、下部为曝气层，每部分均匀平行排列一层或多层中空纤维膜丝；吸收层和曝气层之间的间距为3~5mm；

所述的壳体上的待处理气体进口与上部的吸收膜丝管程的一端相连，吸收膜丝管程的另一端与壳体的待处理气体出口相连；壳体的曝气气体进口与曝气膜丝管程的一端相连，曝气膜丝管程的另一端与壳体上的曝气气体出口相连；

吸收剂进口位于壳体的下部；吸收剂出口位于壳体的顶部；

吸收剂由壳体接口进入壳体，而后由壳体接口流出，实现气液相交叉错流的流动及吸收方式。

5.如权利要求4所述的膜吸收装置，其特征为所述的中空纤维膜元件的膜丝相邻根和相邻层之间的间距为1-3mm；

所述的中空纤维膜膜丝的材质为材质为聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯，膜丝的孔径为0.05-1μm，孔隙率为40-80%，直径为0.5-2 mm。

6.如权利要求4所述的膜吸收装置，其特征为所述的吸收膜丝管程的长度为100-1000mm；

所述的曝气膜丝管程的长度为100 - 1000 mm。