专利名称：烟道气体纯化设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及烟道气体纯化设备，用于纯化烟道气体，尤其用于煤发电站等的废气脱硫。
这种纯化设备在本领域已是公知的。一般而言，它们包括具有通常在若干水平面排列的洗涤液管嘴的洗涤塔，收集洗涤液的洗涤液箱，以及从洗涤液箱向洗涤液管嘴上平面延伸进洗涤塔容器内部的吸附区。烟道气体导入洗涤塔吸附区的下部，向上从那儿流过，并且通过位于洗涤液管嘴上方的出口离开洗涤塔。在通过洗涤塔的途中，烟道气体与自洗涤液管嘴出现的洗涤液接触，并被纯化，这将在下文详细描述。
这样的纯化设备例如从DE-A-100 58 548中是公知的。除了水，洗涤液优选含有碱土金属，所述碱土金属与烟道气体中存在的二氧化硫和洗涤塔中生成的二氧化硫反应。特别使用氧化钙，氢氧化钙，碳酸钙等形式的石灰。
碱土金属与烟道气体中存在的二氧化硫反应，实际上生成结合在洗涤液中的亚硫酸钙。以此方式，烟道气体纯化自不需要的二氧化硫，并且其后流出纯化设备。然而，亚硫酸钙颗粒在洗涤液中保持浮动，含有亚硫酸钙颗粒的洗涤液流进洗涤液箱，并在那儿收集。
硫酸钙获自收集在洗涤液箱中的洗涤液，与天然石膏具有相似的有益属性，通常被进一步加工成不同的材料，尤其是建筑材料。
在洗涤塔吸附区纯化烟道气体的过程中已生成亚硫酸钙颗粒，为了把亚硫酸钙颗粒转化成硫酸钙颗粒，已知在洗涤液箱中提供氧化装置，所述氧化装置将氧气以空气等形式导入洗涤液箱中。氧气与亚硫酸钙反应生成硫酸钙。为了优化该反应，优选氧化装置生成大量的非常小的气泡(如果可能，直径＜1mm)。小气泡的优点在于，它们在洗涤液箱中比大气泡具有更长的停留时间，由此氧气渗透到洗涤液得以改进。此外，气泡直径的减少和气泡数的增加导致氧气气泡和洗涤液之间的接触面更大，以及在亚硫酸钙颗粒和氧气气泡之间的接触面通过扩散和/或溶解导致氧气交换更好。最后，延长的停留时间增加气泡的途径和接触时间。
然而，生成非常小的氧气气泡的缺点在于，氧化装置中相应小的氧气出口堵塞较快，这增加了保养成本。
为了防止氧化装置这样小的氧气出口的堵塞，DE-A-43 29 429提出了洗涤塔，用于安置烟道气体脱硫，其中气流插入物(flow insertion)应置于洗涤塔的洗涤液箱中，以及带有氧化装置的氧气出口的管道应位于气流插入物最高流动速率的区域。由于氧气出口处的高流动速率，可以防止氧气出口的快速堵塞。此外，流动速率的增加还改善了氧化区内的反应。不过，缺点是安装气流插入物，这需要高的成本。
本发明的目的是提供烟道气体纯化设备，其中可省略这种气流插入物，但在氧化区内已通过小的氧气出口和气流插入物得以改进的反应不会受到消极影响。
本发明目标的实现是通过含有洗涤液箱的烟道气体纯化设备，所述洗涤液箱包括氧化装置和循环装置，所述氧化装置具有至少一个管道和设在其中的氧气出口，用于将氧气导入洗涤液箱中，所述循环装置用于在洗涤液箱中使存在于洗涤液箱中的洗涤液循环。在此，根据本发明，氧化装置的至少一个管道的氧气出口的直径至少为9mm，优选12mm，以及尤其优选15mm。
为了能够省略DE-A-43 29 427的烟道气体纯化设备中所用的气流插入物，同时防止沉淀堵塞氧化装置的氧气出口，根据本发明，氧化装置中至少一个管道的氧气出口的直径至少为9mm，优选为12mm和15mm。
采用如此大的直径，由堵塞引起的缺陷可忽略不计。但不足之处在于，洗涤液箱氧化区中的反应与已知烟道气体纯化设备相比实际上更糟。然而已发现，在把使存在于洗涤液箱中的洗涤液循环的循环装置置于洗涤液箱内部时，该反应恶化可被抵消，这是因为通过这些循环装置产生的洗涤液箱内部的流动速率对氧化区内的反应具有有益作用。与气流插入物相比，由于循环装置最简单的实施方案的组成仅为具有进口和出口的管道和相应的泵，其具有非常简单的结构。而且，这种循环装置的优点在于，存在于洗涤液箱中的洗涤液总被充分混合，并且在洗涤液箱的底部不形成沉淀物。
根据本发明的另一实施方案，循环装置包括进口，出口装置以及泵，所述进口与洗涤液箱的上区连接，所述出口装置位于洗涤液箱的下区，以及泵的进料侧与所述进口连接，而泵的出料侧与出口装置连接。以此方式，洗涤液从洗涤液箱的上区被泵送至下区，因此下区中的洗涤液尤其被混合，以致在洗涤液箱的底部不必预计有固体沉淀物。
此外，优选的是，氧化装置的至少一个管道至少部分位于循环装置上，从而可省略分开的固定装置。
另外，循环装置有利地包括配料装置，用于混合添加剂至洗涤液。以此方式，洗涤塔内部洗涤液的组成可视需要加以调节。
下文将参照附图
