从废气中除去酸性气体的方法和设备的制作方法

专利名称：从废气中除去酸性气体的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从燃煤锅炉、废物焚烧炉等产生的废气中除去硫的氧化物、氯化氢等酸性气体的方法和设备。
从这类废气中除去酸性气体的已知方法是半干式脱硫法，它包括如JP-B-63209/1991所记载的，将一种吸收剂浆料，如熟石灰浆料加入到废气向上通过其中的竖式反应器中，使吸收剂从废气中吸收酸性气体，同时用废气中的热量干燥吸收剂浆料，从反应器出来的废气中分离含有反应产物、未反应的吸收剂和其它物质的干燥固体，并将这些分离的固体部分地循环到反应器中。
这种半干式脱硫方法需要进一步提高酸性气体的吸收效率和吸收剂的利用效率。硫的氧化物等酸性气体和吸收剂，如熟石灰之间的吸收反应主要是在悬浮于反应器中的固体的表面上进行，并且当固体由于被水膜覆盖而是润湿时更容易发生。为了获得更高的酸性气体吸收效率和更有效地利用吸收剂，需要将固体在反应器中停留更长的时间，并提高固体在反应器中的浓度，从而提高悬浮于反应器中固体的总表面积，或者将吸收剂在反应器中停留更长的时间，使吸收剂与酸性气体进行充分反应。为了提高酸性气体的吸收效率和更有效地利用吸收剂，重要的是将吸收剂和固体均匀地分散在通过反应器的废气中，以使吸收剂浆料与固体均匀地混合。
但是，常规半干式脱硫方法存在下面缺陷。用于常规方法的反应器的下端部分呈向下的锥形，剩余部分是中空的圆筒，这样尽管由于速度的快速降低在下端部分形成涡流，当气体向上流动时，通过反应器的废气气流更类似层流。结果，固体在反应器中停留的时间很短，特别是在其内部的上面浓度降低，吸收剂和固体没有均匀地分散在废气中。
采用常规半干式脱硫方法，悬浮于反应器中的固体除了一部分由于重力下降之外，大部分随废气从上端排出反应器。这就缩短了固体的停留时间。特别是在反应器中轴附近废气气流是竖直向上的，缩短了悬浮固体在该区域的停留时间。
对于常规方法，为了与废气流并流，采用设置在反应器下端部分的向上的喷嘴将吸收剂浆料加入到反应器中。而将吸收剂均匀地分散在废气中是困难的。由于特别是在反应器中轴的附近废气气流是竖直向上的，在该区域吸收剂的停留时间短。
采用常规方法，在将吸收剂分散于废气中的过程中，固体通过与加入反应器的吸收剂浆料接触，其表面被润湿，这样固体通过与吸收剂浆料接触而被润湿的时间与单个固体的不同，因此需要很长时间来润湿所有固体的表面。在反应器中吸收剂浆料与固体混合的同时，该方法难以得到均匀的混合物。
另外，当在常规方法中采用熟石灰浆料作为吸收剂时，首先采用熟化机械制备浆料，再通过管道将其加入到反应器中。因此，熟石灰容易与管道中空气中的二氧化碳发生反应，生成碳酸钙，当它沉积在管道的内表面上时，出现堵塞管道的问题。另一个问题是通过管道将熟石灰浆料从熟化装置加入到反应器中需要一段时间，结果在石灰在反应器中与酸性气体发生反应之前，减小了熟石灰的活性。
本发明的一个目的是通过克服现有技术中的上述缺陷，提高酸性气体的吸收效率，或者提高酸性气体的吸收效率并得到较高的吸收剂利用效率。
本发明的另一个目的是解决作为吸收剂的熟石灰浆料堵塞管道的问题，并能够使熟石灰处于活性状态与酸性气体反应。
本发明提供了用于从废气中除去酸性气体的第一种方法，它包括将吸收剂浆料加入到废气从其中向上通过的反应器中，以使吸收剂从废气中吸收酸性气体，同时用废气中的热量干燥吸收剂浆料，从排出反应器的废气中分离含有反应产物和未反应吸收剂的干燥固体，并将分离的固体部分地循环到反应器中，该方法的特征在于采用整体或者主要部分呈向下的锥形的反应器作为所说的反应器，当废气向上通过反应器时逐渐降低废气的速度。
