从气体中分离二氧化硫的方法与设备技术

从气体中分离二氧化硫的设备（１）具有气体（４）的入口（２）和二氧化硫已被分离出去的气体（４０）的出口（４２）。多孔板（２０）安装于入口（２）与出口（４２）之间，多孔板用于让气体（４）从下向上穿过。多孔板支承在其上边（２２）之上流动的吸收液液层（２４）。入口管（１２）把吸收液容器（６）连结到多孔板（２０）的上边（２２）。装置（１０）把吸收液（８）从容器（６）经入口管（１２）输送到多孔板（２０）的上边（２２）并沿多孔板（２０）输送。设备还具有收集在多孔板（２０）上流动的吸收液（８）的出口盒（３０）和至少一个分布装置，分布装置用于使经入口（２）供给设备的气体（４）在穿过多孔板（２０）之前与从出口盒（３０）流向容器（６）的液体（８）接触。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用含水吸收液从气体中分离二氧化硫的方法，在该方法中所述气体向上穿过其上设有吸收液的流动液层的基本为水平的多孔板。本专利技术还涉及利用含水吸收液从气体中分离二氧化硫的设备，该设备包括含二氧化硫的气体的入口和二氧化硫分离出去后的气体的出口；所述入口与出口之间的基本为水平的多孔板，所述多孔板用于让含二氧化硫的气体从下向上穿过并支承位于其上边之上的流动的吸收液液层；吸收液容器；至少一根连结所述容器与多孔板上边的入口管；至少一个把吸收液从所述容器经过所述入口管输送到所述多孔板上边并使吸收液沿该板流动的装置。
技术介绍
二氧化硫是一种诸如煤、石油、天然气、工业和生活废品、泥煤之类的含硫材料氧化中产生的气体。二氧化硫也可能是例如冶金过程之类的化学反应过程的残余产物。一般情况下是不允许逸出大量二氧化硫进入大气中的，因此，这意味着必须进行某种清洁处理。其中一例就是发电厂和其他燃烧燃料的工厂进行的废气清洁处理。这些工厂在燃烧燃料中形成的废气通常要用吸收液吸收二氧化硫的办法进行清洁等方面的处理。所述吸收液含有适于吸收二氧化硫的成分，例如可以包括水和下面的一至数种物质石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠溶液和类似的物质。废气，例如，可以按EP0,162,536号说明的那样在喷雾室内进行清洁处理，或者按US5,246,471号说明的那样用多孔料盘进行清洁处理。然而，已经发现使用这些设备对气体，特别是对废气进行清除二氧化硫的清洁处理需要大量的能量，因为要以比较高的压力泵送大量的吸收液。US4,099,925号、5,660,616号、4,239,515号和WO 96/00122号说明过以低能耗进行清洁处理的设备。向上输送废气，使之穿过其上面有流动的吸收液液层的多孔板。如果废气中的水蒸气不饱和，在清洁处理过程中吸收液中的水就会蒸发进入废气中。现已发现在废气穿过所述多孔板时这种蒸发会部分地发生。有一个难以解决的问题是诸如石灰、石灰石、石膏、亚硫酸钙、硫酸钠之类溶解或悬浮于吸收液中的物质趋向于汽化并沉淀于多孔板的下面和多孔板的孔中。这会增加穿过多孔板的压降并使多孔板区域的压降变化不定。由于压降增加会导致能耗增加，由于废气在多孔板上吸收液层内的不均匀分布而导致二氧化硫的吸收减少。对这个问题的现有解决办法是在有多孔板的清洁处理设备之前安装一个例如US5,753,012号披露的那种分离喷雾塔式的冷却器。在废气被首先引入的这个分离喷雾塔内，要以液流与废气流之比(也叫L/G)一般大约为每立方米废气0.2-1升液体并以能使液体雾化、水蒸气饱和于废气的高压喷射含水液体。废气在水蒸气饱和后穿过多孔板方可没有固体沉淀的危险。然而，安装分离喷雾塔是一个复杂的耗能的解决办法，它包括多个泵、管子、液箱、控制系统和一个分离塔。此外，在使用这种喷雾塔时，可能形成半干微粒，这种微粒会附着于多孔板的下面。因此，有时需要安装一个断续地清洗多孔板下面的系统。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种能克服现有方法的上述缺点或大大减少所述缺点的分离二氧化硫的有效方法。根据本专利技术，这一目的是用本专利技术前言提到的那种方法达到的，其特征在于吸收液是在多孔板上面从入口区输送到出口区，在出口区被收集起来再向下流进入吸收液容器的；废气则首先输送穿过接触区，在该区与从出口区向下流向所述容器的吸收液接触，然后向上输送穿过所述多孔板及其上面流动的液层，达到分离二氧化硫的目的。接触区基本上使废气饱含水蒸气从而减少在多孔板上发生沉淀的危险。还可以在接触区吸收二氧化硫。当分两步，即，首先在接触区，然后在多孔板上的吸收液层，吸收二氧化硫时，二氧化硫的吸收总量会增加。因为吸收液首先在多孔板上流动，然后到达接触区，会有逆流，这有利于吸收。根据优选实施例，把选自石灰、石灰石及其悬浮物的吸收剂加入吸收液。