专利名称：用于淬火热、洗涤、清洁和中和存在于来自燃烧矿物燃料的烟气中的酸性介质的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于淬火热、洗涤、清洁和中和存在于燃烧矿物燃料的烟气中的酸性介质的新颖方法和系统。具体地说，本发明提供通过洗涤存在于燃烧矿物燃料的烟气中的酸性介质来进行中和以及用高度碱性洗涤介质捕获存在于烟气中的悬浮颗粒物质的方法。
背景技术：
液体、中和及洗涤介质常规地用于除去存在于燃烧矿物燃料的烟气中的酸性介质(例如硫的氧化物)。像苛性钠和石灰乳等这样的高度碱性的物质通常混合在水中，所溶解的溶液在直接接触式洗涤器中用作液体中和及洗涤介质。通过这种方法中和存在于烟气中的酸性介质通常来说也是不经济的，导致烟气不通过洗涤和清洁就被散逸到大气中。还执行在直接接触式文丘里洗涤器/填充塔中用海水洗涤热且干的燃烧矿物燃 料的气体，以捕获存在于烟气中的悬浮颗粒物质以及用存在于海水/洗涤液中的碱性物质中和存在于烟气中的酸性介质。文丘里洗涤器两端的压力降增加了洗涤液和热且干的烟气之间的紊流，导致它们之间的密切接触。这保证了在洗涤液中存在于烟气中的酸性介质的中和以及在洗涤液中存在于烟气中的悬浮颗粒物质的捕获。存在于燃烧矿物燃料的烟气中的通常被散逸到大气中的废热能够用来从海水中蒸发一些水。然后，被浓缩的海水能用来中和存在于相同烟气中的酸性气态介质，只要海水通过排放回收利用而不是单流向穿过洗涤器。
发明内容
本发明的目的本发明的目的是有效地使用存在于烟气中的废热，以使海水浓缩，从而升高海水的碱度值并且产生高度碱性的洗涤介质。通过使用来自燃烧矿物燃料的锅炉的排放物的高温且高压，将洗涤介质(浓缩的/正常的海水)雾化并且将其喷洒到热且干的燃烧矿物燃料的烟气的气流内。本发明的内容本发明提供一种通过有效地利用存在于燃烧矿物燃料的烟气中的废热来产生高度碱性的洗涤和中和介质的方法，该方法包括将来自燃烧矿物燃料的锅炉的热且干的烟气混合到足够量的海水中，导致来自所述海水的一些水蒸发，从而升高所述海水的碱度。通过连续地重复循环或者使所述海水再循环经过所述洗涤器，使热且干的燃烧矿物燃料的烟气和海水之间能直接接触，所述海水浓度升高，导致海水碱度值升高，并且同时这导致存在于所述热且干的燃烧矿物燃料的烟气自身中的酸性介质的有效中和。本发明还提供一种用于雾化和喷洒洗涤液的方法，所述洗涤液还可以是海水，以增加存在于所述热且干的燃烧矿物燃料的烟气中的酸性介质和存在于所述洗涤液中的碱性物质之间直接接触的可能性，这导致洗涤、清洁和淬火所述热且干的燃烧矿物燃料的烟气。用于将海水/洗涤液雾化和喷洒到热且干的烟气中的方法和系统设计了使用存在于来自燃烧矿物燃料的锅炉的锅炉排放物中的高温和高压，这导致淬火、洗涤和清洁所述烟气本身。由于将洗涤介质以精细雾化的方式喷洒到燃烧矿物燃料的烟气的气流内，所以增加了存在于海水/洗涤液中的碱性物质和存在于热且干的烟气中的酸性物质之间的接触。这导致了通过所述海水/洗涤液中和所述酸性介质以及捕获存在于热且干的燃烧矿物燃料的烟气中的悬浮颗粒物质。此外，这种方法是环境友好 的。
图I是系统的流程图。
