用于针对性的废气处理的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于以针对性(有目标)的方式供给化学品以便处理大型燃烧单元的废气(烟气)的改进的工艺设备。
【背景技术】
[0002]用于公用、工业和废物处理目的的燃烧设备的经济性和高效率控制要求对燃烧产物的有效控制，所述燃烧产物可对环境或燃烧设备自身造成损害。工艺化学品的适当的混合、储存、计量和注射是必要的，但是多年以来对工程师和操作人员提出了重大的挑战。
[0003]从Nalco Fuel Tech 公司(现在的 Fuel Tech, Inc.)的 C.R.Smyrn1tis 等人名下的美国专利N0.5，740，745开始一该专利以其全部内容包括在本文中，用于针对性的将化学品引入至大型燃烧单元中的关注的区域的技术已开发了多年。此技术包括采用例如计算流体动力学的技术来模拟燃烧室以表征在燃烧室内的气体流和其对注射化学品的作用。基于所述模拟，可以确定在何处引入化学品以及化学品需要采取何种物理形式。
[0004]化学品通常以浆体的形式与水一起引入。某些燃烧污水处理化学品浆体需要连续搅动来确保它们的均一性以用于适当的注射以及分配，但是常规的混合器和泵设备受制于由某些浆状化学品的磨损性质所带来的过度的磨损。如果浆体中的固体颗粒沉淀出来，则会有浓度差并且引入至燃烧器中的引入物是不可预测的。如果固体相互反应，则会有不期望的粘度变化，该变化还可影响在引入之后且蒸发浆体中所有水分之前燃烧室中液滴粒度、浓度以及可能的行进距离的可预测性。经验表明，缺乏可预测性可引起为了实现期望的结果的过量的化学品消耗或不能实现所述结果。
[0005]现在需要一种装置，其会使供废气处理系统使用的工艺化学品浆体的可靠的、适当的混合以及储存成为可能，而不会担心过度的损坏和/或磨损。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供一种了装置，该装置提供了重要的安全余量，同时能够适当的混合和储存供废气处理系统使用的工艺化学品浆体。
[0007]一方面，用于将处理化学浆体供给至燃烧室的预定位置的装置包括:容器，该容器能够保持和混合燃烧污水处理化学品的浆体；出口，该出口来自该容器并用于从容器以预定的速率提取浆体；进口，该进口通向该容器并用于使浆体以预定速率返回至容器；膜式泵，该膜式泵连接容器进口和容器出口以用于使浆体从容器出口移动至容器进口 ；喷射器，该喷射器包括喷射器进口、喷射器出口和文丘里部分，以用于从容器中经过喷射器来抽取浆体并且引起比泵入喷射器进口的浆体的量更多的浆体离开喷射器出口。
[0008]可取地，化学品供给回路包括通过泵送装置从容器出口延伸至容器返回进口的导管，该泵送装置可包括膜式泵。此回路可专门地用作供给化学品的回路。该化学品供给回路可包括控制器，以用于控制经过至少一个喷嘴进入燃烧器中的浆体流，该至少一个喷嘴在至少一个位置处延伸穿过燃烧器壁。控制器还可控制流经喷射器的流动(流量)。
[0009]所述装置可按期望地包括放置在储存罐(容器)内的多个喷射器，该多个喷射器位于多个位置以用于提供湍流而不会造成空穴作用或无流体运动的区域。
[0010]在下文描述本实用新型的其他和优选的方面。
【附图说明】
[0011]包含在说明书中并组成说明书的一部分的附图示出了本实用新型当前优选的实施例，并且与下文所给出的优选的实施例的详细说明一起，用于说明本实用新型的操作原理。如所有附图所示的，相同的附图标记指代相同的或相应的部件。
[0012]图1为包括本实用新型的装置的燃烧设施的示意图。
[0013]图2为图1中所示类型的化学试剂容器的侧视图，其包括由本实用新型所提供的改进的混合设备的细节。
[0014]图3为图2的混合设备中所采用的喷射器的透视图。
【具体实施方式】
[0015]在本实用新型的描述中，参考附图，其中可见在图1、图2、图3中示意性地示出的简化的、优选的实施例。在下文中描述附图和附图所表现的装置，而不会过度的重复叙述操作方法。
[0016]图1为燃烧设施的示意图，所述燃烧设施利用本实用新型以将浆体状处理化学品针对性的引入至燃烧室10中，以用于在其中在通过建模一例如美国专利N0.5，740, 745中所描述的计算流体动力学一确定的一个或多个的位置处处理燃烧气体。该燃烧设施包括燃烧室10，燃烧室10具有燃烧器11，所述燃烧器11通过燃烧来自未示出的来源的燃料以及由管线14供应的空气以提供燃烧区12中的热量。热的燃烧气体会以由块箭头所指出的方向穿过炉10并且来自燃烧室的热量被转移至热交换器16和18。
[0017]接着热交换器16和18之后，燃烧气体会流经空气对空气热交换器22，其用于预热经由管道24供应以用于经由管线14递送至燃烧区12的外部空气。离开热交换器22的燃烧气体在经过管线至静电除尘器(ESP) 26时被显著地冷却，在静电除尘器26中在气体向上经过烟囱28之前颗粒被收集。虽然这是实际的工业或公用燃烧室和污水处理工艺的高度简化的版本，但它示出了可行的方案。
[0018]本实用新型的化学品的制备和引入系统大体在图1中示出，包括化学品混合和储存容器30、化学品供应回路，该化学品供应回路包括来自容器30的使用泵32的化学品供给导管31，所述泵可为膜式泵或类似物，以用于从罐30抽出化学品以便根据控制器50的要求分配。化学品一通常为浆体一自泵32经过管线33和34基于从控制器50至阀37和38的信号供给至喷嘴35和/或36。控制器和阀可为有线的或无线的。可通过导管、漏斗、容器或人工地将处理化学品和水分批地或持续地加入。