本发明还提供了用于从废气中除去酸性气体的第一种设备，它包括一个设有用于通过废气的在下端的废气进口和在上端的废气出口的竖式反应器，用于将吸收剂浆料加入到反应器中的装置，用于从排出反应器的废气中分离干燥固体的分离器和用于将分离固体部分循环到反应器的循环管路，该设备的特征在于其中反应器整个或者主要部分呈向下的锥形。
该反应器的截面通常是圆形的，但是也可以是多边形的。
吸收剂可以选自例如钙的氧化物和氢氧化物、镁的氧化物和氢氧化物和碱金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐。
用于将吸收剂浆料加入到反应器中的装置是例如装有喷射嘴和升压泵的喷射器。
排出反应器的废气含有固体，例如由硫的氧化物等与吸收剂的化学反应的反应产物，未反应的吸收剂和烟尘。这些固体采用废气的热量干燥并悬浮在废气中。旋风分离器适合作为从废气中分离这些固体的分离器。
然后，将分离了这些固体的废气送入集尘装置，如静电集尘器或者布袋收尘器，在此除去灰尘、灰粒等。净化的气体通过烟囱排入大气。
通过旋风分离器从废气中分离的固体可部分地循环到反应器中。循环固体的量约是要加入到反应器中的新吸收剂量的50到100倍。剩余的固体作为副产物排出体系。
用于将一定量固体循环到反应器中的管路包括管道或加料装置，如螺旋加料器，或者管道和加料装置的结合体。可以在旋风分离器和循环管路之间设置固体槽。要循环的固体通常加到反应器的下部。
循环到反应器中的固体量要使悬浮在反应器中的固体和吸收剂混合并通过废气气流均匀地分散在废气中。固体浓度在反应器中优选地保持在500～1000g/Nm3。
本发明的第一种方法和设备的特征在于反应器内部的上部也具有较高的固体浓度。
采用本发明的第一种方法和设备，反应器中废气的向上气流通常由于反应器所述的形状随着废气气流的上升而变慢，结果废气气流在反应器的几乎整个长度上形成涡流，在反应器的整个长度上各种粒度分布的悬浮固体产生一个高浓度的涡流层。这就使得即使在整个体系中固体的循环速度对两个体系一致，固体在反应器中比在常规圆筒反应器中具有更长的停留时间和更高的浓度，进一步确保了吸收剂和固体在废气中均匀分散。
本发明进一步提供了用于从废气中除去酸性气体的第二种方法，其特征在于采用设置在反应器内侧上部的挡板来部分地滞留反应器中的固体。
本发明进一步提供了用于从废气中除去酸性气体的第二种设备，其特征在于反应器设有设置在其内侧上部的挡板，用于将反应器中的固体部分地滞留在反应器中。
在上述设备中，挡板包括多个以一定间隔平行排列的平板状组件或者棒状组件。任选地是该挡板包括多个以一定间隔呈同心圆排列的环状组件。
该挡板是水平设置的或者与反应器的上部呈轻微倾斜状态设置的。如果片状组件、棒状组件或者环状组件构成横截面在较低一侧有凹槽的挡板，如倒置的U型或者倒置的V型横截面，可更有效地防止固体排出反应器。
采用本发明的第二种方法或者设备，一部分悬浮于反应器中的固体碰撞到设置在反应器内侧上部的挡板，并因此阻碍其从反应器的上端出口排出。这就延长了固体在反应器中的停留时间并提高了浓度。
本发明提供了用于从废气中除去酸性气体的第三种方法，其特征在于将吸收剂浆料向下加入到反应器中以与废气气流逆流接触。
本发明还提供了用于从废气中除去酸性气体的第三种设备，其特征在于加入吸收剂浆料的装置包括设置在反应器中向下的有喷嘴的喷射器。
术语“向下”包括“倾斜向下”和“竖直向下”。
吸收剂浆料的喷射器包括加压泵和用于喷射空气的鼓风机和喷嘴。喷嘴优选地设置在反应器内侧高度的中间部分。喷嘴几乎是垂直向下设置在反应器的中轴附近，或者可任选地以倾斜向下的方向设置在反应器内侧的周围壁上。
对于第三种方法和设备，将要循环的固体优选地在废气气流和吸收剂浆料物流汇合的位置或者在稍低于该位置的地方加入到反应器中。
