吸收气体中的个别组分的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于吸收气体中的个别组分(例如污染物或可回收材料)的设备(1)，其中吸收溶液与吸收室(3)中的气体接触，其中吸收溶液通过喷嘴(20)送入吸收室(3)，气体可以从下方通过垂直进气管(5)送入吸收室(3)，其中进气管(5)由顶盖结构(13)覆盖。根据本发明专利技术，顶盖结构(13)由大量薄片(14)构成，薄片(14)彼此上下堆叠放置并且相互之间具有间距。

【技术实现步骤摘要】
吸收气体中的个别组分的设备
本专利技术涉及用于吸收气体中的个别组分(例如污染物或可回收材料)的设备，其中吸收溶液与吸收室中的气体接触。在该设备中，吸收溶液通过喷嘴进入吸收室。气体从下方通过垂直进气管进入吸收室，其中进气管具有开口，该开口由与开口相距一距离的顶盖结构覆盖。这里顶盖结构的水平投影大于进气口的水平投影，因此吸收溶液不会滴入进气口。
技术介绍
在许多工业过程中，特别是在燃烧过程中，分别形成废气和废空气，其中含有酸组分例如二氧化硫(SO2)、盐酸(HCl)、氢氟酸(HF)和/或氮氧化物(NO，NO2)，这些组分因对生态系统有害而称为污染物，或者也形成可回收材料，例如由于处理过程而转化成气态的金属氧化物。现有技术中已知用于湿废气和烟道气处理的各种技术，其中吸收室设计为液滴柱形式的喷淋塔。有固定设备主要用于发电站的烟道气清洁，但也已知移动设备清洁内燃机的废气。用于移动式废气净化设备的现有技术，例如在运输船舶上的废气净化设备，在技术方面是从固定设备衍生而来的。在此，废气通过侧面开口进入洗涤器(吸收室)，或者从下方进入洗涤器。通过安装在进气管上的单个保护性顶盖(如中式帽子)实现对喷溅的洗涤液(吸收溶液)的遮蔽。移动设备中的侧面进气口是固定式设备设计的直接技术转换，并且被认为是技术上可靠的解决方案，因为通过升高通道的路径和建造一个朝向洗涤器的人造斜坡可以在很大程度上防止洗涤液进入废气部段的风险。然而，与固定式解决方案不同，在规划移动设备时必须包括更大的安全裕量，因为必须考虑活塞流(例如，由于船舶横倾角造成的)。烟道气侧面进气的一个缺点是需要大量的空间来将废气从侧面供给到洗涤器中。进气管从垂直轴线以大偏转曲线转换到水平管部段，并且在该过程中，通道的下侧设置有大的梯度或堰以防止液体如上所述地流入。当废气进入洗涤器的下部时，洗涤器的安装面积大约加倍，具体取决于型号。气体垂直进入具有简单顶盖结构(中式帽子)的洗涤器可能在结构上是侧面进气的令人愉悦的替代方式，但其通常没有完全保护以防止洗涤液进入排气部段，因此它只能在特殊情况下无风险地使用。在实践中，通过使用简单的顶盖结构大大增加了压力损失，因为由于顶盖结构，气流被偏转两次并且必须以小半径流过顶盖侧面。该限制的后果是仅使用了可用自由横截面的一小部分。通过通道的剩余横截面的流动在某些地方不充分或者形成再循环区域。后者对局部压力条件有影响，使得气体沿相反方向流过自由横截面的一部分。因此，存在的风险是废气管线中携带液滴。由此导致的压力损失增加意味着不能满足整个设备的要求或者显著降低设备运行的经济性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种烟道气或废气净化设备，其需要尽可能小的安装面积，其中发生的压力损失保持在最低水平并且吸收溶液的液滴进入烟道气或废气管线的风险在很大程度上被排除。该目的是通过根据权利要求1的设备实现的。由于垂直进气，清洁设备的必要安装面积可以最小化，并且由于顶盖结构，压力损失保持在最小，所述顶盖结构由大量薄片彼此上下堆叠放置并且相互之间具有间距地形成。通过选择洗涤器垂直进气而不是侧面进气，空间需求可以减少大约一半。这在设备规划中是一个优势，特别是在移动设备中，例如在船舶上的应用。当改装现有的废气系统时会具备更大的优点，因为紧凑的系统可以很容易地集成到现有的结构中。根据本专利技术的设备特别适用于清洁来自运输船的废气。在此过程中，借助于海水除去废气中的污染物，如果需要，加入氢氧化钠或碳酸钠。薄片优选朝向吸收室的壁部向下倾斜，理想地倾斜角度α为50°至70°，优选为60°。该范围在防止液体进入进气管的充分保护与尽可能低的气体偏转以减少压力损失之间提供了最佳折衷。有利的是，薄片之间的通道比形成通道的薄片之间的间距长。这也可以防止液体进入进气管。例如，顶盖结构可以是金字塔形或圆锥形。在优选实施例中，气体分配层设置在顶盖结构的上方。利用这种气体分配层，一方面使供给的气体均匀化，另一方面产生高度湍流的悬浮状态(液体层)。例如，气体分配层可以包括彼此连接的大量管道。有利的是，薄片在起始部段中以拱形朝向进气口弯曲，因为这将支持气体偏转并进一步减小压力损失。在此，如果薄片首先垂直向上延伸，然后以拱形形状偏转，最后倾斜向下延伸，这也是有利的。这保证了非常好的气体偏转。附图说明在下文中，基于附图描述本专利技术。