一种用于气体的提取装置，其优选为洗气装置，该装置包括：扩散器，其用于对气体进行传输，使其经过该扩散器的扩散区域；以及喷射装置，其用于在整个扩散区域上喷射液体流，以使得气体被液体流所夹带。本发明专利技术还提供了一种方法，其包括：在整个扩散器的扩散区域上喷射液体流；并对气体进行传输，使其流经扩散区域，以与液体流相接触。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于气体的提取装置，该装置例如是用于在气体 与液体之间实现质量、热量和/或动量转移的气-液接触装置，特别是， 本专利技术涉及一种洗气装置，其用于将可溶于水的气体从混合气流中清 除出去。
技术介绍
对于此类装置的要求在许多产业部门中都是相同的，其中的产业 部门例如是化学产业部门或发电行业，在这些行业中，完成这一功能 的装置通常被称为气体洗涤器。这些装置表现出不同的效能，该效能 取决于它们的设计和它们所处的应用场合。在产业中，从废气流或过程气(process gas)流中去除某些组分 的需求来源于如下的事实这些组分存在对环境造成损害或造成有毒 公害的潜在风险。例如，烃类燃料中所含的硫化物导致这样的结果 燃料的燃烧会带来二氧化硫的排放。在被按照这种方式释放之后，二 氧化硫可能被大气中的水分吸收，这将有助于形成酸雨。目前，对于尽可能地降低废气中所含杂质浓度的压力越来越大。当前的法规为各种组分都设定了最高排放水平，且这些限制水平有望 在将来会进一步降低。某些杂质可溶解到液体一例如水中。因而，很常见的作法是在化 学或工业处理过程中设置一些处理阶段(stage),在这些处理阶段中， 含有潜在危险性或污染性的杂质的气流被按照一定的方式与液体流混 合起来，以促进气体的吸收，由此形成气-液溶液，随后，该溶液受 到处理，以减小其有害作用。这样的过程通常被称为洗涤或洗气处理。典型的处理是在气流中使用细雾或液体喷雾，以便于使气体暴露 在表面积大的小液滴中，从而促进了按照该方式对气体的吸收。此外，如下的方案也是公知的使要被洗涤的气体在液体槽中产生出气泡， 从而实现了将气体吸收到液体中的途径。通常情况下，通过使气体流 经板件上的多个孔洞、并从位于板件上方的水中流过而实现该设计。 另一种公知的处理采用了如下的设计按照某种方式，使气体与液体 对向流或共向流，此条件下，液体与气体组分之间的接触面积得以增 大，例如通过釆用所谓的"填充床"来实现该处理。这些系统的效能存在着相当大的变动，其效能可取决于气体和液 体的性质一例如溶解性、反应活性、温度、pH值等。但是，所有这些系统的一个关键特性在于气流与液流的物理混 合对处理的效能具有根本的重要性。气流与液流的有效混合将包括如 下的因素气体相与液体相之间长时间的接触；并且接触表面具有大 的面积。湍流和紊流混合方法能带来很高的混合效率，但也会造成系 统中流动能的损失，这些方法或者会对系统的总性能造成损害，或者 难于利用其它的装置对等地实施(counter-act)、或者实施起来的成本 高，其中的其它装置例如是机械装置。第4405533号美国专利(Norabeck等人)介绍了一种输送装置， 其用于与蒸发接触体配套使用，该专利涉及到如下的内容在蒸发体或热交换器中使用分布开的喷雾，目的在于减少空气或气流中夹带的 不利水滴。提出该装置的目的在于简化结构，并对水喷雾进行引导， 从而可确保喷雾与热交换器翅片的表面具有良好的接触。尽管该装置 涉及到了在金属表面上喷射水的内容，但这样作的原因并不针对于将 气体掺入到液体中、进而改善混合效果或类似的目的，而且，该装置 也不能被用于上述的目的。第2004/011200 ( Goode等人)号美国专利7>开了 一种方法，其用 于将向下流动/向上流动的湿烟气脱硫(WFGD )系统转化为向上流动 的单环路WFGD系统，该专利涉及一种用于实施烟气脱硫的常规喷 淋塔，该方案采取的措施是取消位于喷淋塔上游的普通冷却装置， 从而消除了在系统内部将向上流-向下流分支与向上流分支组合起来 的需求，从而改善了压力损耗特性，同时，在系统内部仍然保留了冷却区域。该装置是对现有喷淋塔系统的一种简单改进，并没有提供一 种新型的提取装置。