[发明专利]用海水使废气脱硫的深度处理方法

说明书

本发明涉及一种用海水湿法脱除废气中酸性组分的方法，特别是脱除锅炉或各种加热炉排放的酸性组分和含有亚硫酸气体的废气中的酸性组分。

目前，例如当重油、煤等在燃烧设备例如锅炉或各种类型加热炉中燃烧时，因为燃料含有硫组分，所以在燃烧时硫组分与空气中的氧化合，生成硫氧化物，它们最终含在燃烧废气中。这样的硫氧化物被气体从产生源带到数千公里以外的地区，产生各种现象例如酸雨或酸雾、污染广阔地区的空气、水、土壤等并对人类健康产生有害影响。

但是，随着对全球环境问题不断增长的国际兴趣，已探索了各种全球规模的措施。在日本，随着在废气脱硫或脱氮技术等方面取得的进展，已实现有效的锅炉燃烧技术。现在在生产源可采取基本上100％的防止污染措施。例如，作为一种湿法脱除气体中所含的酸性组分例如硫氧化物的方法，已使用没有溢流堰和降液管的填充塔、喷淋塔、泡帽塔、孔板塔或栅板塔来使要处理的气体与碱处理溶液逆流接触。也就是可以说，环境保护的脱硫处理技术已经达到几乎完美的阶段。例如，90-99％的脱硫效率已经达到并工业应用。但是，因为氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、氢氧化镁等用作碱处理溶液，因此存在这样一个问题，除了较高的费用外，还必需处理废溶液，必需处理固体物质等。因此，存在使方法复杂化和建设费用和操作费用高的问题。所以，作为一种用海水处理废气的方法，本发明人在JP-A-11-290643(用海水处理废气中酸性组分的方法)中开发了一种使用没有溢流堰和降液管的孔板塔或栅板塔湿法处理废气的方法。然而，这一方法在低Ug(低表观气速)区域是不胜任的。

如上说明的，不仅在工业化国家，而且也在发展中国家寻找这样一种从废气中除去酸性组分的方法，开发筒化该方法的新技术、使设备更加紧凑和显著减少建设费用和操作费用。特别是寻找这样一种可靠的方法，它在包括低Ug区域在内的所有区域的深度处理情况下常常是需要的。

因此，本发明的目的是开发用简化的方法在更加紧凑的设备中和在显著减少建设费用和操作费用下，考虑到国际需要，在包括低Ug和低L/G区域在内的广泛区域下能高度除去废气中所含的酸性组分例如亚硫酸气体(sulfate gas)的新技术。

根据本发明，提供了包括使用这样一种体系来除去废气中所含的酸性组分的方法，所述的体系包括(a)一种由吸收塔组成的气-液接触设备，内部有至少一孔板，用至少一种填料装填吸收塔的顶部、底部或顶部和底部，(b)一种将海水送入吸收塔的设备，(c)一种在气-液接触后使海水氧化的设备，以及(d)一种在混合和氧化以后使未接触的海水与上述的海水混合的设备，因此含有酸性组分的废气与海水进行气-液接触。

根据本发明，还提供一种在这样一种气-液接触设备中除去废气中所含的酸性组分的湿式方法，所述的气-液接触设备包括一塔径至少为500毫米的吸收塔，塔中装有至少一自由空间比Fc为0.25-0.5的孔板和至少一种填料高度为0.5-4米的填料，该法包括将这样数量的海水送入，以致从塔顶海水的流速L(公斤/米²·小时)与要处理的气体流速G(公斤/米²·小时)的比L/G至少为3.6并且海水的流速L为1×10⁴至25×10⁴公斤/米²·小时；以及将这样数量的处理气体送入，以致从气-液接触设备的底部，设备中的表观气体速度Ug的范围为0-2Ugm(米/秒)：

在使用没有溢流堰和降液管的孔板塔或栅板塔的情况下，该塔包括至少一孔板和处理气体的密度ρ_G(公斤/米³)与海水的密度ρ_L(1030公斤/米³)的比ρ_G/ρ_L至少为0.838×10^-3，Ugm＝49.14Fc^0.7(ρ_G/ρ_L×10^-3)^-0.5·(L/G)-式中，L为毛细管常数g为重力加速度(米/秒²)和σ为海水的表面张力(公斤/秒²)，从而要处理的气体与海水进行逆流气-液接触。

参考附图，从以下的描述将更好的理解本发明，其中：