通过注入液体来净化气体的方法与流程

化学工程、吸收塔和排放控制。

背景技术：

0、发明背景

1、吸收，或气体吸收，是用于化学工业中的一种单元操作，以合适的液体清洗或洗涤气体混合物来分离气体。气体混合物的一种或多种成分溶解或吸收在液体中，因此可以从混合物中去除。在一些系统中，该气态成分与液体或溶剂形成物理溶液，并且在其他情况下，其与液体发生化学反应。这种洗涤操作的目的可以是气体净化，例如，从废气中去除空气污染物；产物回收；或用于各种目的的气体溶液的生产。气体吸收通常在垂直逆流柱中进行。溶剂在吸收器的顶部被供给，气体混合物来自底部。吸收的物质被溶剂洗掉，其通常在随后的汽提或解吸操作中回收。吸收器可以是填充柱、板式塔或简单喷雾柱或鼓泡柱。作为气体吸收方法基础的基本物理原理是吸收气体的溶解度和传质速率。

2、对于污染，电力和化学工业中的主要挑战之一是在大气排放之前去除产生的有毒或环境有害气体。为了符合严格的环境和污染物排放控制法规，用于减少这种烟道气污染物的成本节约且可持续的技术目前已经变得越来越重要。

3、从燃烧废物中排出的烟道气可以包含颗粒物质、重金属、二噁英、二氧化硫和氮氧化物。

4、水溶性气体在湿式和干式吸收中被有效地去除，但是干式洗涤器需要过量的化学品以获得高去除效率。湿式洗涤器通常需要对废水进行特殊处理。选择性非催化还原(sncr)和选择性催化还原(scr)方法可用于去除氮氧化物(nox)。

5、nox还原技术

6、nox是用于指氮氧化物(no和no2)的通用术语，其主要在空气存在下燃烧碳氢化合物时产生。当暴露于极高热(＞2800°f)时，空气中的氮气和氧气结合形成氮氧化物。当nox时，气体被释放到大气中，它们溶解在天然水汽中并形成弱硝酸溶液(酸雨)。当nox与挥发性有机化合物混合并在太阳光下反应时，它们形成光化学烟雾。

7、虽然在雷击期间可以自然地形成nox，但是这些气体的主要人为来源是来自汽车中的汽油燃烧和发电期间化石燃料的燃烧。

8、nox还原技术(因为它们涉及发电)旨在降低锅炉中的温度以保持热量低于形成nox的水平。它们还将减少或增加锅炉中过量空气的量(或百分比)以控制nox产生。

9、选择性催化还原(scr)或选择性非催化还原(sncr)形式用于去除高水平nox的技术。然而，这两种技术都具有局限性，其包括当处理脏气流时催化剂的潜在损害、过程中断、设备关闭或nox去除绩效水平较低。

10、烟道气脱硫

11、来自化石燃料发电厂的烟道气可以通过称为烟道气脱硫(fgd)的吸收方法来控制二氧化硫。fgd系统可以包括湿式洗涤或干式洗涤。在湿式fgd系统中，烟道气与吸收剂接触，吸收剂可以是液体或固体材料的悬浊液。二氧化硫溶解在吸收剂中或与吸收剂反应并被捕获在其中。在干式fgd系统中，吸收剂是干粉石灰或石灰石；一旦发生吸收，固体颗粒就通过袋滤室过滤器被去除，与湿式系统相比，干式fgd系统节省成本和能量且更容易操作，但它们需要更高的化学消耗，并且限于源自低硫煤燃烧的烟道气。

12、吸收器的缺点

13、-差的传质。

14、-无法处理极高或极低的流速

15、-气体停留时间短

16、用于燃烧燃料或废物(污水沉淀物、市政固体废物)的烟道气或化学制品、石化工业和其它工业的烟道气的空气污染控制技术是昂贵且困难的，由于吸收方法的弱点，污染气体释放到大气中。