[0019]本实用新型使得能简单地确保工艺化学品浆体的适当的混合和储存对于在废气处理系统中均一可控的使用而言是可用的。图2为图1中所示类型的化学试剂容器的侧视图，其包括由本实用新型所提供的改进的混合设备的细节，并且图3为图2的混合设备中所采用的喷射器的透视图。
[0020]图3中所示的喷射器41采用文丘里设计，该设计使得较小的泵能够在容器30中循环较大体积的浆体。喷射器41会使泵送的浆体的体积的多倍(例如，4至5倍)循环。可注意到来自进口管线40的进口 41a，该进口通向带有收敛-发散式内部通道的开放式文丘里结构41b，其中罐中的浆体被吸入至喷射器体41c中并且通过喷射器体41c，以便以足够的速度在41d处离开，从而搅动容器30中的浆体。通过设计，进口 40处的浆体的能量由浆体进入压力驱动，以使进口浆体作为原动流体来提供在收敛-发散式喷嘴的喉部(文丘里管)处的速度差(速度头，velocity head)以抽出比流经进口更多的浆体，使得大量的流体在41d处离开喷射器。当混合的流体然后在发散式扩散器中扩张时，根据伯努利定律(Bernoulli’s principle)在扩散器出口处动能转变回压力能。
[0021]因此，一方面，用于在预定位置处将处理化学品浆体供应至燃烧室的装置可包括容器30，该容器能够保持和混合燃烧污水处理化学品的浆体。容器30可包括来自容器的出口、例如31，以用于以预定的速率从容器中提取浆体，所述速率可由控制器50控制。它还可包括通向容器的进口 40，以用于使浆体以预定的速率返回至容器。为了避免磨损的问题并且提供优秀的控制，借助于控制器50、连接至容器进口的膜式泵43和容器出口 31，该容器出口用于将来自容器出口 31的浆体移动至容器进口 40。示出的喷射器41包括喷射器进口 41a、喷射器出口 41d和文丘里部分41b，该文丘里部分用于将浆体从容器抽出经过喷射器体41c并且引起比泵送通过喷射器进口的浆体的量更多的浆体离开喷射器出口 41d。
[0022]可取地，如图1中所示的化学品供应回路可包括从容器出口 31通过泵送装置32延伸至容器返回进口 40的导管34，该泵送装置可包括膜式泵。此回路可专门地当作化学品供给回路而使用或可为上文中包括喷射器41的装置的部分。化学品供给回路可包括控制器50以用于控制浆体经过至少一个喷嘴流至燃烧室中，所述至少一个喷嘴在至少一个位置处延伸穿过燃烧室壁。所述控制器50还可控制流经喷射器的流动。
[0023]如在图2中所示，该装置可按期望地包括多个喷射器，这些喷射器放置在储存罐30内的多个位置处，以用于提供湍流而不会造成空穴作用或无流体运动的区域。
[0024]上文的描述的目的是示教所属领域的技术人员如何实施本实用新型。它并不意在详尽那些明显的修改和变型，通过阅读所述描述，所述修改和变型对于技术工人而言是明显的。然而，所有的这样明显的修改和变型会包括在由下文的权利要求书中所限定的本实用新型的范围中。所述权利要求书意在涵盖有效的满足意图的目的所要求的部件和任意顺序的步骤，除非文中特别地给出相反的说明。
【主权项】
1.一种用于针对性的废气处理的装置，该装置在预定位置处将处理化学品浆体供应至燃烧室，该装置包括: a.容器，该容器能够保持和混合燃烧污水处理化学品的浆体； b.来自该容器的出口，该出口用于从所述容器以预定的速率提取所述浆体； c.通向该容器的进口，该进口用于使所述浆体以预定速率返回至所述容器；膜式泵，该膜式泵连接至该容器的进口和该容器的出口以用于将所述浆体从所述容器的出口移动至所述容器的进口； d.喷射器，该喷射器包括喷射器进口、喷射器出口和文丘里部分，以用于从所述容器中抽取浆体经过该喷射器并且引起比被泵送通过所述喷射器进口的浆体的量多的浆体离开该喷射器出口 ； e.控制器，该控制器用以控制流经所述喷射器的流动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括化学品供给回路，所述化学品供给回路包括通过泵送装置从所述容器的出口延伸至容器返回进口的导管，所述泵送装置能包括膜式泵。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述化学品供给回路专门地用作供给化学品的回路。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括安放在储存罐内并位于多个位置的多个喷射器，以用于提供湍流而不会造成空穴作用或无流体运动的区域。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于针对性的废气处理的装置，其提供了重要的安全余量，同时能够适当的混合和储存供废气处理系统使用的工艺化学品浆体。一方面，该装置包括能够保持和混合燃烧污水处理化学品的浆体的容器、来自所述容器以用于从容器以预定的速率提取所述浆体的出口、通向该容器以用于使浆体以预定速率返回至所述容器的进口、连接至所述容器进口和所述容器出口以用于使浆体从所述容器出口移动至所述容器进口的膜式泵以及喷射器，该喷射器包括喷射器进口、喷射器出口和文丘里部分，以用于从所述容器中经过所述喷射器来抽取所述浆体并且引起比泵入所述喷射器进口的浆体的量更多的所述浆体离开喷射器出口。
【IPC分类】F23J7-00
【公开号】CN204268498
【申请号】CN201420333008
【发明人】S·K·波伦
【申请人】燃料技术公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年6月20日