在本发明的第三种方法或设备中，吸收剂浆料的物流与废气气流逆流接触，结果在汇合处附近废气、吸收剂和固体的混合物形成剧烈的涡流。因此，废气和吸收剂在反应器中相互进行活性接触，使吸收剂和固体均匀地分散在废气中。由于吸收剂浆料在与废气气流逆流接触之后在反应器中悬浮上升，反应器中轴附近的吸收剂在反应器中停留比现有技术更长的时间，结果确保了全部吸收剂具有更长的停留时间。
本发明提供了用于从废气中除去酸性气体的第四种方法，其特征在于将循环固体和吸收剂浆料在固体循环管路中混合，并将生成的混合物加入到反应器中。
本发明进一步提供了用于从废气中除去酸性气体的第四种设备，其特征在于循环管路至少部分地包括螺旋加料器，它有一个将吸收剂浆料加入到螺旋加料器中的管道。
该循环管路只包括螺旋加料器，或者任意地包括螺旋加料器和管道。在旋风分离器和循环管路中间可设置一个固体槽。用于将吸收剂浆料加入到螺旋加料器中的管道优选地在比要循环固体进口更接近原料端的位置上与该加料器相连。因此，希望固体进口设置在螺旋加料器长度方向的中间位置。要循环固体和吸收剂浆料通过在螺旋加料器中搅拌来混合，并通常将生成的混合物加入到反应器的下部。
在本发明的第四种方法或者设备中，要循环的固体和吸收剂浆料在循环管路中混合，并将生成的混合物加入到反应器中，使固体循环通过反应器，其表面通过接触被吸收剂浆料润湿。又由于要循环的固体和吸收剂浆料被螺旋加料器搅拌混合，可得到比其中固体和浆料在反应器中混合的现有技术更均匀地混合物。这种特征缩短了吸收剂均匀地并完全润湿固体表面的时间。
本发明提供了用于从废气中除去酸性气体的第五种方法，它包括将熟石灰浆料加入到其中废气向上通过的反应器中，使吸收剂从废气中吸收酸性气体，同时用废气中的热量干燥熟石灰浆料，从排出反应器的废气中分离含有反应产物和未反应吸收剂的干燥固体，并将分离的固体部分地返回到反应器中，此方法的特征在于将生石灰和过量的熟化水加入到固体循环管路中或者与其相连的浆料加料管道中，生成熟石灰的浆料，并将熟石灰浆料和循环的固体在循环管道中混合，并将生成的混合物加入到反应器中。
本发明还提供了用于从废气中除去酸性气体的第五种设备，它包括一个设有用于通过废气的在下端的废气进口和在上端的废气出口的竖式反应器，用于将熟石灰浆料加入到反应器中的装置，用于从排出反应器的废气中分离干燥固体的分离器，和用于将分离的固体部分地循环通过反应器的循环管路，该设备的特征在于循环管路至少部分地包括螺旋加料器，该螺旋加料器设有用于将生石灰和过量的熟化水分别加入到螺旋加料器中的管道。
用于将生石灰加入螺旋加料器中的管道和用于将水加入到加料器中的管道在比要循环固体在加料器的进口更接近加料器进料端的位置处与加料器相连。加料器的这个部分用作与循环管路相连的浆料加料管路。因此，要循环固体的进口优选设置在螺旋加料器长度方向的中间位置。通常将通过搅拌和混合在螺旋加料器中制成的固体和熟石灰的混合物加入到反应器的下部。
在本发明所述的第五种方法和装置中，将生石灰和过量的熟化水加入到循环管路或者加入到与之相连的浆料进料管道中，在此处生产熟石灰的浆料。熟石灰和要循环的固体也在循环管路中搅拌和混合生成混合物，接着其被加入到反应器中。这就不再需要现有技术中的用于将熟石灰浆料从熟化装置输送到反应器中的加长管道。要循环的固体通过与熟石灰浆料接触，其表面被润湿，并以这种状态循环到反应器中。固体和浆料被螺旋加料器搅拌并混合，因此能够比在现有技术的反应器中混合的更加均匀。而且，熟石灰浆料是在熟化之后立即以活化状态被加入的。因此缩短了将固体表面完全均匀地暴露于浆料所需的时间。
