专利名称：一种烟道气海水脱钙的装置的制作方法
技术领域：
一种烟道气海水脱钙的装置技术领域[0001]本实用新型的技术方案涉及一种海水预处理装置，具体地说是一种烟道气海水脱钙装置。
背景技术：
[0002]二氧化碳是烟道气的主要污染成分，因为二氧化碳使红外线无法反射到太空，引起地球大气升温，即“温室效应”。如果二氧化碳过多，地球大气温度就会很高，造成两极冰川溶化，海平面升高甚至淹没沿海城市。因此，烟道气CO2的固定也迫切需要引起重视，然而目前对于烟道气中CO2的固定仍是一个富有挑战性的课题。[0003]目前海水淡化在全球发展迅速，总产能已达7000万m3/日，解决了两亿人的饮水问题。我国的海水淡化技术和产业亦取得显著进步，到2011年底，中国海水淡化能力已达66万m3/日，主要技术和经济指标接近或达到国际先进水平。为了推动海水淡化能力实现产业化，2012年2月中国国务院办公厅发布了《关于加快发展海水淡化产业的意见》，提出了到2015年的产业发展目标:中国海水淡化能力达到220万 260万m3/日。而海水淡化成本偏高则是制约我国海水淡化产业大规模发展的主因。海水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等硬离子，其中Ca2+的浓度为0.40kg/m3，其所形成的硫酸钙的溶度积常数仅有7.1X10_7，且具有负温度系数的特性，因而在海水浓缩率超过两倍后，硫酸钙就极易结晶析出，形成难以处理的“钙垢”。在蒸馏法海水淡化中，钙垢沉淀于传热界面，严重影响传热效率；在膜法海水淡化中，钙垢沉淀在膜表面，严重影响膜寿命和效率。总之，钙结垢可导致淡化过程效率急剧下降。为了避免上述现象发生，现有海水淡化技术的水回收率均控制在50%以下，其中，蒸馏法海水淡化的水回收率更是低于40%。因而由硫酸钙垢带来的低水回收率问题，就成为制约降低海水淡化成本的瓶颈之一。[0004]因此，本专利开发了一种利用烟道气海水脱钙的系统装置，适用于新型的高效、绿色的海水脱钙方法，在海水淡化之前通过预处理将大部分钙离子提前脱除，对于提升海水淡化过程效率、开发高回收率的海水淡化技术，降低淡化成本，促进海水淡化产业发展具有重要意义。实用新型内容[0005]本实用新型 提出的烟道气海水脱钙装置，是为了满足新型烟道气海水脱钙的工艺需求，通过对喷淋吸收塔的改造，可实现海水与烟道气的连续反应。本发明的目的在于实现高效的烟道气海水脱钙，使二氧化碳不断解离并形成碳酸根，与海水中的钙离子发生选择性的连续高效反应，而且避免了碳酸镁和氢氧化镁的形成。与传统海水脱钙技术相比，海水脱钙成本大大降低，而且还能把烟道气中二氧化碳固定，开辟可利用的碳资源。[0006]本实用新型的技术方案为:[0007]—种用于烟道气海水脱钙的装置，包括海水槽、海水压力输送管、海水输送管路支路、海水喷淋装置、吸收塔、多喷头碱液喷淋装置、烟道气压力输送管和放空管；[0008]其中，吸收塔和放空管分别位于海水槽液面的上方；海水槽内的海水依次通过离心泵和液体流量计进入海水压力输送管，海水压力输送管连接到吸收塔上方的海水喷淋装置；同时，海水压力输送管中部还通过管路与第一调节阀相连，第一调节阀与海水输送管路支路连接，海水输送管路支路与海水槽的上方连接；[0009]所述的吸收塔上方设有海水喷淋装置，中部设置有塔板，每层塔板的上方设有多喷头碱液喷淋装置，多喷头碱液喷淋装置外接碱液；烟道气入口通过管路与风机相连，风机通过管路与第二调节阀相连，第二调节阀与气体流量计连接，气体流量计通过管路与吸收塔顶部相连；[0010]所述的放空管的尺寸与烟道气压力输送管的尺寸相同。