[发明专利]气体吸收塔

说明书

本发明涉及一种气体吸收塔，例如脱硫塔，该塔从例如沸腾器产生的烟道气（废气）中吸收或除去某种组分如二氧化硫或氧化硫。

烧煤的沸腾器产生含大量氧化硫如SO₂的烟道气。因此，在排放至大气中前，一般将烟道气通过脱硫塔除去氧化硫，以防止例如酸雨等公害。

起气体吸收塔作用的脱除氧化硫的常规脱硫塔是按照图6所示建造的，其中，用数字10和20分别表示第一脱硫塔和第二脱硫塔。先将废气送至第一脱硫塔10，在其中除去大量氧化硫。然后将烟道气（废气）送至第二脱硫塔20，在其中将剩余的氧化硫脱除至一给定值。

第一脱硫塔10的截面为长方形并在垂直方向上延伸。塔10在其顶端有烟道气进口11，在其最下部有烟道气出口13。该出口13还作为第二脱硫塔20的入口。该出口13朝向第二脱硫塔20的下部并与其相连。用支脚19将第一脱硫塔10垂直固定在基础上。一些用于喷洒吸收剂的喷嘴12安装在第一脱硫塔10的内部，其安装方式为在垂直方向上相互隔开一定的距离。从喷嘴12喷出的吸收剂与废气的流向相反。在第二脱硫塔20的底部安装有接收（收集）吸收剂的容器21。管线16经管线14和泵15将容器21与喷嘴12相连。在泵15的吸入端，提供补充液的管线62与管线14相连。排出管线17将部分废弃吸收剂（吸收液体）排至废水处理设备（图中未标出）中。

第二脱硫塔20的截面为圆形并在垂直方向上延伸。用支脚35将塔20的下部垂直固定在基础上。上述用于接收吸收剂液体的容器21安装在第二脱硫塔20的底部，低于第一脱硫塔10的烟道气出口13的位置。在容器21之上，面对第一脱硫塔10的烟道气出口13的位置形成气-液分离室22。容器23安装在室22之上，以接收从位于其上的第二脱硫区流下的吸收剂液滴。在每个容器23之上有泡罩24，其下部开口端朝向室22。在每个泡罩24上端装有伞24a，以形成气体排出口。每个伞24a上装有较小的泡罩24b，其结构与泡罩24相似。在容器23之上，装有填充床25。该床由树脂颗粒组成，使气体与吸收剂相接触。在填充床25之上，装有一些用来喷洒吸收剂的喷嘴31。在喷嘴31之上，装有液滴分离器26。该液滴分离器用来除去水雾如气体中夹带的液滴。在塔20的顶端形成用来排出脱硫气的排出口27。管线30经管线28和泵29将容器23与喷嘴31相连。在泵29的吸入端，提供补充液的管线32与管线28相连。

现在描述具有上述结构的脱硫塔的操作。例如，从沸腾器来的烟道气的温度为140℃-150℃，含有1000ppmSO₂。该烟道气从塔10的废气进口11进入第一脱硫塔10。下行时，该气体与从喷嘴12喷出的吸收剂液体逆流接触。因此，除去大部分废气中所含的氧化硫如SO₂。此时，烟道气中所含的灰尘如飘尘也被除去，烟道气被冷却。当经过如此处理的烟道气离开第一脱硫塔10的烟道气出口13时，例如其温度大约为60℃，SO₂的浓度大约为150ppm。经初脱硫后，烟道气从烟道气出口13进入第二脱硫塔20的气-液分离室22。在该室中，从气体中分离出液体。在最低处的容器21中收集液体。气体（废气）在塔20内向上流，经过泡罩24和小泡罩24b，并在塔20的截面上均匀分布。然后，气体进入位于较高位置处的填充床25。在填充床25内，从喷嘴31喷出的吸收剂液体与烟道气均匀地接触。结果，将气体中的SO₂脱除至例如约40ppm。通过床25的吸收剂液体进入容器23并留在其中。用泵29通过管线28和30将该液体送回至喷嘴31，以重复使用该液体。吸收剂液体从容器23溢流并落入位于其下端的第一脱硫区的容器21中。经填充床25将烟道气中的SO₂脱除至一给定值后，将该气体通过液滴分离器26以除去水雾。然后将气体从出口27排出。

用以脱除SO₂（二氧化硫）的吸收剂液体可为MgSO₃（亚硫酸镁）、Mg（HSO₃）₂（亚硫酸氢镁）、MgSO₄（硫酸镁）和H₂O（水）的混合物。SO₂主要由MgSO₂所吸收。向上述混合物水溶液中提供Mg（OH）₂（氢氧化镁）。例如，在第一脱硫塔10中所用的混合物水溶液的浓度为5%，pH值为5.2。在第二脱硫塔20中所用的混合物水溶液的浓度为1%，pH值为5.9-6.2。