第6036756号美国专利(Gohara等人)介绍了 一种改型的中心进 口式洗气器，其带有吸收气体的分配盘，用于改善气体-液体在吸收 区中的相互接触，该装置是由常规的喷淋塔构成的，但对气体入流进 行引导，使其流经处理单元的中心。在装置的底部设置了容纳着洗气 液体的槽池，且气体进口靠近槽池中液体的液面，从而可将气流从向 下流动折返为向上流动。在气体改变流动方向的位置点处，设置了另 外的穿孔盘，该盘具有改善气流任何不良分布的效果。第5527496号美国专利(Rogers等人)介绍了一种集成有喷淋头 的盘装置，其包括多个水平的盘，这些盘被定向在与穿孔板相交的平 行线上。在第二实施方式中，盘将液体引导向上，以使得液体在随后 向下掉落到穿孔板上。该装置使用了数目很多的小喷雾嘴，以改善流 体在穿孔板上的分布，且该装置被构建成大型喷淋塔的组成部件。采 用大量喷雾嘴会带来被液体流中所含碎屑堵塞的风险，但对于陆基 (land based)的系统，可在维护保养期间将堵塞的喷雾嘴更换掉。 在穿孔板的上方设置大量的喷嘴将无法确保避免气体出现旁路现象， 这是因为气体可从相邻喷嘴之间的区域流过而不与液体相接触。在喷 淋头之间的区域内，相对流动的液体会发生冲撞，从而，与不存在任 何液体的相邻喷嘴间的区域相比，气体在流过喷淋头之间区域时会遇 到较大的阻挡。因而，从喷嘴间区域流过的气体量将增加，导致大量 的通流气体没有经过洗气处理而通过。
技术实现思路
因而，本专利技术的目的在于提供一种用于气流和液体流的混合装置， 其通过形成大的接触表面积、保证足够的接触时间、以及形成紊流而 显著改善混合效果，从而增强了气体被吸收到液体中的程度，同时还 实现了低的压力损失。本专利技术是基于上述的思路而研发的。根据本专利技术的第一方面， 一种用于气体的提取装置包括扩散器，其用于对气体进行传输，使其经过该扩散器的扩散区域；以及喷射装 置，其用于在整个扩散区域上喷射连续的液体流，以使得气体被液体 流夹带走。根据本专利技术的第二方面， 一种用于对气体进行处理的方法包括 设置具有扩散区域的扩散器；在整个扩散区域上喷射液体流；以及对 气体进行传输，使其通过扩散区域，以与液体流相接触，从而使气体 被夹带到液体流中，并变为与液体良好混合的状态。在整个扩散区域上喷射液体流可带来的优点在于流经扩散器的 所有气体都与液体相接触，由此在气体与液体之间实现了优异的转移 效果，其中的转移例如是热量转移、质量转移、或动量转移。因而， 在本专利技术中，连续的介质是液体，由此减小了发生气体旁路的可能性。 在典型的现有系统中，连续的介质是气体，这将导致气体旁路的发生。本专利技术还确保了经过扩散器的压力损失降低，这是因为对液体 的喷射具有通过扩散区域对气体进行抽吸的作用。这一作用不仅可起 到喷射器的作用，还意味着能被用来形成混合效果的能量与液体射 流的动能直接相关，而非与气流的动能相关，因而，混合能量将显著 地增大。优选地是，喷射液体流基本上平行于扩散区域的表面。这就减小 了发生气体旁路的可能性，而气体旁路会显著降低装置或方法的效能。 这样的设计还实现了如下的效果气体可被良好地夹带到液体中。优选地是，用于将液体流喷射到表面上的装置应当形成覆盖整个 扩散区域的、在空间上连续的非中断性液体流，该液体流例如可以是 液体流面(sheet)的形式。按照这种方式，在扩散区域的范围内获得 了均匀的液体流。用于对液体流进行喷射的装置可以是液体入口。可 选地是，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于气体的提取装置，其包括：扩散器，其用于对气体进行传输，使其经过该扩散器的扩散区域；以及喷射装置，其用于在整个扩散区域上喷射连续的液体流，以使得气体被液体流所夹带。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰D扬，史蒂文吉勒姆，彼得J伍德伯恩，
申请(专利权)人：阿特金斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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