[发明专利]从废气中除去酸性气体的方法和设备

说明书

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。