[0011]所述的塔板为立体传质塔板，其数量为2 — 8块。[0012]所述的每层塔板上方设有一个多喷头碱液喷淋装置。[0013]本实用新型的有益效果是:[0014]①相比现有技术，本实用新型将现有技术中的海水脱钙和烟道气固碳合二为一，集吸收与反应过程于一体，实现了较高的海水脱钙效率，海水脱钙效率可高达90%以上。[0015]②在每层吸收塔板上方增设的多喷头碱液喷淋装置，使塔板各处的pH值稳定，避免了碳酸钙晶体的爆发成核，并且有效控制了碳酸镁或氢氧化镁的沉淀。[0016]③在海水槽各个角落增加的海水输送管路支路，替代搅拌器起到了良好的搅拌作用。
[0017]图1是本发明实例中所述烟道气海水脱钙装置的结构简图。[0018]图中:I海水槽，2离心泵，3液体流量计，4海水压力输送管，5海水输送管路支路，6第一调节阀，7海水喷淋装置，8烟道气入口，9风机，10第二调节阀，11气体流量计，12烟道气压力输送管，13吸收塔，14多喷头碱液喷淋装置，15塔板，16放空管，17烟道气出口。
具体实施方式
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，
以下结合附图将对实施例进一步介绍，实施例仅用于详细说明本实用新型，并不视为对本实用新型权利要求保护范围的限制。[0020]在图1中，本实用新型用于烟道气海水脱钙的装置，包括海水槽1、海水压力输送管4、海水输送管路支路5、海水 喷淋装置7、吸收塔13、多喷头碱液喷淋装置14、烟道气压力输送管12和放空管16 ；[0021]其中，吸收塔13和放空管16分别位于海水槽I液面的上方；海水槽I内的海水依次通过离心泵2和液体流量计3进入海水压力输送管4，海水压力输送管4连接到吸收塔13上方的海水喷淋装置7 ;同时，海水压力输送管4中部还通过管路与第一调节阀6相连，第一调节阀6与海水输送管路支路5连接，海水输送管路支路5与海水槽I的上方连接；[0022]所述的吸收塔13上方设有海水喷淋装置7，中部设置有塔板15，每层塔板15的上方设有多喷头碱液喷淋装置14，多喷头碱液喷淋装置14外接碱液；烟道气入口 8通过管路与风机9相连，风机9通过管路与第二调节阀10相连，第二调节阀10与气体流量计11相连，气体流量计11通过管路与吸收塔13顶部相连，经过处理后的烟道气通过放空管16与烟道气出口 17相连；[0023]所述的放空管16的尺寸与烟道气压力输送管12的尺寸相同，顶部接烟道气出口17.[0024]所述的塔板15为立体传质塔板，其数量为2，是具有防堵性能、适于液体处理量巨大且压降小、传质效率高的板式塔板。[0025]所述的每层塔板上方设有一个多喷头碱液喷淋装置，使碱液均匀喷向塔板各处。[0026]部分海水通过所述海水压力输送管4连接着所述的海水喷淋装置7，另一部分海水通过所述海水输送管路支路5回到海水槽I起到搅拌作用，所述的海水输送管路支路5在海水槽的四个角上方与海水槽连接，所述的多喷头碱液喷淋装置14位于所述塔板15上面，所述多喷头碱液喷淋装置14和塔板15位于吸收塔中部，烟道气通过所述烟道气压力输送管12与吸收塔13顶部连接，处理后的烟道气通过所述放空管16与外界相连接。[0027]海水输送过程:在海水槽I中注入0.5方海水，打开电源，调节液体流量计3和第一调节阀6，，使海水流量为3.2m3.h—1，通过离心泵2和海水压力输送管4输送至塔内的海水喷淋装置7向下喷淋。