[发明专利]湿法分离酸性气体的方法及装置

说明书

本发明涉及一种用碱金属或碱土金属吸收剂、石灰岩及/或白云岩对烟气中酸性气体尤其为SO₂、HCl及H₂S进行湿法分离的方法，以及一种实施该方法所用的装置。在所述方法中，以分散成微滴的悬浮液及/或溶液多级洗涤烟气，并且从烟气流动方向上看，在第一级中，将烟气逆着喷入喷雾塔的流体微滴的流动方向引入，并在第二级中，将烟气顺着喷入具有一个或多个变窄通道的洗涤塔的流体微滴的流动方向引入，并在通道狭窄位置之前将烟气逆着重力方向引入，以防止流体流入加速段，而且洗涤液在由多个通道构成的加速段之前，或者在该加速段开始之处，就已分散成微滴。

DE 43 31 415 A1中公开了一种以二级洗涤处理气体的方法，其中各级所用的洗涤液均以分布基本相同的人工雨水向下滴落，并与气体流分开。

由奥地利专利说明书AT 333 588已知，用碱土金属悬浮液从含SO₂的烟气中分二级洗除SO₂并形成又可使用的亚硫酸氢盐，其中由于烟气多次掉转方向而使压力产生很大损失。此外，在洗涤液方面，泵送含有吸收剂的洗涤液，以及在各洗涤器中雾化洗涤液，耗费的能量也相当可观。当产生需存放的产品时，这一点尤为如此。

本发明的目的是，克服这一不足之处，并用最廉价的吸收剂如石灰岩及/或白云岩，尤其是在发电厂蒸汽锅炉之后，以低廉的成本分离酸性烟气成分，而且使用过的吸收剂可以毫无问题地予以堆存。

本发明方法的特征在于，微滴在具有反应段的第二级之后，在几乎平行并同心的通道中沿重力方向掉转180°，输向第一液滴分离器并接着输向另一个液滴分离器，所述反应区在通道和第一液滴分离器入口之间，且洗涤液/烟气之比＜5l/m³。发明方法的进一步发展在从属权利要求2-7中已予说明。

实施该方法所用本发明装置的特征在于，在喷射洗涤液的洗涤塔之后设有一个湿洗塔，它尤其装设在洗涤塔之上，该湿洗塔紧接着设有二级液滴分离器，同时以含碳酸盐的悬浮液作为洗涤液来吸收酸性气体成分，设置平行且同心通道，以便微滴沿重力方向转向180°，并且在洗涤塔的旁边，还安置了一个构成氧化罐的悬浮液贮罐，该容器的液位大致设在湿式洗涤塔的喷嘴的高度上，而且该湿式洗涤塔具有介于0-50％，优选20％的气流压缩(Einschnuerung)的通道，以沿与重力方向相反的方向加速烟气，湿式洗涤塔的喷嘴位于通道的下方，其中湿式洗涤塔的喷嘴和用于向洗涤塔中喷射洗涤液的装置应这样放置，以使液滴在湿式洗涤塔中沿气流方向，在洗涤塔中沿与气流相反的方向输送，而且该通道构成具有陡峭边缘的袋状收集槽。其中通道8构成具有陡峭边缘(Abrisskante)的袋状收集槽(Auffangrinnen)。本发明装置的进一步发展在从属权利要求9和10中已予阐明。

附图1至3举例示意阐明了本发明。

图1示出本发明装置的管线布置图。

图2简要示出湿式洗涤塔的结构发展以及第一液滴分离器的详细发展。

图3简要示出湿式洗涤塔的第二结构详细发展。

图1中，洗涤塔1上装设一个湿式洗涤塔2，该湿式洗涤塔又接装二级3及4形式的微滴分离器。烟气流17、17′、17″自下而上流经该构件，在此从烟气中除掉诸如SO₂、HCl及H₂S之类的酸性烟气成分。这是这样来进行的：将粉尘状石灰石或者含石灰石的物质如白云岩在悬浮液贮罐5中进行悬浮，所产生的悬浮液经由管线18输至湿式洗涤塔2的喷嘴23，使之雾化，并在悬浮液贮罐5中设置一个氧化级6′，其中鼓入含氧气体，以将吸收过程中生成的亚硫酸盐氧化成硫酸盐。由悬浮液贮罐5还引出一条管线18′，通到洗涤塔1的底部13，从而对该塔底也供以碳酸盐悬浮液，该悬浮液经由洗涤塔中的循环管19喷入喷雾平面12，逆着下落微滴流动的烟气流17在此得以洗涤，而且就单级洗涤塔而言，分离效率约达50％。按此，洗涤塔1中洗涤液的残余碳酸盐含量能比湿式洗涤塔2中更少。使用第二级2，分离度可提高到99％以上。

图2中的湿式洗涤塔2设有变窄的通道8，而且通道8的上端部由使通道横截面进一步变窄的陡峭边缘9形成。通道8也被称为加速段，它具有介乎0％与50％之间不太大的流通截面收缩率，优选为20％，从而达到小于23m/s的流动速度，它在反应段降到小于18m/s。加速段中烟气速度与反应段中烟气速度之比应约为0.7。