具体实施例方式本发明提供通过有效地利用存在于燃烧矿物燃料的烟气中的废热产生高度碱性的洗涤和中和介质的方法。根据一个实施例，在适合的直接接触式蒸发器/文丘里洗涤器/喷雾塔/填充塔等的帮助下，来自燃烧矿物燃料的锅炉的热且干的烟气被混合到足够量的海水内。当来自海水中的一些水蒸发时，海水的碱度值升高，因此升高了将被用作直接接触式洗涤器自身中的洗涤和清洁介质的现在被浓缩的海水的效率，以中和存在于上述热且干的燃烧矿物燃料的烟气中的酸性物质。海水正常情况下具有大约3. 5百万分率(parts per million)的总溶解固形物。通过从海水中蒸发和除去一些水，上述海水的总溶解固形物(TDS)能够升高到20百万分率以上。根据本发明的另一实施例，不是在适当设计的直接接触式蒸发器/文丘里洗涤器两端保持高的压力降以便增强来自燃烧矿物燃料的锅炉的热且干的烟气与足够量的海水/洗涤液之间的接触，从而在文丘里洗涤器的喉部区中产生高的紊流，现在主张的是，存在于锅炉排放物(废水)中的高温且高压适当地用来将海水/洗涤液雾化并喷洒到热且干的烟气的气流内。传统上，通常由两种使液体雾化的方法1)压力雾化法和2)辅助液体雾化法。在压力雾化法中，液体在泵的帮助下被加压。然后，被加压的液体通过具有微孔/微洞的喷嘴释放，在喷嘴这里液体将其自己膨胀和雾化。喷嘴经常会被液体中的悬浮微粒塞住/阻塞。这个缺点被辅助液体雾化克服。在本发明中，洗涤液(浓缩海水)会具有微细的悬浮微粒物质。由于这个原因，本发明主张采用辅助液体雾化法。正常情况下，4到7巴压力的蒸汽或者4到7巴压力的压缩空气用作雾化的辅助液体。本发明主张采用废液(压力作用下的锅炉的排放物)作为辅助雾化剂。废液在巨大压力下被锅炉释放。当释放这个压力时，该液体一瞬间变成蒸汽并且膨胀，在该过程中使其附近的洗涤液分解/雾化。因此，将有两个大约6英寸的管路，一条管路置于另一条管路内。在这些管路的末端不存在被塞住/阻塞的具有微洞/微孔的喷嘴。将压力作用下的辅助液体发送经过这些管路中的一条管路，同时将要被雾化的液体发送经过另一条管路。当辅助液体的压力在管路口附近释放时，其会突然膨胀并且在该过程中使由邻近管路释放的其它液体雾化。根据本发明，为了在文丘里洗涤器中在烟气和洗涤液中间产生高紊流，洗涤器喉部两端的压力降必须高，导致控制烟气的风箱的电功率消耗量增加。通过使用存在于废物锅炉排放物中的高温且高压将微细雾化海水/洗涤液喷洒到热且干的烟气的气流内，即便没有更好，也能够获得相同的结果。热且干的烟气和海水/洗涤液之间的密切接触以及接触时间显著增加，导致存在于烟气中的酸性介质的中和以及捕获存在于烟气中的悬浮微粒物质。 通过来自于海水的一些水的蒸发，海水的碱度值升高，因此提高了现在浓缩的海水作为直接接触式洗涤器中的洗涤和清洁介质而被用来中和存在于燃烧矿物燃料的烟气中的酸性物质的效率。在该过程中，来自于海水的一些水会蒸发并且与烟气混合在一起，导致烟气的淬火。燃烧矿物燃料的烟气和洗涤液/海水间的密切混合会中和存在于烟气中的酸性介质并 且还捕获存在于热且干的烟气中的悬浮微粒物质。海水的浓缩度会同时升高，因此使其更大碱性并且更有助于中和存在于热且干的烟气中的酸性气态介质(硫的氧化物)。这是通过将被雾化的海水/洗涤液喷洒到热且干的烟气的气流内实现的。