一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置及方法，提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置，包括空化解吸单元，空化解吸单元由空化‑凝汽界面分隔成上下两室，上室为迷宫空化解吸室，下室为迷宫蒸汽加热室；空化‑凝汽界面由多个波浪槽组成，波浪槽为竖直或倾斜的侧面组成的上下端部交替开合的波浪式结构；提升二氧化硫解吸速率的空化解吸方法，将空化‑凝汽界面作为迷宫空化解吸室和迷宫蒸汽加热室之间的热交换面，在迷宫解吸室内的脱硫富液由波浪槽进口端向出口端流动过程中，脱硫富液通过空化‑凝汽界面的端部和侧面与迷宫蒸汽加热室内蒸汽进行表面式换热发生剧烈空化使SO

【技术实现步骤摘要】
一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置及方法
本专利技术属于能源与动力工程及环境工程的领域，具体涉及一种提升碱性硫酸铝脱硫富液二氧化硫解吸速率的空化解吸装置及方法。
技术介绍
目前，与煤炭共生的硫份燃烧生成SO2造成大气污染，是形成酸雨及雾霾天气的因素之一，同时我国又是一个可用硫资源贫乏国家。因此，高效脱除与回收利用燃煤烟气SO2的先进方法一直是人们研究探索的课题。碱性硫酸铝解吸脱硫法，理论上讲，是一种脱除、解吸SO2效率高，脱硫富液解吸SO2后再生碱性硫酸铝循环使用，解吸产物—高纯度SO2可作为产品直接出售，或制造成硫酸、硫磺出售，具有二氧化硫污染治理与煤炭硫份资源化双重价值的脱硫技术。现有公开的技术是用碱性硫酸铝溶液脱除SO2，其脱硫富液解吸SO2可用的方法之一是CN209475936U与CN109224769A公开的碱性硫酸铝脱硫富液空化解吸SO2的系统及方法，专利技术人试验表明，当解吸率接近94％，55℃条件下空化解吸1吨SO2伴随产生水蒸汽约6.7吨，水汽化需热量约15.856×106千焦。中国专利申请号为202020272450.7、202010152407.1利用工业排汽废热作为二氧化硫空化解吸热源，通过废热利用，解决了这一庞大热耗的费用问题。但目前公开的二氧化硫空化解吸装置，仍存在着不适应这种大热耗、小温差下快速解吸二氧化硫的问题。专利技术人经过大量观察和研究发现，主要是下述原因导致：一是空化解吸装置采用的水平平板受热面难以满足大热耗换热要求，水平平板的凝汽面上凝结水附着严重，呈圆形斑点状悬挂，将换热的平板与释放热量的水蒸汽隔离开，导致传热热阻大；二是小温差使得空化解吸装置，单位水平投影面积在单位时间内空化气泡产量少，SO2解吸速率慢，被解吸液体在空化解吸室内所需要的滞留时间长。为了达到解吸的效率要求，在这些问题存在下，只能通过增加解吸装置水平投影面积，来增大换热面积和滞留时间，但这均导致SO2空化解吸装置庞大，占地面积大、物耗多、投资大、解吸成本高。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置及方法，解决空化解吸装置单位水平投影面积范围在单位时间内空化气泡产量少、SO2解吸速率慢和被解吸液体在空化解吸室内滞留时间长导致的空化解吸装置庞大带来的解吸成本高问题。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置，包括空化解吸单元，所述空化解吸单元由空化-凝汽界面分隔成上下两室，上室为迷宫空化解吸室，下室为迷宫蒸汽加热室；所述空化-凝汽界面采用凹凸界面，所述凹凸界面采用竖直或倾斜的侧面。本专利技术采用凹凸界面，增大了空化界面面积，使单位水平投影面积范围内空化气泡数量增加，减少了被解吸液体在空化解吸室内所需要的滞留时间；增大了凝汽面积，提高了单位水平投影面积范围内的蒸汽放热量；更重要的是，蒸汽放热后形成凝结水会在重力作用下沿竖直或倾斜表面向下流动，并在流动过程中由小水滴汇聚成大水滴加快流动并滴落，降低了凝汽界面凝结水膜产生的热阻，强化了传热。所述凹凸界面可以为金属板上冲压形成的点状凹坑，但优选采用波浪槽，便于加工。最优选的是，波浪槽的走向是由空化解吸室解吸液入口到解吸液出口方向，与波浪槽走向与入口到出口垂直方向相比，解吸液流动方向与槽的方向一致，不易形成流动死角。优选地，所述空化-凝汽界面的侧面与竖直方向的夹角为0-45°。进一步地，还包括解吸液进口联箱，用于将所述空化-凝汽界面上表面一侧的进液端相联通，并且将接收到的脱硫富液均匀分配于所述空化-凝汽界面的凹凸界面形成的多个凹槽内；解吸液出口联箱，用于将所述空化-凝汽界面上表面一侧的出液端相联通，并且将解吸二氧化硫后的再生液体排出。进一步地，还包括气体出口联箱，用于将所述空化-凝汽界面下表面一侧的出气端相联通，并且将所述迷宫蒸汽加热室内的不凝结气体排出。优选地，所述空化-凝汽界面的垂直于液体走向的横截面的形状为V形波浪、U形波浪或椭圆端部V形波浪。本专利技术还提供一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸方法，空化解吸单元由空化-凝汽界面分隔成迷宫空化解吸室和迷宫蒸汽加热室，空化-凝汽界面的表面作为迷宫空化解吸室和迷宫蒸汽加热室之间的热交换面，其中，所述空化-凝汽界面采用凹凸界面，所述凹凸界面采用竖直或倾斜的侧面。进一步地，使用工业排汽作为热源，包括以下步骤：(1)将脱硫富液通过解吸液进口联箱分配送入迷宫空化解吸室内，使得脱硫富液淹没空化-凝汽界面至设定深度；(2)将工业排汽送入迷宫蒸汽加热室，用于加热空化-凝汽界面；(3)空化-凝汽界面上的脱硫富液通过空化-凝汽界面的表面吸收热量发生空化解吸，气泡逸出液面；(4)工业排汽在空化-凝汽界面的下表面上放热后形成凝结水沿空化-凝汽界面向下流动并滴落，在迷宫蒸汽加热室底部汇集后排出，迷宫蒸汽加热室内的不凝结气体经气体出口联箱排出。优选地，步骤(1)、(3)中迷宫空化解吸室内压力值维持在脱硫富液设定空化解吸温度时所对应的饱和蒸汽压力值；步骤(2)、(4)中迷宫空化加热室内蒸汽温度高于迷宫空化解吸室内脱硫富液设定空化解吸温度，形成传热温差。优选地，所述空化-凝汽界面的侧面与竖直方向的夹角为0-45°。优选地，所述空化-凝汽界面的垂直于液体走向的横截面的形状为V形波浪、U形波浪或椭圆端部V形波浪。本专利技术提供的一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置及方法，具有如下有益效果：1、本专利技术提供的提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置，非常适应以工业排汽为热源的小温差、大热量空化解吸SO2条件下工作；2、空化-凝汽界面的侧面竖直或倾斜布局，显著增加了空化解吸装置单位水平投影面积范围的凝汽面积，并使空化-凝汽界面上的凝结水在重力作用下快速滑落脱离表面，有效降低了凝结水附着热阻；3、波浪槽内的脱硫富液受到三面加热，显著增加了空化解吸装置单位水平投影面积范围在单位时间内空化气泡产量，一方面波浪槽内受解吸液体空化剧烈，极大地强化了波浪槽内脱硫富液的解吸速率，另一方面大量的空化蒸汽穿越厚度较大的淹没层，极大地发挥了汽提SO2的功能，在空化与汽提协同作用下，使脱硫富液SO2的解吸速率提升了1个以上数量级，显著缩减了空化解吸装置的建造规模、占地面积和物耗量，有效降低了SO2的解吸成本。附图说明图1为本具体实施方式中的提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置的结构示意图。图2为图1中提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置的侧视剖面图。图3为具体实施方式的三种空化-凝汽界面的剖面结构示意图。附图中：1.空化解吸装置2.空化-凝汽界面2a.深V形空化-凝汽界面2b.深U形空化-凝汽界面2c.椭圆端部深V形空化-凝汽界面3.迷宫空化解吸室4.迷宫蒸汽加热室5.解吸液进口联箱6.解吸液出口联箱7.排气口8.蒸汽进口9.凝结水出口10.气体出口联箱。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置，包括空化解吸单元，其特征在于，/n所述空化解吸单元由空化-凝汽界面分隔成上下两室，上室为迷宫空化解吸室，下室为迷宫蒸汽加热室；/n所述空化-凝汽界面采用凹凸界面，所述凹凸界面采用竖直或倾斜的侧面。/n

