Испарительный скруббер со спутными потоками для обработки загрязненного газа

 

Использование: для удаления загрязняющих веществ содержащихся в топочных газах. Сущность изобретения: вертикальный сухой скруббер с параллельным потоком содержит корпус, имеющий впуск отходящего газа и выпуск обработанного газа. Множество распылителей, смонтированных аэродинамически, расположено во внутренней части корпуса для выпуска суспензии в газовый поток для обработки газа. Использование аэродинамически смонтированных распылителей снижает падение давления в камере. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к газовым скрубберам, которые позволяют удалить оксиды серы и других загрязняющих веществ, содержащихся в топочных газах, образующихся во времени сгорания ископаемых топлив (угля, нефти, нефтяного кокса и т.д.) и/или отходов, которые сжигаются на установках генерирования электрической энергии, установках преобразования отходов в энергию и других, промышленных процессах.

Известен испарительный скруббер со спутными потоками для обработки загрязненного газа, содержащий промывную камеру с впускным патрубком загрязненного газа и выпускным патрубком обработанного газа, размещенным перпендикулярно оси камеры, по меньшей мере, один ряд аэродинамических элементов, имеющих переднюю и противолежащую заднюю кромки, устройство для распыления абсорбента, по меньшей мере, одну отклоняющую пластину.

Цель изобретения состоит в усовершенствовании существующей технологии сухих скрубберов путем снижения потерь давления в устройстве впуска или распределения газового потока при одновременном улучшении контакта газа-жидкости путем равномерного диспергирования сорбента в газовом потоке, что ведет к повышенной эффективности удаления оксида серы или других загрязняющих веществ, к повышенному использованию реагентов.

Указанная цель достигается тем, что в предложенном скруббере промывная камера размещена вертикально, впускной патрубок подведен к верхней части камеры перпендикулярно ее оси, выпускной патрубок подведен к нижней части камеры и имеет заглубленный в камеру вводной конец, обращенный к нижней части камеры, при этом каждый аэродинамический элемент выполнен в виде копья, передняя кромка которого выполнена с большим радиусом, а задняя с меньшим радиусом, распылителя встроены в аэродинамические элементы, в каждом аэродинамическом элементе у задней кромки размещен, пол меньшей мере, один распылитель, а устройство для распыления абсорбента сообщено с источником подачи раствора или суспензии.

Кроме того, скруббер содержит размещенный в нижней части камеры бункер с выпуском для вывода отходов в виде твердых частиц.

При этом, по меньшей мере, одна отклоняющая пластина размещена в камере между выпускным патрубком загрязненного газа и аэродинамическими элементами и ориентирована по потоку от впускного патрубка в направлении вдоль аэродинамического копья.

На фиг. 1 представлен вертикальный вид в сечении испарительного скруббера, содержащего настоящее изобретение; на Фиг. 2 аэродинамическое копье с частичным вырезом; на фиг. 3 разрез по А-А фиг. 2, показывающий конструкцию аэродинамического элемента, используемого в соответствии с настоящим изобретением. Вертикальный сухой скруббер имеет корпус 40 с впуском 42 для газа, которые поступают в камеру, образуемую корпусом 40.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Один или множество рядов аэродинамических элементов 48 разбрызгивают с равномерным распределением тонко распыленный щелочной раствор или суспензионный реагент в горячем потоке топочного газа, чтобы абсорбировать оксиды серы и/или другие загрязняющие вещества. В течение секунд тепло топочного газа испаряет жидкость из капель суспензии, что понижает температуру выпускного газа и образует сухой продукт. Хотя на фиг. 1 показано плоскостное расположение аэродинамических элементов 48, понятно, что аэродинамические элементы могут быть направлены в других направлениях, таком как в сторону стенки корпуса 40, и могут быть зигзагообразными. Соответствующее альтернативное расположение может иметь одно или больше аэродинамических элементов 48, расположенных уступом вертикально от других элементов.