[0028]烟道气输送过程:打开电源，调节第二调节阀10，使烟道气的流量为150m3 士―1，烟道气中二氧化碳含量为10.6%，通过风机9和烟道气压力输送管12输送至吸收塔13顶部，与海水同方向输送。[0029]碱源加入过程:通过蠕动泵将4.0mol/1的氢氧化钠碱液加入至多喷头碱源喷淋装置14，使海水输送管路内的海水pH为8.0。[0030]吸收反应过程:吸收塔13中的塔板15为立体传质塔板(这种塔板是一种板式塔板)，塔板的外径是23.5cm，吸收塔内共有两层塔板15和两层多喷头碱源喷淋装置14，使海水充分吸收烟道气，烟道气中的CO2在海水中不断地解离并与氢氧根反应成为碳酸根，然后海水中钙离子和碳酸根发生稳定地连续反应，形成碳酸钙沉淀，经过处理后的海水从吸收塔13底部直接流回海水槽1，达到烟道气海水脱钙的目的。在海水槽上部气液分离后，处理后的烟道气通过放空管16进入烟道气出口 17。经过40分钟后，海水中钙离子的脱除率达到90.5%, 50分钟后，海水中钙离子的脱除率达到91.3%。[0031]放空管16管的尺寸与烟道气压力输送管12的尺寸相同。[0032]上述实施例中所涉及的物料和设备均是公知的，通过商购获得；所述的管路连接方法是本领域的技术人员所掌握的。[0033]本实用新型未尽事宜为公`知技术。
权利要求1.一种用于烟道气海水脱钙的装置，其特征为该装置包括海水槽、海水压力输送管、海水输送管路支路、海水喷淋装置、吸收塔、多喷头碱液喷淋装置、烟道气压力输送管和放空管； 其中，吸收塔和放空管分别位于海水槽液面的上方；海水槽内的海水依次通过离心泵和液体流量计进入海水压力输送管，海水压力输送管连接到吸收塔上方的海水喷淋装置；同时，海水压力输送管中部还通过管路与第一调节阀相连，第一调节阀与海水输送管路支路连接，海水输送管路支路与海水槽的上方连接； 所述的吸收塔上方设有海水喷淋装置，中部设置有塔板，每层塔板的上方设有多喷头碱液喷淋装置，多喷头碱液喷淋装置外接碱液；烟道气入口通过管路与风机相连，风机通过管路与第二调节阀相连，第二调节阀与气体流量计相连，气体流量计通过管路与吸收塔顶部相连。
2.如权利要求1所述的用于烟道气海水脱钙的装置，其特征为所述的放空管的尺寸与烟道气压力输送管的尺寸相同。
3.如权利要求1所述的用于烟道气海水脱钙的装置，其特征为所述的塔板为立体传质塔板，其数量为2 — 8块。
4.如权利要求1所述的用于 烟道气海水脱钙的装置，其特征为在每层所述的塔板上方设有一个多喷头碱液喷淋装置。
专利摘要本实用新型是一种烟道气海水脱钙装置。该装置包括海水槽、海水压力输送管、海水输送管路支路、海水喷淋装置、吸收塔、多喷头碱液喷淋装置、烟道气压力输送管和放空管；其中，吸收塔和放空管分别位于海水槽液面的上方；海水槽内的海水依次通过离心泵和液体流量计进入海水压力输送管，海水压力输送管连接到吸收塔上方的海水喷淋装置；所述的吸收塔上方设有海水喷淋装置，中部设置有塔板，每层塔板的上方设有多喷头碱液喷淋装置，多喷头碱液喷淋装置外接碱液；本实用新型相比现有技术，将现有技术中的海水脱钙和烟道气固碳合二为一，集吸收与反应过程于一体，实现了较高的海水脱钙效率，海水脱钙效率可高达90%以上。
文档编号C01F11/18GK203128280SQ20132012958
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者袁俊生, 赵颖颖, 刘杰, 纪志永, 张少锋 申请人:河北工业大学