[发明专利]废气捕集装置及方法

说明书

本发明属于废气处理技术领域，公开了一种废气捕集装置，包括反应腔，所述反应腔中下部设有进气管路，顶部设有气体出口，底部设有液体出口，所述进气管路连通至设置在反应腔内的多嘴喷射管，多嘴喷射管自由端封闭，管壁上分布有喷射嘴，所述多嘴喷射管上方设置填料单元，填料单元上方的反应腔侧壁上设置有液体进口。本发明还公开了该装置在废气捕集中的方法。本发明针对废气排放特点，设计的捕集装置，其兼顾废气吸收的快慢过程；喷射产生的微小气泡能够增大相界面，提升传质效率、吸收容量，尤其利于慢反应的进行；通过温度调节，还可以进一步改善吸收效果。该装置还可根据待处理废气的性质、浓度等，灵活选用喷射鼓泡段或填料段进行治理，节能降耗。

技术领域

本发明涉及一种废气捕集装置及方法，属于废气处理技术。

背景技术

在碳中和、碳达峰、环境高质量保护背景下，工业企业排放废气的捕集、深度治理、回收再利用等要求不断提高。目前，工业废气的治理方法很多，大致分为冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法、光催化法等。其中，化学吸收法由于适用范围广、吸收容量大、净化程度高、选择性强等优点被广泛应用，且某些条件下(高温、低压等)可进一步解析废气，提升废气利用率。

目前，废气吸收装置根据结构特点，包含填料塔、板式塔、喷淋塔等，相对而言，填料塔结构简单、气液接触面积大、接触时间长，气量变化时塔的适应性强，流体流动阻力小，优势明显，但其操作范围较小，对于液体负荷变化特别敏感，塔内气液分布不均也会一定程度上降低气液接触，影响吸收效果。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种气液相界面大、传质效果好、去除率高的废气捕集装置及方法。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明公开了一种废气捕集装置，包括反应腔，所述反应腔中下部设有进气管路，顶部设有气体出口，底部设有液体出口，所述进气管路连通至设置在反应腔内的多嘴喷射管，多嘴喷射管自由端封闭，管壁上分布有喷射嘴，所述多嘴喷射管上方设置填料单元，填料单元上方的反应腔侧壁上设置有液体进口。

所述喷射嘴的直径为1mm～5mm。优选的，多嘴喷射管(3)的长度为反应腔高度的30％～60％，直径为反应腔直径的5％～15％。

所述反应腔高径比优选为5-15。

所述反应腔外，液体出口和液体进口之间设置液体循环管路。进一步的，所述液体循环管路液体出口和液体进口之间依次设置有循环泵、第三阀门和流量计。

为了便于反应温度的控制，所述反应腔外壁上设有换热套，可以通过改变换热套内的介质来实现温度的控制。

所述液体进口连接有液体分布器，液体分布器上方设有除沫丝网。优选的，所述液体分布器为盘状，盘面均匀分布有2-6mm的孔，用于循环液的喷洒。

优选的，所述多嘴喷射管沿反应腔纵轴竖直设置。

利用上述废气捕集装置捕集废气的方法，包括以下步骤：

1)控制反应腔温度在5～50℃；

2)废气沿进气管路进入多嘴喷射管，在吸收液液面高于多嘴喷射管自由端的情况下，废气与吸收液充分接触反应，净化后由气体出口排出；或者在吸收液液面低于进气管路的情况下，废气在填料单元中与吸收液进行反应，净化后由气体出口排出；或者废气沿进气管路进入多嘴喷射管，在吸收液液面高于多嘴喷射管自由端的情况下，废气与吸收液充分接触反应，然后在填料单元中与吸收液进行二次反应，净化后由气体出口排出；

3)在有多个反应腔串联的情况下，上一个反应腔的出气管路排出的气体连通至下一反应腔的进气管路；

4)处理完的气体达到排放标准的直接通过反应腔的出气管路排出，未达到排放标准的进一步处理后排放，反应后的吸收液从液体出口排出。