[发明专利]气液反应装置和脱硝方法

说明书

本发明涉及脱硝工艺技术领域，公开了一种气液反应装置和脱硝方法。该气液反应装置包括塔体(1)、设置在所述塔体(1)顶部的一个以上的气液混合部件、以及设置在所述塔体(1)底部的液体循环池(3)；其中，所述气液混合部件包括气液导入单元(7)、文丘里管和气液混合管(8)；所述气液导入单元(7)、所述文丘里管和所述气液混合管(8)依次密封连接，所述气液混合管(8)的下端口设置于所述液体循环池(3)的内部。本发明的气液反应装置能够保证液体和气体多相流之间的混合、传质、传热和反应能够良好的效果。

技术领域

本发明涉及脱硝工艺技术领域，具体涉及一种气液反应装置和脱硝方法。

背景技术

气液固三相反应广泛应用于炼油、制药、化肥、环保、食品等领域中，由于反应的实际速率受到传质和传热的影响，因此在反应器及相应工艺的具体设计中，气液的流动和分布状况，是影响到反应效果的关键因素。

喷射吸收是以气液并流形式进行，气液两相具有较大的接触面；因运动中的流体缩径加速，会形成较大的真空度，气液在真空区域混合传质，从而实现混合和传质过程的极大强化，因此提高了传质速率，从而能够显著的改变受传质速率限制的化学反应。因而被广泛的应用于能源、石油、环保、化工、冶金和水处理等领域中。

目前，脱硝技术主要有以下几种：(1)固相吸收/再生脱硝技术，如CuO法吸收，活性炭吸收等；(2)气固催化脱硫脱硝技术，如循环流化床烟气脱硫技术等；(3)吸收剂喷射脱硝技术，如尿素法等；(4)湿法烟气脱硫技术，如尿素法等；(5)电离放电脱硝技术等；

CN 108246071 A公开了一种可调喉口文丘里管强电离放电脱硫脱硝装置，其主要技术是利用文丘里管的喉管处的放电，将烟气中的大部分O₂、N₂、H₂O等气体分子离解电离并行成高浓度的·OH、·O、HO₂、O₃等活性粒子，可快速将烟气中的SO₂、NO_x直接氧化成H₂SO₄、HNO₃。但该专利的缺点是工程实践难度大，难于工业化；从安全环保角度而言，在处理量很大的情况下处理烟气，必然要求更高的放电电压和操作空间，这就对操作方式和安全管理提出了更高的要求。

CN205109431U提供了一种新型的文丘里管氨混合气，其主要特点是：在文丘里管缩径管后方的扩散段设置带孔的圆形挡板，使得进入扩散段的气液混合物在圆形挡板处被阻挡，返回喷嘴方向，实现流体的再混合扩散，从而强化传质。但这种装置的缺点是气液相的压降很大，并且传质限度有一定的限制。

CN 207722608 U提供了一种带有文丘里管的烟气污染物脱除装置，其主要创新之处是在烟气污染物脱除塔底部设置有成套文丘里管装置，利用文丘里管产生湍流，在保证净化效果的同时，减少装置体积和造价，但此装置的缺点仍然是传质限度的受限，充足的文献和试验结果表明，单纯的文丘里管系统并不能达到足够大的脱除NO_X的效率；上述现有脱硝技术中仍存在许多问题，突出的问题是气液分布和传质速率受到限制，达不到环境排放的标准；或者是为达到排放标准，使得脱硝装置内的填料或者脱硝剂的用量很大；或者是工艺能耗很大，工艺装置投资较大，NO和NO₂的工艺安全环保问题严重。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在气液传质效果较差的问题，提供一种气液反应装置和脱硝方法，保证液体和气体多相流之间的混合、传质、传热和反应能够良好的效果。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种气液反应装置，该装置包括塔体、设置在所述塔体顶部的一个以上的气液混合部件、以及设置在所述塔体底部的液体循环池；其中，所述气液混合部件包括气液导入单元、文丘里管和气液混合管；所述气液导入单元、所述文丘里管和所述气液混合管依次密封连接，所述气液混合管的下端口设置于所述液体循环池的内部。