用于湿式脱硫喷洒塔的方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开内容大体上提供了一种用于通过使气体与细分液体接触用于吸收气体污染物和/或冷却气体来清洁污染气体和/或冷却热气体的方法及设备或系统。更具体而言，本公开内容提供了一种针对抵抗阻塞的喷嘴的以喷嘴构造使用的方法及设备或系统，用于通过使气体与细分液体接触用于吸收气体污染物和/或冷却气体来清洁污染气体和/或冷却热气体。
【背景技术】
[0002]鉴于除去颗粒或气体物质来清洁污染气体是现今工业社会中重要且常见的过程。已经开发出各种技术，并且现今通常存在若干方法来在设计气体清洁设备时选择，甚至在除去非常特殊的污染物时。
[0003]颗粒污染物通常借助于动态分离器来除去，诸如，旋风分离器、静电除尘器或隔层过滤器、袋滤器或盒式过滤器。
[0004]气态污染物通常使用添加剂来除去，通过由以干式或湿式供应的添加剂吸收，或通过使气体污染物与以气体或液体形式供应的添加剂反应，以便获得颗粒产物。反应产物此后在颗粒分离器中分离。
[0005]鉴于改变气体的温度或从其回收热的冷却气体也是重要且常见的过程。热传递大体上借助于恢复或再生类型的热交换器或通过热介质与冷介质之间的直接接触来发生。由于本发明关于通过气体与液体之间的直接接触的热传递，故将不论述其它技术。
[0006]一个方法优点在许多方面包括引导气体穿过细分液体的〃雨〃或经过溢出液体的表面。这些方法使得有可能冷却热气体以及捕集液体中的颗粒，并且吸收或使污染气体的气体污染物成分与液体反应。液体还可包含引起或促进溶解的气体污染物成分的物质以形成固体颗粒用于其从液体的更容易分离。
[0007]液体一般在接触装置中再循环，但其一部分被大体上连续地除去，以便在其它应用中使用其热，并且/或被处理以从其分离污染物。因此，冷却和/或经处理的液体可再循环到接触装置以再使用。
[0008]污染气体清洗设备可包括接触装置或开放塔，其中，污染气体仅遇到细分液体，以及填充的洗涤器或填充塔，其中，污染气体流过填充有例如马鞍形或盘管形小部分的塔，液体喷洒到其上，以便产生液体膜，该液体膜基本上在整个总表面之上向下流动。然而，由于填充洗涤器并未落入主题公开内容的领域内，故本文将不进一步论述其。
[0009]美国专利第3，532，595号中公开了接触装置或开放塔的实例，例如，用于从污染气体分离二氧化硫，和/或用于冷却气体以便回收热。就此而言，美国专利第3，532，595号公开了垂直塔和洗涤器两者，其中水平气体流和液体在若干水平或位置处供应。美国专利第4，164，399号公开了一种较不复杂的设计的塔，其中液体仅在一个水平处供应，但在捕集之后在若干水平处分送。美国专利第2，523，441号公开了开放塔与填充区段的组合。
[0010]上文提到的技术需要接触装置中使用的液体通过重力下落或向下流动。然而，还已知的是设计生成污染气体流过其的更多或更少水平的液体幕帘的接触装置或洗涤器。美国专利第2，589，956号和美国专利第3，691，731号中公开了两个实例。
[0011]美国专利第4，583，999号中公开了中间设计，其中清洗液体水平地供应，但在一些减速之后，作为细分微滴雨下降。
[0012]DE-Al 33 41 318或美国专利第3，532，595号中公开了另一气体接触装置或塔，其中液体以4到6个水平供应。各个水平具有若干喷嘴以分送小液滴用于气体和液体接触。就此而言，各个水平设有喷嘴，其布置有规则点阵中的0.5到I米(m)的间距。水平之间的距离为I到2m。接触装置或塔的效率较大地取决于微滴与气体之间的相对移动。因此，大体上优选的是，气体在与下降液滴相反的方向上(即，当前相反)向上流动，但出于各种原因，还存在其中气体在与下降微滴相同的方向上(即，一致地)下降的气体接触装置或塔。