在本发明的第三到第五种方法中，优选地在与吸收剂浆料接触之前将废气气流与冷水接触并被冷却到例如约70～约250℃的温度。与此类似，本发明的第三到第五种设备提供了用于喷入冷却废气的冷水的装置，优选地是在废气气流与吸收剂浆料汇合处以下的位置。通常将冷却水沿反应器的中轴向上加入。在较低的反应器操作温度下得到较高的酸性气体吸收效率。在酸性气体和吸收剂之间的吸收反应主要在悬浮于反应器中的固体的表面上进行，并且当固体表面被水膜润湿时更容易发生。因此，通过将废气气流在与吸收剂浆料接触之前与冷水接触并在反应之前润湿分散在废气中的固体的表面会得到更高的酸性气体吸收效率。
简述附图图1是说明本发明第一个实施方案的流程图；图2是说明本发明第二个实施方案的流程图；图3是在第二个实施方案中所包括的反应器的水平截面图；图4是截面的局部部分透视图，表示第二个实施方案的放大的挡板；
图5是说明本发明第三个实施方案的流程图；图6是第三个实施方案的反应器的水平截面图；图7是截面的局部部分透视图，表示第三个实施方案的放大的挡板；图8是说明本发明第四个实施方案的流程图；图9是说明本发明第五个实施方案的流程图；图10是说明本发明第六个实施方案的流程图；图11是说明本发明第七个实施方案的流程图；图12是说明本发明第八个实施方案的流程图；图13是说明本发明第九个实施方案的流程图；图14是说明本发明第十个实施方案的流程图；图15是说明本发明第十一个实施方案的流程图；下面将参考


本发明的优选实施方案。a．第一个实施方案参见图1，本发明用于从废气中除去酸性气体的第一个设备包括竖式反应器10，在其下端有废气进口2，在其上端有废气出口3，喷射器4用于将吸收剂浆料喷射到反应器10中，旋风分离器5用于从排出反应器10的废气中分离干燥固体，以及循环管路6用于将从旋风分离器5分离的固体部分地循环到反应器10中。
反应器10除了上端之外还有一个部分101，它具有圆形横截面并向下呈锥形。锥形部分101的下端设有废气进口2。反应器10的上端部分包括环状部分102和在其上的圆锥部分103。该圆锥部分103的上端设有废气出口3。
吸收剂浆料是熟石灰的水合浆料。该浆料是在熟化装置44中用水熟化生石灰制备的。
喷射器4包括用于提高吸收剂浆料压力的加压泵41、喷嘴42和用于通入要喷射空气的鼓风机43。喷嘴42向上设置在反应器101的锥形部分101的下端的反应器10的中轴上。
固体槽20设置在旋风分离器5的下面。槽20中设有螺旋加料器8，用于将不循环到反应器10的一定量的固体作为副产物排出体系。在旋风分离器5的顶部设有管道21，通过它将与固体分离的废气输送到静电除尘器9。螺旋加料器22设置在该除尘器9的下部，用于将从废气中分离的灰尘和其他物质作为副产物排出体系。
固体循环管路6包括有与固体槽20相连的进口的螺旋加料器61和一端与螺旋加料器61出口相连而另一端与反应器10的锥形部分101的底部相连的管道62。
采用所述设备，燃煤锅炉排出的废气通过进口2进入反应器10。由于反应器10的锥形部分101随着其向上延伸其截面积增大，锥形部分101中废气气流随着气流的上升逐渐变慢。结果在锥形部分101中废气气流在其整个长度上形成涡流。
废气气流的涡流将通过喷嘴42加入到反应器10中的吸收剂浆料与通过循环管路6循环到反应器10中的固体，如反应产物和未反应的吸收剂混合，从而吸收剂和固体均匀地分散在废气中。结果在反应器10的几乎整个长度上，各种粒径分布的悬浮固体形成高浓度的涡流层。当吸收剂浆料被废气的热量干燥时，废气中的硫的氧化物、氯化氢等酸性气体与吸收剂在固体表面上发生吸收反应并被吸收剂吸收，其中固体通过被水膜覆盖而被润湿。