海水/洗涤液是在由燃烧矿物燃料的锅炉释放的高温且高压的排放物的帮助下雾化的。正常情况下，在DCS (直接接触式洗涤器)中，高度碱性的水被喷洒到热的烟气的气流内。存在于烟气中的酸性物质会被中和，同时存在于烟气中的悬浮颗粒物质也会在水蒸气中被捕获。在该过程中烟气热/温度会被淬火。文丘里两端的压力降直接与热且干的烟气的有效洗涤和清洁有关。文丘里洗涤器两端的较高压力降会导致由风箱BLOW传送烟气的电功率消耗量增加。由于海水/洗涤液在DCS以前在热管道HFG中通过喷嘴BD的雾化喷洒，文丘里洗涤器/DCS两端的压力降不需要十分高。热的烟气通过入口 HFG被放入DCS以前的管道内，暖的饱和烟气通过出口 SFG除去。通过出口P除去具有悬浮固形物和被中和物质的用过的有盐分的水。新鲜海水通过喷嘴S引导至DCS内。使用泵PMP连续再循环使用海水会升高海水的浓度，使得其更有助于中和存在于热且干的烟气中的酸性介质。在烟气通过STX被散逸回大气内以前，风箱BLOW会帮助烟气穿过全部系统的流动。饱和烟气在其被释放到大气内以前还可以被送去进行进一步冷却和处理。为使系统平稳和正常工作，应当提供必须的测量仪器(像温度计和压力计)。应当为工作人员提供必要安全防护。现在将在下面示例的帮助下对本发明进行说明。然而，本发明的范围不应局限于这些示例和实施例，因为本领域的技术人员能对本发明进行必要改变。示例 I :用于产生浓缩的海水的方法和系统一存在于燃烧矿物燃料的烟气中的酸性气态介质能够用通过浓缩海水准备的高度碱性的洗涤介质洗涤以及中和。被浓缩的海水还能够通过使用“太阳”能作为加热介质在池塘中产生，这个被浓缩的海水能够被引入洗涤器中去进行进一步的浓缩以及热烟气洗涤。来自燃煤锅炉的140摄氏度的热且干的烟气的一部分被转移给淬火器兼洗涤器。来自于附近盐田的浓缩海水(10伯梅(Bohme))被连续地循环穿过洗涤器。烟气温度下降到60摄氏度，海水浓度保持升高到20伯梅附近。存在于烟气中的酸性介质(即硫的氧化物)被存在于浓缩的海水中的碱性物质完全中和。正常的海水具有4伯梅的含盐浓度，24伯梅以上的岩盐被形成/结晶出。自然情况下，与以“单流向”洗涤器液体形式被发送穿过洗涤器所需的正常海水量相比，为中和烟气中的酸性介质而循环穿过洗涤器所需的浓缩海水量要少得多。这节省了洗涤器液体(海水)泵浦成本。由于浓缩海水的原因，总中和效率升高。通过将被浓缩的海水直接地雾化和喷洒到热烟气的气流内，能够增加酸性介质和碱性物质间的接触时间，还形成/产生更多紊流来保证它们之间的接触。本发明的优势本发明提供了具有低生产成本的显著经济的解决方案，该解决方案通过有效地利用存在于由燃烧矿物燃料的锅炉排放的热且干的烟气中的废热，用来自于大量的有盐分的 水/海水中的高度碱性的洗涤液对热且干的烟气进行淬火、清洁和洗涤。本发明通过将洗涤液雾化和喷洒到热且干的燃烧矿物燃料烟气的气流内，有效地利用了存在于来自燃烧矿物燃料锅炉的锅炉排放物中的高温和高压。本发明提供容易、方便和可替代的方法来在将烟气排放/散逸到大气中以前对其进行清洁和洗涤。
权利要求