在附图中：图1示出了根据本专利技术的设备的一个实施方案的示例；图2示出了根据本专利技术的顶盖结构的侧视图；图3示出了图2中的顶盖结构的俯视图；图4示出了沿图3中标记为A-A的线剖开的剖视图；图5示出了沿图3中标记为B-B的线剖开的另一剖视图；图6示出了根据图5的顶盖结构的细节图；图7示出了顶盖结构的示意图；图8示出了根据本专利技术的顶盖结构的另一个实施例；图9示出了图8的剖视图；各附图中相同的附图标记分别表示相同的设备部件。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的废气净化设备1的横截面。这里，废气在垂直方向6上通过进气管5从下方流入吸收室3，吸收室3优选为长方体形状并且由室10的壁部界定。与具有侧面进气的设备相比，这种设置导致用于废气净化设备的安装面积(“占地面积”)较小，安装面积很大程度上取决于洗涤器入口的设计。废气从底部向上流过吸收室3并通过气体出口2排出。进气管5中的开口12由具有方形基底区域的金字塔形顶盖结构13覆盖。由大量单独的管11组成的气体分配区域7位于顶盖结构13的正上方。由于气体分配层7，废气在吸收室3内更均匀地分布并因此在烟道气中产生湍流，导致气体与吸收溶液的更强烈的混合。吸收溶液通过喷淋层4上的喷嘴20进入吸收室3并以液滴形式与废气接触。顶盖结构防止吸收溶液进入进气管5并因此进入排气部段。冲洗装置8和除雾器9设置在喷淋层4的上方。图2以侧视图示出了顶盖结构13。顶盖结构13包括大量的薄片14，薄片14设置成彼此上下堆叠并且相互之间具有间距，使得废气可以通过在薄片14之间形成的通道15进入吸收室3。起初垂直流动的气流在顶盖结构13内的分配室中朝向薄片14偏转，使得自由横截面承受均匀的负载。顶盖结构13的侧面在这里沿向上的方向逐渐变细，并且在顶部分别会聚成面积较小的点或辅助顶盖19。这种布置的主要目的是分别对用于废气或烟道气流入吸收室3的自由横截面进行最大化和优化。与垂直设置的顶盖侧面相比，该布置的次要目的是向上逐渐变细的顶盖结构13提供额外的空间以便气体流过。由于气体流过的自由区域的扩大，废气或烟道气在从薄片14离开后直接减速并快速向上偏转。与中式帽子形顶盖中的偏转不同，此气流向上流动并且以股线的形式不均匀分布，这里的废气或烟道气在塞流中不受限制地向上流动。图3示出了根据本专利技术的顶盖结构13的实施例的俯视图。在这里可以看到支柱18，其外端处连接各个薄片13以防止薄片14翻动。图4和图5分别示出了沿着标记为A-A和B-B(见图3)的线剖开的剖视图。图6示出了根据图5的顶盖结构13的细节图。这里的薄片14具有起始部段16，该起始部段16朝向进气口弯曲成拱形。结果，气体可以沿着各个薄片14之间的偏转均匀地流动，并且防止偏转之后的气流局部中断或再循环。气流由两个箭头17表示。与具有中式帽子形顶盖结构的解决方案相比，这种优化的流动路径显著地将压力损失降到最低。图7示出了顶盖结构13的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备(1)，该设备用于吸收气体中的个别组分，例如污染物或可回收材料，其中吸收溶液与吸收室(3)中的气体接触，其中吸收溶液通过喷淋层(4)的喷嘴(20)被送入吸收室(3)，并且气体从下方通过垂直进气管(5)进入吸收室(3)，其中进气管(5)具有由顶盖结构(13)覆盖的开口(12)，其中顶盖结构(13)的水平投影大于进气口(12)的水平投影，导致吸收溶液不能滴入进气口(12)，其特征在于，顶盖结构(13)由大量薄片(14)形成，薄片(14)彼此上下堆叠放置、相互之间具有间距。

【技术特征摘要】
2018.04.19 AT A50330/20181.一种设备(1)，该设备用于吸收气体中的个别组分，例如污染物或可回收材料，其中吸收溶液与吸收室(3)中的气体接触，其中吸收溶液通过喷淋层(4)的喷嘴(20)被送入吸收室(3)，并且气体从下方通过垂直进气管(5)进入吸收室(3)，其中进气管(5)具有由顶盖结构(13)覆盖的开口(12)，其中顶盖结构(13)的水平投影大于进气口(12)的水平投影，导致吸收溶液不能滴入进气口(12)，其特征在于，顶盖结构(13)由大量薄片(14)形成，薄片(14)彼此上下堆叠放置、相互之间具有间距。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，薄片(14)朝向吸收室(3)的壁部(10)向下倾斜，使得垂直流动的气体倾斜地向下偏转并穿过在薄片(14)之间形成的通道(15)进入吸收室(3)。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，薄片(14)与垂直方向之间的角度α在50°和70°之间，优选为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·寇勒尔，托马斯·古尔科，伯恩哈特·敦克勒，
申请(专利权)人：安德里茨股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT