[发明专利]一种废气-吸收液预混合多切向射流的吸收装置及方法

说明书

本发明公开了一种废气‑吸收液预混合多切向射流的吸收装置及方法，该装置进气管道与吸收液管道连通，连通处之后形成预混合区，预混合区末端与多层离心立场吸收反应器底部连通；多层离心立场吸收反应器包括两个或两个以上组合在一起的同心圆柱形筒体，筒壁连接于底板，筒壁高度自外而内依次递减，在最外层筒壁上设有吸收废液流出口；在多层离心立场吸收反应器的上部设有气体后处理装置，在所述多层离心立场吸收反应器的顶部设有出气口。先将吸收废气与吸收液进行预混合吸收；混合流体以一定初速射流进入到多层离心立场吸收反应器中产生离心力场吸收；控制离心力场参数使其中相邻两层筒壁间的液体产生泰勒吸收，使得吸收传质效果进一步加强。

技术领域

本发明属于环境工程大气污染控制领域，具体涉及一种废气-吸收液预混合多切向射流的吸收装置及方法。

背景技术

吸收是化学工业中常见的一种分离操作，即通过使气体混合物与适当液体接触，气体中的一个或几个组分溶解于液体中，不能溶解的组分仍保留在气相中，从而混合气体得到了分离的过程。这种利用各组分在液体中溶解度的差异使气体中不同组分分离的操作称为吸收。吸收常用的方法有离心吸收与混合吸收，其共同特征都在于加强了吸收过程中的传质，因而吸收方法的改进一般都是围绕加强传质效率来实现的。其中离心吸收传质效率更高，离心力的大小与初速V_切及筒壁半径Ri有关，即F_离心＝(V_切，R_i)。

在离心吸收过程中，还可能有泰勒涡流产生。泰勒(Taylor)涡流，是二次流的一种形式，因离心力作用产生，表现为对称的旋转方向相反的漩涡。泰勒涡的产生可又泰勒数超过某一临界值预测，泰勒数T与以下因素有关：相邻两层筒壁的间距(R_i-R_i+1),离心力的大小F_离心，流体的切向速度V_切,流体的运动粘度μ,即T＝(R_i-R_i+1,F_离心，V_切，μ)。

本发明在对上述两方面作了大量理论与实验研究的基础上，设计了结合传统的混合吸收法、离心吸收法与二次流原理的一种废气-吸收液预混合多切向射流的吸收装置和方法。

发明内容

本发明在传统吸收法的基础上结合流体力学作出改进，提供了一种废气-吸收液预混合多切向射流的吸收装置及方法，提高工业上吸收方法效率。

本发明提供了一种废气-吸收液预混合多切向射流的吸收装置，包括气-液预混合装置、多层离心立场吸收反应器、气体后处理装置，所述气-液预混合装置包括进气管道、吸收液管道，进气管道与吸收液管道连通，连通处之后的吸收液管道形成预混合区，预混合区末端与多层离心立场吸收反应器底部连通；所述多层离心立场吸收反应器包括两个或两个以上组合在一起的同心圆柱形筒体，各个圆柱形筒体的筒壁连接于底板，筒壁高度自外而内依次递减，在最外层筒壁上设有吸收废液流出口，预混合区末端分别通过导流通道与各层圆柱形筒体连通，各导流通道沿各筒壁的切线方向；在所述多层离心立场吸收反应器的上部设有气体后处理装置，在所述多层离心立场吸收反应器的顶部设有出气口，吸收处理后的气体通过气体后处理装置后自出气口排出。

进一步地，所述气体后处理装置为填料层。

进一步地，在多层离心立场吸收反应器的中心处设有一支撑柱用于支撑填料层。

进一步地，预混合区的长度不小于2m。

进一步地，所述多层离心立场吸收反应器的最外层筒壁直径为0.3m～0.5m，相邻两层间距在0.05m～0.1m。

进一步地，所述吸收废液流出口距离底板的高度为0.5m～1m。