从反应器10上端的出口3排出的废气被送入旋风分离器5，在此从废气中分离出干燥固体，如反应产物、未反应的吸收剂和灰尘。将通过旋风分离器5分离固体后的废气通过管道21送到静电除尘器9，在此除去灰尘、灰粒等。将净化的气体通过烟囱排放到大气中。用集尘器9分离的灰尘和其他物质通过螺旋加料器作为副产物排出体系。
将通过旋风分离器5分离的固体的约99％通过循环管路6循环到反应器10。剩余的固体量，即约1％的固体通过螺旋加料器8作为副产物从体系中排出。b．第二个实施方案参见图2，本发明用于从废气中除去酸性气体的第二种设备包括竖式反应器1，在其下端有废气进口2，在其上端有废气出口3，喷射器4用于将吸收剂浆料喷射到反应器1中，旋风分离器5用于从排出反应器1的废气中分离出干燥固体，以及循环管路6用于将通过旋风分离器5分离的固体部分地循环到反应器1中。设置在反应器1内侧上部的是挡板7A，用于使反应器中的固体部分地滞留在反应器中。
反应器1包括具有圆形横截面的并向下呈锥形的下端部分11和呈中空筒形的剩余部分12。
参见图3和4，挡板7A包括多个钢制槽形片状组件71，具有倒置的U型横截面，它们以一定间隔平行排列。挡板71与水平方向稍微倾斜。
喷射器4的喷嘴42在反应器1锥形部分11下端的反应器1的中轴上竖直向上。
固体循环管路6包括管道62，其出口端与圆筒部分12的下端相连。
采用上述设备，在反应器1中悬浮的固体由于重力会部分地沉降，另一部分固体被挡板7A滞留在反应器中，而剩余的固体通过废气出口3随废气一起排出反应器1。
除了上述特征之外，第二个实施方案与第一个相同。c．第三个实施方案图5到7说明该实施方案，即用于从废气中除去酸性气体的设备，其中挡板7B设置在反应器1的内侧上部，它包括多个环状金属组件72，该组件具有倒置的V型横截面并以一定间距以同心圆排列。环状组件72通过连接件(未表示出来)相连。挡板7B水平设置。
第三个实施方案除了上述特征之外与第二个一样。d．第四个实施方案参见图8，本发明用于从废气中除去酸性气体的第三种设备包括竖式反应器1，在其下端有废气进口2，在其上端有废气出口3，喷射器4用于将吸收剂浆料喷射到反应器1中，旋风分离器5用于从排出反应器1的废气中分离干燥固体，以及循环管路6用于将通过旋风分离器5分离的固体部分地循环到反应器1中。
浆料喷射器4包括加压泵41用于提高吸收剂浆料的压力，喷嘴42和用于提供喷射空气的鼓风机43。喷嘴42设置在反应器1圆筒部分12的周围壁高的中部上，并向下倾斜。
还设有冷却水喷射器13，它包括设置在反应器1的锥形部分11上的喷嘴131。水喷嘴131位于反应器锥形部分11下端部分的反应器1的中轴上，方向向上。
采用上述设备，从燃煤锅炉排出的废气通过废气进口2进入反应器1，在反应器1中向上流动。废气气流与从喷嘴131喷入反应器锥形部分11的冷却水接触并被冷却到约70到250℃的温度。废气的湿气流与含有反应产物和未反应并通过循环管路6循环到反应器1中的吸收剂的固体接触，固体的表面被润湿。结果，从喷嘴42向下倾斜喷射的吸收剂浆料与废气气流在反应器1圆筒部分12的下部逆流接触，在汇流位置附近废气、吸收剂和固体的混合物形成剧烈的涡流。废气所含的硫的氧化物、氯化氢等酸性气体与吸收剂在固体表面发生吸收反应并被该吸收剂吸收，所说的固体基本上被水膜润湿，同时吸收剂被废气的热量干燥。由于废气和吸收剂在反应器1内部相互充分接触，所述的设备比现有技术设备具有更高的酸性气体吸收效率。吸收剂和固体均匀地分散在废气中，同时吸收剂浆料在与废气气流逆流接触之后悬浮在反应器1中。这就延长了吸收剂在反应器中轴附近的停留时间，延长了整个吸收的时间。因此吸收剂具有比现有技术更高的利用效率。
第四个实施方案除了上述特征之外与第二个的一样。e．第五个实施方案该实施方案如图9所述。图9所示的用于从废气中除去酸性气体的设备有一个浆料喷嘴42，它设置在反应器1圆筒部分12内侧高度的中部位置并在反应器1中轴附近竖直向下。