1.一种用于淬火热、洗涤、清洁和中和由燃烧矿物燃料的锅炉释放的热且干的燃烧矿物燃料的烟气的方法，包括 通过从海水/洗涤液中蒸发足够量的水并且将由此产生的蒸汽与热且干的烟气混合在一起，对所述燃烧矿物燃料的烟气进行淬火； 使用存在于燃烧矿物燃料的锅炉的排放物(废水)中的高温和高压来对所述烟气雾化/喷洒高碱性的海水/洗涤液，以中和所述烟气中的酸性物质。
2.根据权利要求I所述的用于淬火热、洗涤、清洁和中和由燃烧矿物燃料的锅炉释放的热且干的燃烧矿物燃料的烟气的方法，其中所述排放物的温度和压力根据产生的蒸汽量、锅炉供给水量和产生的蒸汽的最终使用量而变化。
3.根据权利要求I所述的用于淬火热、洗涤、清洁和中和由燃烧矿物燃料的锅炉释放的热且干的燃烧矿物燃料的烟气的方法，其中辅助液体雾化方法用于高碱性的海水/洗涤液的雾化。
4.一种通过有效地使用存在于燃烧矿物燃料的烟气中的废热产生高度碱性的洗涤和中和介质的方法，包括 将由燃烧矿物燃料的锅炉释放的热且干的烟气混合到足够量的海水/洗涤液内； 从所述海水/洗涤液中蒸发水，从而增加所述海水/洗涤液的碱度； 对循环进行重复/再循环所述洗涤液几次，以增加海水/洗涤液的碱度以及同时被用作洗涤和中和介质。
5.一种用于淬火热、洗涤、清洁和中和来自燃烧矿物燃料的锅炉中的热且干的燃烧矿物燃料的烟气的系统，包括 通过喷嘴S将新鲜海水/洗涤液引入DCS直接接触式洗涤器/文丘里洗涤器内； 通过泵PMP连续循环所述海水/洗涤液，以增加其碱度； 通过管道HFG将热且干的烟气引入所述DCS直接接触式洗涤器内； 通过喷嘴BD引入高温和高压的燃烧矿物燃料的锅炉的排放物； 在DCS直接接触式洗涤器/文丘里洗涤器以前，将所述洗涤液中的一些洗涤液通过喷嘴BD雾化和喷洒到穿过所述管道HFG的燃烧矿物燃料的烟气的热气流内； 在所述直接接触式洗涤器/文丘里洗涤器内，使高碱度的海水/洗涤液与燃烧矿物燃料的烟气的热气流接触； 通过出口 SFG除去饱和的/不饱和的燃烧矿物燃料的烟气； 通过出口 P除去具有悬浮固形物和中和的物质的用过的碱性的海水/洗涤液； 在通过STX将所述烟气散逸到大气内以前，使用风箱BLOW来帮助所述烟气的气流经过全部系统。
6.根据权利要求5所述的系统，其中通过雾化/喷洒使高碱度的海水/洗涤液与燃烧矿物燃料的烟气的热气流接触。
7.根据权利要求5所述的系统，其中在直接接触式洗涤器/文丘里洗涤器两端产生压力降。
8.根据权利要求5所述的系统，其中所述直接接触式洗涤器/文丘里洗涤器两端的压力降的变化直接正比于所述风箱BLOW的电功率消耗量。
全文摘要
本发明提供了一种使用存在于燃烧矿物燃料的锅炉的排放物中的高温和高压对由燃烧矿物燃料的锅炉释放的热且干的燃烧矿物燃料的烟气进行淬火热、洗涤、清洁和中和的新颖方法，其包括下面的步骤通过从海水/洗涤液中蒸发足够量的水并且将由此产生的蒸汽与热且干的烟气混合在一起，对燃烧矿物燃料的烟气进行淬火；使用存在于燃烧矿物燃料锅炉的排放物(废水)中的高温和高压来对上述烟气进行雾化/喷洒高碱度的海水/洗涤液，以中和上述烟气中的酸性物质。
文档编号B01D47/06GK102781553SQ201080062552
公开日2012年11月14日 申请日期2010年12月1日 优先权日2009年12月2日
发明者苏布拉马尼亚姆·库马尔 申请人:苏布拉马尼亚姆·库马尔