【技术特征摘要】
1.一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸装置，包括空化解吸单元，其特征在于，
所述空化解吸单元由空化-凝汽界面分隔成上下两室，上室为迷宫空化解吸室，下室为迷宫蒸汽加热室；
所述空化-凝汽界面采用凹凸界面，所述凹凸界面采用竖直或倾斜的侧面。


2.根据权利要求1所述的空化解吸装置，其特征在于，所述空化-凝汽界面的侧面与竖直方向的夹角为0-45°。


3.根据权利要求1所述的空化解吸装置，其特征在于，还包括
解吸液进口联箱，用于将所述空化-凝汽界面上表面一侧的进液端相联通，并且将接收到的脱硫富液流量均匀地分配于所述空化-凝汽界面的凹凸界面形成的多个凹槽内；
解吸液出口联箱，用于将所述空化-凝汽界面上表面一侧的出液端相联通，并且将解吸二氧化硫后的再生液体排出。


4.根据权利要求1所述的空化解吸装置，其特征在于，还包括
气体出口联箱，用于将所述空化-凝汽界面下表面一侧的出气端相联通，并且将所述迷宫蒸汽加热室内的不凝结气体排出。


5.根据权利要求1所述的空化解吸装置，其特征在于，所述空化-凝汽界面的垂直于液体走向的横截面的形状为V形波浪、U形波浪或椭圆端部V形波浪。


6.一种提升二氧化硫解吸速率的空化解吸方法，其特征在于，空化解吸单元由空化-凝汽界面分隔成迷宫空化解吸室和迷宫蒸汽加热室，空化-凝汽界面的表面作为迷...

【专利技术属性】
技术研发人员：温高，温日辉，
申请(专利权)人：温高，
类型：发明
国别省市：内蒙;15