一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置

本技术涉及一种废气处理工艺装置，特别是涉及一种超声耦合多重撞击流技术气液吸收脱硫除碳的工艺及装置。

背景技术：

1、撞击流是一种可以高效地强化气液传质特性的技术，它的主要原理是利用两股或多股流体相互撞击形成的高度湍动区域，强化两相或多相之间的传质。所以被广泛应用于超细粉体的制备、燃烧、干燥、萃取和吸收等领域。

2、撞击流反应器内部混合过程主要依靠分子扩散、湍动扩散和剪切分散进行，在分子进行无序运动时进行扰动，使分子间发生碰撞并积累分子能量，为气液两相的物理混合和化学反应的进行创造了良好的环境。

3、现在中国煤炭和石油的消费量都很高，从能源供应系统到能源消费行业很大一部分重大基础设施，都需要技术革新进行改造升级。以煤炭为主的传统能源地区，高耗能地区等都需要新型装置对燃料产生的碳、硫污染气体进行处理，这将节省相当大的一批成本，也缓解了主导产业快速转型对当地经济带来的巨大冲击。现存吸收装置都在吸收效率、工业适用性与成本等方面进行不断优化。

4、撞击流技术在工业方面拥有很大的应用潜力。其强烈地微观混合、和较高的气液传质系数以及气体与液体混合时比相界面积较大都有利于待吸收气体的吸附。对于碳、硫污染气体的处理尤其有益，不但可以大大提高吸收效率，使被吸收气体产物更加清新，而且还能对吸收剂重复利用达到最高利用率，极大地节约了成本。在结合了撞击流强化混合特性、传质特性的基础上，针对撞击流技术气液吸收领域应用提出一种超声耦合多重撞击流技术气液吸收脱硫除碳的工艺及装置用于工业上大规模高效处理有害气体。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置，本实用新型依据液体吸收气体的特点，提出利用多重撞击技术充分吸收的方法处理有害气体。该装置采用的撞击流反应器两侧安装特殊设计的内混合式雾化喷嘴，将气体与液体在喷嘴内部进行初步混合，其内部的双通道结构可以使气液混合更加充分，输入气液压力可控实现喷嘴输入的可控，促进被吸收气体与吸收剂液体多重撞击，破碎气泡，增加吸收面积，提高吸收效率。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置，所述工艺装置喷嘴头外螺纹与凸肩将喷嘴固定在撞击流反应器上；通过气道口内螺纹和喷嘴尾外螺纹分别把气体管道和液体管道连接在喷嘴上；进料桶连接离心泵和电磁流量计后与内混合式雾化喷嘴相连；储气罐经过压力表显示与内混合式雾化喷嘴相连，超声波发生器通过超声波振子连接搅拌机；内混合式雾化喷嘴的内部，设有进液口、进气口；液体第二通道连通隔片，喷嘴滑头挤压弹簧；装置内设有一级导流板、二级导流板和三级导流板，三者组成“s”形通道；撞击流反应器顶部的气体出口与二次吸收器相连通，二号进料桶与离心泵、液体入口、二次吸收器与气体入口在挡板阻挡下与二次吸收器相通；除雾片上面出口连通集气瓶；通过离心泵与进料桶经电磁流量计连接内混合式雾化喷嘴；压力表与储气罐经内混合式雾化喷嘴连通撞击流反应器，并与一级导流板、二级导流板连通超声波振子；二级导流板、三级导流板连通搅拌机。

4、所述的一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置，所述一次吸收所用装置由撞击流反应器、超声波发生器、雾化喷嘴、三级导流板组成；其中雾化喷嘴内部针对液体与气体均为双通道结构。

5、所述的一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置，所述二次吸收的二次吸收器内部为四喷嘴结构。

6、本实用新型的优点与效果是：

7、 1.本实用新型依据液体吸收气体的特点提出的利用多重撞击技术充分吸收的装置。该装置采用的撞击流反应器两侧安装特殊设计的内混合式雾化喷嘴，可以将气体与液体在喷嘴内部进行初步混合，其内部的双通道结构可以使气液混合更加充分，输入气液压力可控实现喷嘴输入的可控。

8、 2.本实用新型工艺装置利用三级导流板结合超声波发生器与搅拌机等可促进被吸收气体与吸收剂液体多重撞击，破碎气泡，增加吸收面积，提高吸收效率。

9、 3.本实用新型工艺装置的二次吸收器便于对被吸收气体中途结果进行抽样检测，针对不同成分气体对吸收剂进行及时调整。该反应器通过对对置喷嘴气液比例的调整，可找到针对不同组分气体的最佳吸收剂比例，极大地提高吸收效率。该工艺技术适合工业上大规模处理工业废气，吸收剂可重复利用，节约了成本，避免了浪费。并且整体造价低廉，维修容易，操作简单，安全系数高。

技术特征：

1.一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置，其特征在于，所述工艺装置喷嘴头外螺纹（24）与凸肩（26）将喷嘴固定在撞击流反应器上；通过气道口内螺纹（30）和喷嘴尾外螺纹（27）分别把气体管道和液体管道连接在喷嘴上；进料桶（12）连接离心泵（11）和电磁流量计（16）后与内混合式雾化喷嘴（7）相连；储气罐（9）经过压力表（8）显示与内混合式雾化喷嘴（7）相连，超声波发生器（3）通过超声波振子（6）连接搅拌机（5）；内混合式雾化喷嘴（7）的内部设有进液口（32）、进气口（31）；液体第二通道（25）连通隔片（29），喷嘴滑头（23）挤压弹簧（28）；装置内设有一级导流板（17）、二级导流板（18）和三级导流板（19），三者组成“s”形通道；撞击流反应器（1）顶部的气体出口与二次吸收器（15）相连通，二号进料桶（13）与离心泵（11）、液体入口（36）、二次吸收器（15）与气体入口（34）在挡板（35）阻挡下与二次吸收器（15）相通；除雾片（33）上面出口连通集气瓶（21）；通过离心泵（11）与进料桶（12）经电磁流量计（16）连接内混合式雾化喷嘴（7）；压力表（8）与储气罐（9）经内混合式雾化喷嘴（7）连通撞击流反应器（1），并与一级导流板（17）、二级导流板（18）连通超声波振子（6）；二级导流板（18）、三级导流板（19）连通搅拌机（5）。

2.根据权利要求1所述的一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置，其特征在于，所述一次吸收所用装置由撞击流反应器、超声波发生器、雾化喷嘴、三级导流板组成；其中雾化喷嘴内部针对液体与气体均为双通道结构。

3.根据权利要求1所述的一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置，其特征在于，所述二次吸收的二次吸收器内部为四喷嘴结构。

技术总结
本技术为一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺装置，涉及一种废气处理工艺装置，本技术通过内部发生的多重撞击完成气液吸收过程，工作时，气体与液体经喷嘴预混合后喷出，在撞击流反应器内部气泡射流发生多重撞击，外加超声强化气泡破碎，气液充分接触，实现一次吸收。再经过二次吸收器，通过四喷嘴进行多次撞击实现二次吸收。超声耦合多重撞击流技术，极大地提高了气体在反应器内部停留时间，多次破碎气泡增大气液接触面积，增强吸收效果，该工艺装置适合工业上大规模处理工业废气，吸收剂可重复利用，节约了成本，避免了浪费。并且整体造价低廉，维修容易，操作简单，安全系数高。

技术研发人员：张建伟,刘名扬,董鑫,冯颖
受保护的技术使用者：沈阳化工大学
技术研发日：20230103
技术公布日：2024/1/13