第五个实施方案除了上述特征之外与第四个相同。f．第六个实施方案该实施方案在图10表示。图10所示的用于从废气中除去酸性气体的设备没有用于将冷却水喷入反应器底端部分的喷射器。
除了这些特征之外，第六个实施方案与第四个相同。g．第七个实施方案图11说明该实施方案。图11所示的用于从废气中除去酸性气体的设备没有用于将冷却水喷入反应器底端部分的喷射器。
除了上述特征之外，第七个实施方案与第五个相同。h．第八个实施方案图12表示该实施方案，即用于从废气中除去酸性气体的第四种设备。参见图12，该设备包括竖式反应器1，它在下端设有废气进口2，在上端设有废气出口3，旋风分离器5用于从反应器1中排出的废气中分离出干燥固体，以及循环管路6用于将通过旋风分离器5分离的固体部分地循环到反应器1中。
固体循环管路6包括具有与旋风分离器5下端相连的螺旋加料器61和管道62，其一端与螺旋加料器61的出口相连，另一端与反应器1圆筒部分12的下部相连。螺旋加料器61设有用于将吸收剂浆料加入到加料器61中的管道14。浆料管道14与加料器61相连的位置在比要循环固体的进口更接近开始端的位置61a，要循环固体的进口在加料器61长度方向的中间部分。
该设备设有冷却水喷射器13，它包括设置在反应器1锥形部分11的喷嘴131。喷嘴131在反应器锥形部分11的下端部分反应器1的中轴上，方向向上。
吸收剂浆料包括熟石灰的水合浆料。该浆料是采用熟化装置(未表示)用水熟化生石灰制备，并从熟化装置中通过管道14加入到螺旋加料器61中。
采用所述的设备，从燃煤锅炉排出的废气通过废气进口2进入反应器1，并在反应器1中向上流动。废气气流与从喷嘴131喷入反应器锥形部分11的冷却水接触并被冷却到约70到250℃的温度。另一方面，通过管道14加入的吸收剂浆料和要循环的并且从固体槽20输送的固体在螺旋加料器61中搅拌混合，而几乎所有固体的表面都被润湿，并且固体和吸收剂浆料均匀混合。该混合物从螺旋加料器61通过管道62进入反应器1内部，并分散在废气中。在反应器1中，硫的氧化物、氯化氢等酸性气体与吸收剂在固体表面发生吸收反应并被该吸收剂吸收，所说的固体基本上被水膜润湿，同时废气中的热量将吸收剂干燥并蒸发冷却水。由于几乎全部固体的表面通过在螺旋加料器61中与吸收剂浆料在反应之前混合而被润湿，本发明具有比现有技术酸性气体吸收效率更高的特征。
除了具有上述结构和上述特征，本实施方案与第二个相同。i．第九个实施方案图13表示该实施方案，即用于从废气中除去酸性气体的设备，该设备没有用于将冷却水喷入反应器下部的喷射器。
除此之外，第九个实施方案与第八个相同。j．第十个实施方案图14表示该实施方案，即用于从废气中除去酸性气体的第五个设备。参见图14，该设备包括竖式反应器1，其在下端有废气进口2，在上端有废气出口3，旋风分离器5用于从反应器1中排出的废气中分离干燥固体，以及循环管路6用于将通过旋风分离器5分离的固体部分地循环到反应器1中。
固体循环管路6包括具有与旋风分离器5下端相连的螺旋加料器61和管道62，管道62的一端与螺旋加料器61的出口相连，另一端与反应器1圆筒部分12的下部相连。螺旋加料器61设有将生石灰加入加料器61的管道15，和与管道15分开的管道16，用于将过量的熟化水加入到加料器61中。生石灰管道15和水管16在(浆料加料管道)61a的位置上与螺旋加料器61相连，61a比要循环固体的加料进口更接近加料器61的开始端，要循环固体的加料口设置在加料器61长度方向的中间位置。