Обрабатываемый газ продолжает двигаться вниз за форсунки, выходя из сухой газоочистительной камеры через выпуск 44 и под прямым углом к нижнему направлению потока. Часть разбрызгиваемого сухого продукта скапливается в бункере 52, расположенном у основания корпуса, и затем разгружается в систему удаления золы через выпуск 46 для отходов. Для некоторых вариантов реализации по крайней мере, одна отклоняющая лопасть 41 или другое устройство распределения воздуха может быть предусмотрено в камере между впуском 42 и блоками аэродинамических элементов, чтобы перенаправлять и распределять топочный газ. Выпуск 44 может иметь обращенный вниз впуск 50 из камеры или радиально соединенный впуск вблизи бункера 52 или соединенный соответствующим образом, чтобы соответствовать низкому падению давления.

Так как щелочной раствор или суспензионный реагент равномерно диспергированы в газовом потоке, может достигаться более низкое снижение температуры при разбрызгивании (т.е. более низкое приближение к насыщению), чем в случае конструкций скрубберов предшествующего уровня техники, что улучшает утилизацию реагента и эффективность удаления оксидов серы и других загрязняющих веществ.

Распыляемые вода и сорбент поступает во внутренний патрубок 60 водосборника в канале 61. Внутренний патрубок 60 водосборника подает воду или сорбент в распылительную смесительную камеру 65 через внутреннюю гильзу 62.

Внутренний патрубок 60 водосборника установлен с помощью распорок 64 концентрически в наружном патрубке 63 водосборника, который образует направляющую кромку устройства аэродинамического копья. Распыляемый газ поступает во вспомогательный питающий боковой канал 72 через впускной канал 82 распыляемого газа, который направляет воздух в кольцевой зазор 74 образованный между внутренним патрубком 60 водосборника и наружным патрубком 63 водосборника. Газ течет через этот кольцевой зазор и затем в распылительную смесительную камеру 65, входя через впускной канал 69 и кольцевой зазор 66, образованный между внутренней гильзой 62 и наружной гильзой 84, удерживаемой посредством соосно выровненных распорок 80. Гомогенизированная смесь газа, жидкости и/или твердых частиц выходит из распылительной смесительной камеры 65 и затем через отверстия форсунки 76 наконечника 86 распылителя.

Наружная гильза 84 удерживается в патрубке 63 посредством уплотнительной прокладки 79, уплотнительного кольца 70 и гайки 71 уплотнительной прокладки.

Защитный газ распылителя поступает через канал 73 защитного газа в монтажной пластине 83 и направляются через канал, ограниченный частично наружным патрубком 63 водосборника и аэродинамической оболочкой 96, которая прикреплена к патрубку 63. Затем защитный газ течет в наконечник 86 распылителя в результате вхождения в кольцевой зазор 94, образованный между наружной гильзой 84 и корпусом 98 гондолы, проходящим от задней кромки 97 аэродинамической оболочки 96. Равномерное распределение потока защитного газа среди множества распылителей достигается путем использования уникально калиброванного отверстия 90 распределения потока, соединенного с внутренней стенкой каждого корпуса 98 гондолы.

Формула изобретения

1. Испарительный скруббер со спутными потоками для обработки загрязненного газа, содержащий промывную камеру с впускным патрубком загрязненного газа и выпускным патрубком обработанного газа, размещенным перпендикулярно оси камеры, по меньшей мере один ряд аэродинамических элементов, имеющих переднюю и противолежащую заднюю кромки, устройство для распыления абсорбента с распылителями, по меньшей мере одну отклоняющую пластину, отличающийся тем, что промывная камера размещена вертикально, впускной патрубок подведен к верхней части камеры перпендикулярно ее оси, выпускной патрубок подведен к нижней части камеры и имеет заглубленный в камеру вводной конец, обращенный к нижней части камеры, при этом каждый аэродинамический элемент выполнен в виде копья, передняя кромка которого выполнена с большим радиусом, а задняя с меньшим радиусом, распылители встроены в аэродинамические элементы, в каждом аэродинамическом элементе у задней кромки размещен по меньшей мере один распылитель, а устройство для распыления абсорбента сообщено с источником подачи раствора или суспензии.

2. Скруббер по п.1, отличающийся тем, что содержит размещенный в нижней части камеры бункер с выпуском для вывода отходов в виде твердых частиц.

3. Скруббер по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна отклоняющая пластина размещена в камере между впускным патрубком загрязненного газа и аэродинамическими элементами и ориентирована по потоку от впускного патрубка в направлении вдоль аэродинамического копья.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3