[0013]如果合乎需要的是使用该方法来提高气体处理效率，则必要的是增大塔的高度，或增大液体的流。选择任一个选项，结果为增加给定量的气体流的泵工作。开放气体接触装置或塔还遭受需要相当大的空间的主要缺点。相当大的空间要求还意味着，由于塔典型地必须相对高而产生的相当大的相关联建筑成本。就此而言，以细微滴雨形式下降穿过塔的液体必须首先泵送高达相当大的高度。此类泵工作显著地提高了与气体处理相关联的操作成本。
[0014]美国专利第5，474，597号中公开了另一个开放喷洒塔系统。如公开的开放喷洒塔使用布置成图案的喷嘴，由此出于改进传质的目的，在与气体流的方向相同的方向上向上喷洒液体的喷嘴与在与气体流的方向相反的方向上向下喷洒液体的喷嘴交错。系统的缺点在于布置成向上喷洒液体的喷嘴在系统并未操作并且没有液体流时塞住。在未操作时，来自布置在上方的向下喷洒液体的喷嘴的累积浆料和颗粒弓I起未使用的喷嘴塞住，或更坏的是回流到相关联的泵中。
[0015]湿型接触装置或洗涤器中的气体清洁和气体冷却几十年来已经是过程工业、发电设备和焚化设备中沿用已久的技术。即使具有某些缺陷，诸如，上文提到的那些，但该技术是良好试验过的，并且必须认作是既有效又可靠的。然而，此类湿型接触装置或洗涤器的显著缺陷在于喷洒喷嘴阻塞导致低效气体清洁和气体冷却。喷洒喷嘴阻塞的缺陷需要解决。就此而言，解决昂贵的喷嘴阻塞和由此产生的低效气体清洁/冷却的方法和/或设备是所需的。
【发明内容】
[0016]主题公开内容提供了解决昂贵的喷嘴阻塞和由此产生的低效气体清洁和/或气体冷却的方法和设备或系统两者。就此而言，本公开内容涉及一种用于清洁污染气体和/或冷却热气体的方法和设备或系统，其中气体与细分液体接触用于分离颗粒、吸收气体污染物和/或冷却气体。细分液体使用抗阻塞喷嘴供应，该抗阻塞喷嘴布置在大致垂直于流过设备或系统的气体的主要流动方向的两个或更多个平面中的喷嘴图案内。
[0017]为了解决昂贵的喷嘴阻塞和所得的低效气体清洁/冷却，抗阻塞喷嘴在喷嘴图案内使用以供应细分液体，用于与气体接触用于气体清洁和/或气体冷却。主题抗阻塞喷嘴为双孔口喷嘴，其中液体流量的大部分沿第一方向流动，而相对小量的液体流沿另一第二方向流动。沿第二方向排放的相对小量的液体流在喷嘴操作期间具有小效果。然而，在喷嘴未操作时，沿第二方向从喷嘴排放的相对小量的液体流提供颗粒物质的排放路线，该颗粒物质否则将阻塞沿第一方向排放的相对喷嘴。因此，沿第二方向的相对小量的流体流用于减小或消除通常与污染气体清洁和/或冷却热气体相关联的喷嘴阻塞。另外，主题抗阻塞喷嘴减少或消除了与之前需要的频繁喷嘴清洁和/或更换相关联的操作成本。
[0018]总之，主题设备或系统包括具有至少第一喷洒水平和第二喷洒水平的湿式洗涤器，各个喷洒水平均配备有布置成一个在另一个上方的垂直对准的向下喷洒的喷嘴，以及也布置成一个在另一个上方的垂直对准的在向下喷洒喷嘴之间交错的向上喷洒的抗阻塞喷嘴。向上喷洒的抗阻塞喷嘴中的各个具有向上延伸的部分和相对延伸的部分，该相对延伸的部分能够操作用于颗粒从向上延伸的部分流至相对延伸的部分，以防止向上喷洒的抗阻塞喷嘴的向上延伸部分的颗粒阻塞。主题设备或系统还可包括附加的喷洒水平，其配备有类似布置的向下喷洒的喷嘴和向上喷洒的抗阻塞喷嘴，诸如从I到18个附加喷洒水平。就此而言，锅炉中产生的烟道气体向上流过湿式洗涤器，其中，吸收液体雾化或分散为来自向下喷洒的喷嘴的至少一部分和向上喷洒的抗阻塞喷嘴的至少一部分的细分喷洒。作为优选，从向上喷洒的抗阻塞喷嘴喷洒的吸收液体的大约90%或更多从其向上延伸部分向上喷洒，而从向上喷洒的抗阻塞喷嘴喷洒的吸收液体的大约10%或更少从相对延伸的部分向下喷洒。作为备选，优选从向上喷洒的抗阻塞喷嘴喷洒的吸收液体的大约80%或更多从其向上延伸部分向上喷洒，而从向上喷洒的抗阻塞喷嘴喷洒的吸收液体的大约20%或更少从相对延伸的部分向下喷洒。如此从喷嘴喷洒的吸收液体接触流过湿式洗涤器的烟道气体，并且吸收其中的酸性气体以产生清洁烟道气体。作为优选，出于该目的，吸收液体为石灰石吸收液体或浆料。为了显著减少或消除向上喷洒的抗阻塞喷嘴的颗粒阻塞，其能够操作成从其向上延伸部