采用所述的设备，从燃煤锅炉排出的废气通过废气进口2进入反应器1，在反应器1中向上流动。废气气流与从喷嘴131喷入反应器1锥形部分11的冷却水接触并被冷却到约70到250℃的温度。另一方面，从管道15加入的生石灰与从管道16加入的过量水在螺旋加料器61中发生熟化反应，生成熟石灰浆料。在加料器中搅拌并混合浆料和要循环的并从固体槽20输送的固体。结果，几乎所有固体的表面都被润湿，并且固体和熟石灰浆料均匀地混合。该混合物从加料器61通过管道62加入到反应器1中并分散在废气中。硫的氧化物、氯化氢等酸性气体与熟石灰在固体表面发生吸收反应并被熟石灰吸收，所说固体基本上被水膜润湿，同时废气中的热量将熟石灰干燥并蒸发冷却水。由于几乎全部固体的表面通过在螺旋加料器61中与吸收剂浆料在反应之前混合而被润湿，并且还由于熟石灰是在石灰在加料器61中生成之后立即被加入到反应器1中的，本发明具有比现有技术更高的酸性气体吸收效率的特征。
除了具有上述结构和特征之外，本实施方案与第八个相同。i．第十一个实施方案图15表示该实施方案，即用于从废气中除去酸性气体的设备，它没有用于将冷却水喷入反应器底部的喷嘴。
除此之外，第十一个实施方案与第十个相同。
采用本发明的第一种方法和设备，在废气中产生涡流，结果由各种粒径分布的悬浮固体在反应器的整个长度上形成高浓度的涡流层。这就比采用常规的圆筒反应器延长了固体在反应器中的停留时间并提高了浓度。由于这些优点并且还由于吸收剂和固体均匀分散在废气中，该方法和设备提高了酸性气体的吸收效率并能够高效地利用吸收剂。
本发明的第二种方法和设备采用了设置在反应器内侧上部的挡板，用于使部分固体停留在反应器中，从而延长了固体在反应器中的时间并提高了固体在反应器中的浓度，结果提高了酸性气体的吸收效率并且提高了吸收剂的利用效率。
采用本发明的第三种方法和设备，废气和吸收剂在反应器中进行活性接触并因此而均匀地分散在废气中。由于吸收剂浆料在反应器中与废气气流逆流接触之后是悬浮上升的，在反应器中轴附近的吸收剂在反应器中保持比现有技术更长的时间，确保了整个吸收剂停留时间的延长，提高了酸性气体的吸收效率，提高了吸收剂的利用效率。
对于第四种方法和设备，将表面润湿的要循环固体加入到反应器中，同时这些固体和吸收剂浆料通过螺旋加料器均匀地混合，因此提高了酸性气体的吸收效率。
在第四种方法和设备中，将表面润湿的要循环固体加入到反应器中，这些固体和熟石灰采用螺旋加料器均匀地混合，立即将这种通过熟化制备的熟石灰浆料加入到反应器中。这些特征提高了酸性气体的吸收效率。由于熟石灰管道从熟化装置延伸到反应器并且可以省去常规使用的管道，这就避免了堵塞固管道的问题。
权利要求
1．一种用于从废气中除去酸性气体的方法，包括将吸收剂浆料加入到废气从其中向上通过的反应器中，以使吸收剂从废气中吸收酸性气体，同时用废气中的热量干燥吸收剂浆料，从排出反应器的废气中分离含有反应产物和未反应吸收剂的干燥固体，并将分离的固体部分地循环到反应器中，该方法的特征在于采用整体或者主要部分呈向下的锥形的反应器作为所说的反应器，以便当废气向上通过反应器时逐渐降低废气的速度。
2．一种用于从废气中除去酸性气体的设备，包括一个设有用于通过废气的竖式反应器，其在下端有废气进口和在上端有废气出口，用于将吸收剂浆料加入到反应器中的装置，用于从排出反应器的废气中分离干燥固体的分离器和用于将分离固体部分循环到反应器的循环管路，该设备的特征在于其中反应器整体或者主要部分呈向下的锥形。
3．一种用于从废气中除去酸性气体的方法，包括将吸收剂浆料加入到废气从其中向上通过的反应器中，以使吸收剂从废气中吸收酸性气体，同时用废气中的热量干燥吸收剂浆料，从排出反应器的废气中分离含有反应产物和未反应吸收剂的干燥固体，并将分离的固体部分地循环到反应器中，该方法的特征在于采用设置在反应器内侧上部的挡板来部分地滞留反应器中的固体。
