[发明专利]用于湿法气体洗涤器的进气系统

说明书

公开领域

本发明整体涉及用于湿法气体洗涤器的进气系统以及用于将微粒和气态组分从气态工业处理流分离和移除的洗涤气体的相关联方法。

公开背景

各种工业处理产生包含微粒和气态组分(例如，硫氧化物和诸如SO₂、SO₃、H₂S和H₂SO₄的其他硫化合物)的气态流。此类处理包括但不限于，例如，燃烧化石燃料的发电厂、天然气处理厂、精炼厂(例如，流化床催化裂解(FCC)单元)、硫回收单元(SRU)、硫酸装置、金属煅烧操作、水泥窑以及合成气体装置。在此类气体流可排放到大气中之前，它们常常必须被处理来移除微粒和气态杂质。

气体-液体接触装置(其中待处理的气体流接触含水洗涤液体)被采用来处理微粒和气态杂质并且将其从气态工业处理流移除。例如，在酸生产过程中，湿法气体洗涤器可用于将酸性气体和微粒从废气移除。市场上存在许多类型的湿法气体洗涤器。然而，几乎所有的湿法气体洗涤器共享一些共同的特性。在大多数情况下，来自所述处理的废气不饱和。然而，在诸如SO₂的酸性气体可被移除之前，气体流必须绝热饱和或“淬火”。大多数洗涤器将具有液体(例如，洗涤液体)与进入的废气接触以绝热饱和或“淬火”气体流的部分。仅在气体已经淬火之后，酸性气体和SO₂移除才可能发生。这在两个步骤中实现：1)将酸性气体吸收到洗涤液体中；以及2)一旦被吸收，酸性气体与试剂发生反应，形成反应副产物，随后将所述反应副产物从纯净气体移除。一般来讲，所有洗涤器具有用于在所处理气体从洗涤器排出之前将水滴和反应副产物从气体移除的方法。

能够处理热和/或腐蚀性气态流出物并且在高整体液气比(L/G)下操作的气体-液体接触装置常常是优选的。例如，包括在美国专利号3,803,805中公开并且由MECS公司(美国密苏里州切斯特菲尔德，63017)以商标DYNAWAVE出售的反向喷射洗涤器的气体洗涤系统尤其适合将微粒和气态组分从热气流有效分离和移除。

反向喷射洗涤器通常包括进气系统和所述进气系统下游的气体-液体脱离容器。进气系统包括洗涤容器，所述洗涤容器接收热、腐蚀性气体并且使气体与从一个或多个反向喷射器发射的洗涤液体的强烈喷洒接触以便淬火气体流并且将酸性气体杂质吸收到洗涤液体中并且移除微粒污染物。为了防止在热气入口附近的热损坏和腐蚀性损坏，反向喷射洗涤容器的上部区域由连续流动的液膜保持冷却和干净，所述液膜通过借助于例如在加拿大公开申请号2,050,710中描述的溢流堰或跳越堰将洗涤液体的一部分供应到反向喷射洗涤器中产生。具体地，溢流堰在热气入口附近沿着洗涤容器的内表面形成连续流动的液膜(诸如循环的洗涤液体)。溢流堰通常包括填充有液体并溢流到洗涤容器中的堰槽或碗。此流动液体膜保护设备免受高温和/或过度腐蚀。

然而，反向喷射洗涤系统的效果有时可能受到循环洗涤液体中的悬浮颗粒的堆积的不利影响。通过堰引入洗涤容器的循环液体常常包含可能沉降和沉积在所述堰中的悬浮颗粒，诸如金属氧化物和/或粉煤灰。在进气系统的操作期间，一些微粒从堰槽中的液体脱离并且沉降在堰槽的底部处。经过一段时间，微粒可积聚在堰槽中，导致诸如堰中液体的不均匀溢流的问题。继而，液体的不均匀溢流可导致洗涤容器的内表面上的干燥区域，这可致使进气系统的腐蚀和最终失效。

微粒杂质可从在反向喷射湿法洗涤器系统中循环的洗涤液体中清除出去。例如，与堰槽流体连通并且在间歇基础上致动的外部排水管可用于消除沉降在堰碗中的固体。在一个实例中，外部排水管包括位于堰槽的底部处的漏斗，所脱离的微粒沉降并积聚在所述漏斗中。外部阀门流体连接到漏斗。阀门周期性地打开以允许漏斗中微粒的冲洗和移除。

尽管溢流堰和外部排水管在大多数应用中工作得很好，但是受权利要求书保护的发明的发明人已经识别出溢流堰和外部排水管的若干潜在问题，如下文所描述。发明人不承认这些问题在现有技术中是已知的或者对于本领域普通技术人员来说是容易识别的。