因为二氧化硫要从大流量的废气中分离，从节约的观点出发石灰和石灰石是好吸收剂。由于所含的化合物，例如，石灰石、石膏和亚硫酸钙的可溶性有限，吸收液含有的石灰和石灰石是以悬浮固体颗粒的形式存在的。使用根据本专利技术的方法很少有所述悬浮固体颗粒附着于多孔板并引起多孔板堵塞的危险。容器内的吸收液液面适宜于在接触区水平面之下，在吸收液液面与出口区之间有输送废气通过的通道，表示吸收液液面高度从而也是表示所述通道高度的参数以所述通道内的废气流速在5-35米/秒范围内的方式加以控制。现已了解，这一范围内的流速可以使废气与吸收液之间有良好的接触，从而使废气中的水蒸气饱和以及压降的减少达到满意的程度。通过调整所述通道的高度就可以在废气流量不同的情况下把废气的流速保持于所述理想的范围之内。在一个优选方法中，出口区包括出口盒，所述出口盒至少有一个在接触区分布从出口区流向容器的吸收液的装置，出口盒内的液压与紧靠接触区之前的第一点和流动的吸收液液层之上的第二点之间的废气压力差的比用所述液体静压力大于所述废气压力差这种方法控制。这样可以保证，废气不会流进出口盒，而吸收液流出分布装置并在接触区与废气接触。更为优选的办法是所述液体静压力与所述废气压力差之间的比以把离开分布装置的吸收液流速设定在0.2-3米/秒的方式来控制。吸收液有这样的流速时，接触区内的废气与吸收液就会有效地接触。获得这种流速所需的液体静压力比较低，这会导致动力消耗低。这是因为出口盒内的液压高导致吸收液从容器回到入口区的提升高度高的缘故。根据一个优选实施例，废气在引入接触区之前是不饱和的，它是在接触区与向下流动的吸收液接触时基本饱和水蒸气的。饱和水蒸气大大减少吸收液中溶解的或悬浮的物质沉淀于多孔板的下边的危险并减少多孔板内压降增加引起的问题。本专利技术的另一目的是提供一种分离二氧化硫的简单设备，这种设备能克服或大大减少现有设备的上述缺点。根据本专利技术，这一目的是通过本专利技术前言中提到的那种设备达到的，其特征在于它还包括至少一个收集流动于多孔板上面的吸收液的出口盒；至少一个分布装置，该装置用于使通过入口供给所述设备的废气在穿过多孔板之前与从出口盒流向容器的吸收液接触。分布装置适宜于包括至少一个孔口。所述孔口，可以制成各种形状，往往适于形成吸收液的喷射，喷出的吸收液的主要部分到达容器，次要部分被废气夹带走，所述吸收液与废气有良好的接触。多数种类的孔口设计成能提供低的压降和良好的液体分布，以及堵塞的危险很小。特别理想的是，所述孔口的特性尺寸，例如，孔的最小直径，最小的间隙宽度为1-8厘米。孔口的这种大小会产生良好的分布、低的压降并与吸收液接触形成适当大小的小液滴。在所述与吸收液的接触中产生的小液滴，大小范围很宽。这种大小范围包含一定量的与不包含水蒸气的废气接触时迅速汽化的小液滴。然而，吸收液的主要部分不应为废气所夹带，而是落入容器。出口盒的底部低于多孔板的上边的水平是适宜的。这样配置的底部可以提供足够高的液压，以便从分布装置喷出的吸收液有所需的流速。根据一个优选实施例，容器内吸收液的液面低于出口盒，在吸收液液面与出口盒之间有一个通道。这一实施例可以通过改变容器内吸收液液面高度改变通道。同时又可方便地获得一个收集装置，很容易把穿过所述通道的吸收液收集到容器内。吸收液液面与从分布装置向下流的吸收液一起有效地密封所述通道，减少废气不接触吸收液就通过通道的危险。特别理想的是容器内吸收液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用含水吸收液（８、５０８、６０８）分离气体（４、５０４、６０４）中的二氧化硫的方法，其中，所述气体（４、５０４、６０４）向上输送穿过基本水平的多孔板（２０、５２０、６２０），所述多孔板上有所述吸收液（８、５０８、６０８）的流动液层（２４），其特征在于：所述吸收液（８、５０８、６０８）从入口区（１４、５１４、６１４）在所述多孔板（２０、５２０、６２０）上面输送到出口区（２８、５２８、６２８），在此出口区内所述吸收液（８、５０８、６０８）被收集起来并使之向下流到盛放吸收液（８、５０８、６０８）的容器（６、５０６、６０６）；首先输送所述气体（４、５０４、６０４）穿过接触区（４４），所述气体在此区内与从所述出口区（２８、５２８、６２８）向下流到所述容器（６、５０６、６０６）的所述吸收液（８、５０８、６０８）接触，然后再把所述气体（４、５０４、６０４）向上输送穿过所述多孔板（２０、５２０、６２０）及设在其上的所述流动的液层（２４），分离二氧化硫。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏内本特松，拉尔斯埃里克约翰松，谢尔诺林，马蒂马里普，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]