4．一种用于从废气中除去酸性气体的设备，包括一个设有用于通过废气的竖式反应器，其在下端有废气进口和在上端有废气出口，用于将吸收剂浆料加入到反应器中的装置，用于从排出反应器的废气中分离干燥固体的分离器和用于将分离固体部分循环到反应器的循环管路，该设备的特征在于反应器在其内侧上部设有挡板，用于将反应器中的固体部分地滞留在其中。
5．权利要求4记载的设备，其特征在于该挡板包括多个以一定间隔平行排列的板状组件或者棒状组件。
6．权利要求4记载的设备，其特征在于该挡板包括多个以一定间隔同心圆形式排列的环状组件。
7．一种用于从废气中除去酸性气体的方法，包括将吸收剂浆料加入到废气从其中向上通过的反应器中，以使吸收剂从废气中吸收酸性气体，同时用废气中的热量干燥吸收剂浆料，从排出反应器的废气中分离含有反应产物和未反应吸收剂的干燥固体，并将分离的固体部分地循环到反应器中，该方法的特征在于将吸收剂浆料向下喷射到反应器中，与废气气流逆流接触。
8．一种用于从废气中除去酸性气体的设备，包括一个设有用于通过废气的竖式反应器，其在下端有废气进口和在上端有废气出口，用于将吸收剂浆料加入到反应器中的装置，用于从排出反应器的废气中分离干燥固体的分离器和用于将分离固体部分循环到反应器的循环管路，该设备的特征在于吸收剂浆料加料装置包括喷射器，它具有设置在反应器中方向向下的喷嘴。
9．一种用于从废气中除去酸性气体的方法，包括将吸收剂浆料加入到废气从其中向上通过的反应器中，以使吸收剂从废气中吸收酸性气体，同时用废气中的热量干燥吸收剂浆料，从排出反应器的废气中分离含有反应产物和未反应吸收剂的干燥固体，并将分离的固体部分地循环到反应器中，该方法的特征在于将要循环的固体和吸收剂浆料在固体循环管道中混合，并将生成的混合物加入到反应器中。
10．一种用于从废气中除去酸性气体的设备，包括一个设有用于通过废气的竖式反应器，其在下端有废气进口和在上端有废气出口，用于将吸收剂浆料加入到反应器中的装置，用于从排出反应器的废气中分离干燥固体的分离器和用于将分离固体部分循环到反应器的循环管路，该设备的特征在于循环管道的至少一部分包括螺旋加料器，它带有将吸收剂浆料加入到螺旋加料器中的管道。
11．一种用于从废气中除去酸性气体的方法，包括将吸收剂浆料加入到废气从其中向上通过的反应器中，以使吸收剂从废气中吸收酸性气体，同时用废气中的热量干燥吸收剂浆料，从排出反应器的废气中分离含有反应产物和未反应吸收剂的干燥固体，并将分离的固体部分地循环到反应器中，该方法的特征在于将生石灰和过量的水加入到固体循环管道或者与其相连的浆料加料管道中，以生成熟石灰浆料，并将该熟石灰浆料与要循环的固体在循环管道中混合，将生成的混合物加入到反应器中。
12．一种用于从废气中除去酸性气体的设备，包括一个设有用于通过废气的竖式反应器，其在下端有废气进口和在上端有废气出口，用于将吸收剂浆料加入到反应器中的装置，用于从排出反应器的废气中分离干燥固体的分离器和用于将分离固体部分循环到反应器的循环管路，该设备的特征在于循环管道的至少一部分包括带有将生石灰和过量的熟化水分别加入到螺旋加料器中的管道的螺旋加料器。
全文摘要
本发明提供了一种用于从废气中除去酸性气体的方法,它采用了反应器10作为反应器,反应器10的全部或者主要部分呈向下的锥形,以便当废气向上通过反应器10时降低废气的速度。该方法使得固体在反应器中停留更长的时间,以提高固体的浓度,进一步使吸收剂和固体均匀地分散在废气中。因此该方法具有更高的酸性气体吸收效率,并更加有效地利用了吸收剂。
文档编号B01D53/14GK1213582SQ9810938
公开日1999年4月14日 申请日期1998年5月29日 优先权日1997年10月6日
发明者长屋喜一, 保田贤士, 三浦祥正 申请人:日立造船株式会社