解释烟道气体纯化设备的优选实施方案。该实施方案示出本发明用于烟道气体纯化的设备10的实施方案的正视图略图。烟道气体优选是来自煤发电站等的烟道气体。装置10包括容器12，所述容器优选是平形六面体。在容器12的上区，放置着洗涤液管嘴14，这些管嘴可布置于不同水平面并取向在不同方向，例如水平或垂直方向，其中优选洗涤液管嘴的水平取向。在容器12的下部，设有用于接受洗涤液的洗涤液箱16。在所述洗涤液管嘴14和所述洗涤液箱16之间，容器12包括吸附区18，在设备10的操作状态，待纯化的烟道气体按水平方向和基本上恒定的速度以箭头A的方向经由进口17主要被导入吸附区，并通过出口19流出。洗涤液借助于泵装置20从洗涤液箱16经由管道21泵到所述洗涤液管嘴14，并通过这些管嘴以细雾形式雾化到流过所述吸附区18的烟道气体上。洗涤液中所含的碱土金属，诸如碳酸钙，与烟道气体中的二氧化硫反应，由此主要形成亚硫酸钙，而亚硫酸钙又结合在洗涤液中。以此方式，流过所述吸附区18的烟道气体得以纯化。烟道气体主要以水平方向流过所述吸附区18的优点在于，可实现非常均匀的流动，而这又使得二氧化硫在所述吸附区18中的分离改善。
离开所述吸附区18并含有亚硫酸钙的洗涤液收集在所述洗涤液箱16中，并在那儿与氧气反应，所述氧气经由置于所述洗涤液箱16中的氧化装置24的氧气出口22导入到所述洗涤液箱16中。这些氧气出口22的直径至少为9mm，即直径大到足以防止所述氧气出口22的堵塞。由于反应，存在于所述洗涤液箱16中的亚硫酸钙被氧化成硫酸钙。所述硫酸钙最终与洗涤液一起被泵出所述洗涤液箱16，经由出口管道26用于进一步处理。
为了改进发生在所述洗涤液箱16的氧化区中的反应，设有循环装置28，所述循环装置主要包括带有泵30的管道32，通过泵30，洗涤液从所述洗涤液箱16的上部被泵到所述洗涤液箱16的下部。以此方式，在所述洗涤液箱16内部实现洗涤液的循环，这导致氧化区内反应的改善。此外，所述循环装置28有助于防止在容器12的底部形成固相沉积物。
最后，所述循环装置28包括配料装置34，借助于配料装置添加剂可混合至流过管道32的洗涤液。然而，必须指出所述配料装置34是任选的。
所述氧化装置24与所述循环装置28的组合形成所述洗涤液箱16内的结构，由此可省略气流插入物，氧化装置24的管道包括直径大于9mm的氧气出口22，而循环装置28使所述洗涤液箱16内的洗涤液循环，其中防止所述氧化装置24的所述氧气出口22的堵塞，以及确保在所述洗涤液箱16的氧化区内有非常好的反应。
最后，应注意的是，本发明的设备也可在水泥工业或一般在利用矿物燃料的发电站中，用于例如脱盐。
可以理解的是，上述优选的实施方案不受限制，在无需背离本发明保护范围的情况下，其他修改和变化也是可能的，本发明的保护范围由随附的权利要求限定。
标号清单10 设备12 容器14 洗涤液管嘴16 洗涤液箱17 进口18 吸附区19 出口20 泵装置21 管道22 氧气出口24 氧化装置26 出口管道28 循环装置30 泵32 管道34 配料装置A 方向
权利要求
1.含有洗涤液箱(16)的烟道气体纯化设备，所述洗涤液箱包括氧化装置(24)，具有至少一个管道(21)和其中设置的氧气出口(22)，用于导入氧气至所述洗涤液箱(16)中，以及循环装置(28)，用于在所述洗涤液箱(16)内使存在于所述洗涤液箱(16)中的洗涤液循环，其特征在于，所述氧化装置(24)的至少一个管道(21)的所述氧气出口(22)的直径至少9mm。
2.权利要求1的烟道气体纯化设备，其中所述循环装置(28)包括进口，出口装置，以及泵(30)，所述进口连接至所述洗涤液箱(16)的上区，所述出口装置位于所述洗涤液箱(16)的下区，以及所述泵的进料侧连接至进口，而所述泵的出料侧连接至出口装置。
3.前述权利要求任一项的烟道气体纯化设备，其中所述氧化装置(24)的至少一个管道被至少部分定位于所述循环装置(28)上。
4.前述权利要求任一项的烟道气体纯化设备，其中所述循环装置(28)包括配料装置(34)，用于混合添加剂至洗涤液中。
全文摘要
本发明公开了一种含有洗涤液箱(16)的烟道气体纯化设备，所述洗涤液箱包括氧化装置(24)，具有至少一个管道(21)和其中设置的氧气出口(22)，用于导入氧气至所述洗涤液箱(16)中，以及循环装置(28)，用于在所述洗涤液箱(16)内使存在于所述洗涤液箱(16)中的洗涤液循环，其特征在于，所述氧化装置(24)的至少一个管道(21)的所述氧气出口(22)的直径至少9mm。
文档编号B01D53/78GK1833759SQ20051008967
公开日2006年9月20日 申请日期2005年8月8日 优先权日2005年3月18日
发明者特奥·里塞, 克里斯蒂安·莫泽 申请人:鲁奇能捷斯公开股份有限公司