17、用于去除nox

18、选择性催化还原(scr)或选择性非催化还原(sncr)形式用于去除高水平nox的技术。然而，这两种技术都具有局限性，其包括当处理脏气流时催化剂的潜在损害、过程中断、设备关闭或nox去除绩效水平较低。

19、对于烟道气脱硫工艺，缺点是

20、1-高资本和操作成本

21、2-潮湿的固体在吸收器和下游设备上结垢和沉积

22、3-湿式系统会产生潮湿的废物，并可能导致可见的羽状物。

23、4-无法用于废气so2浓度大于2,000ppm5-废物处理显着增加了操作和维护。

24、与湿式系统相比，干式fgd系统节省成本和能量且更容易操作，但它们需要更高的化学消耗，并且限于源自低硫煤燃烧的烟道气。

25、本发明的公开如下文的附图所示，通过使用文丘里管系统在液体中注入气体来替换不同行业中的吸收单元。

26、我们可以在化学品、肥料、污染控制(使用用于烟道气的文丘里管系统)、石化和肥料工业以及其他应用中使用文丘里管系统代替吸收器。

27、控制水压以将吸力控制为最佳，以使其能够在不影响过程的情况下抽出气体。

28、通过该方法，我们可以在工业中开发吸收单元，并且制定具有高传质、高气体停留时间的方法，并且可以处理高流速，这有助于在不同工业中增加产量和效率，并且对空气污染控制产生高影响，因为利用该方法，我们可以防止更多有害气体释放到环境中。

29、在烟道气中，在该处理之后收集co2并通过管道将其连接到温室，在如水泥、能源、废物焚烧等行业中，其将影响气候变化。

30、气体吸收通常在垂直逆流柱中进行。溶剂在吸收器的顶部被供给，气体混合物来自底部。该单元具有如差的传质、无法处理极高或极低的流速和气体停留时间短的缺点，因此我们制定了获得高效率的方法。

31、方法

32、如下文的附图所示，通过使用文丘里管系统在液体中注入气体来替换不同行业中的吸收单元。我们可以在化学品、肥料、污染控制(使用用于烟道气的文丘里管系统)、石化和肥料工业以及其他应用中使用文丘里管系统代替吸收器。对于文丘里管系统，控制液体压力以将吸力控制为最佳，以使其能够在不影响过程的情况下抽出气体。

33、通过该方法，我们可以在工业中开发吸收单元，并且制定具有高传质、高气体停留时间的方法，并且可以处理高流速，这有助于在不同工业中增加产量和效率，并且对空气污染控制产生高影响，因为利用该方法，我们可以防止更多有害气体释放到环境中。

34、在烟道气中，在该处理之后收集co2并通过管道将其连接到温室，在如水泥、能源、废物焚烧等行业中，其将影响气候变化。

35、在由系统处理之后对来自焚烧的烟道气的分析显示出系统的高效率。

36、表：锅炉内部的不同焚化堆排放的浓度(mg/m3)

37、公司名称：eng.mohamed hassan

38、测量日期：2021年1月

39、采样点：焚化堆

40、

41、本发明的应用该方法将用于不同的行业，如化学工业、肥料工业、污染控制单元、石化工业和其它应用。

42、使用吸收单元的应用。

43、*氨设备co2去除吸收方法：该系统可以节省15-20％的溶剂再循环，节省15-20％的汽提塔能量，节省填充成本，节省促进剂成本并允许设备将容量增加5-10％。

44、*天然气的脱水和甜味：该系统可以节省15-20％的溶剂再循环，节省15-20％的汽提塔能量，节省填充成本并增加气体处理的容量。

45、*排放控制：该系统可以通过使用较少的资本成本和操作成本来给予我们高效率、保护环境并且面对气候变化。

46、附图的简要描述

47、图(1)：吸收器的基本设计示出了由文丘里管效应产生的气体的抽吸。图(2)：在吸收和汽提系统中使用吸收器。

48、图(3)：在处理烟道气和污染控制中使用吸收器。

技术实现思路