微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置及方法
【專利摘要】微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，包括進氣管，進氣管出口端與文丘里管進口端連接，進氣管上設(shè)有增壓泵；文丘里管出口端與旋流分離器的旋流進料口連接；文丘里管中部收縮頸部上設(shè)有石灰水進口，石灰水進口通過管道與水泵出口連接，水泵進口通過管道與石灰水漿液池連通；文丘里管及旋流分離器位于密閉金屬殼體內(nèi)，金屬殼體上裝置有至少一個微波發(fā)生器；旋流分離器的固液出口端與金屬殼體外部的石灰水漿液池連通，氣體通過旋流分離器的氣體出口排出金屬殼體；本發(fā)明還提供了文丘里管氣液混合、微波場下的兩級脫硫以及旋流分離的脫硫方法。本發(fā)明通過氣液充分混合、微波作用下的兩級濕法脫硫及第二級的旋流強化脫硫，能有效提高煙氣脫硫效率。
【專利說明】微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)煙氣處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及濕法煙氣脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及在微波作用下進行兩級氣液湍流混合反應(yīng)并同時通過旋流進行氣液固分離的煙氣脫硫裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤煙氣中的SO2已經(jīng)成為大氣環(huán)境污染的主要原因，空氣中的二氧化硫會帶來霧霾和酸雨，對人類生存環(huán)境的危害極大，在火力發(fā)電、鍋爐燃燒等行業(yè)必須配套安裝煙氣脫硫環(huán)保處理裝置。在現(xiàn)有的煙氣脫硫的眾多方法中，可分為干法和濕法兩大類，其中，干法煙氣脫硫指的是將噴入爐膛的石灰石高溫煅燒成氧化鈣，氧化鈣與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣，或者采用電子束照射或活性炭吸附使SO2轉(zhuǎn)化生成硫酸氨或硫酸，干法煙氣脫硫技術(shù)存在脫硫率低、脫硫反應(yīng)速度慢、設(shè)備龐大等缺點，因此，目前使用較廣的是濕法，濕法的主要反應(yīng)是酸堿中和，包括石灰石膏法、鎂/鈉的堿或鹽中和法、氨水或氨氣中和法等，以其中的石灰石膏法為例，石灰石膏濕法脫硫的主要反應(yīng)是在吸收塔中進行，送入吸收塔的石灰石漿液與進入吸收塔的煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與吸收液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣中的氧氣發(fā)生化學反應(yīng)，生成二水硫酸鈣(石膏)，脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴后經(jīng)煙?排入大氣。為了保證氣液有時間充分混合接觸并產(chǎn)生化學反應(yīng)，這種傳統(tǒng)脫硫方法往往需要較大直徑和較高高度的吸收塔，導(dǎo)致脫硫裝置占地面積大，脫硫處理過程成本較高；另一方面，為了使氣液充分混合接觸，在吸收塔內(nèi)需要保證氣液足夠長的反應(yīng)時間，反應(yīng)時間長，而且也并不能保證煙氣SO2中與吸收塔中的吸收劑的充分反應(yīng)，脫硫效率較低，經(jīng)脫硫后的煙氣在傳統(tǒng)的除霧器中的停留時間較短，且只能進行除霧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本 申請人:針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點進行改進，提供一種微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置及方法，其通過氣液充分混合、微波作用下的兩級濕法脫硫及第二級的旋流強化脫硫，能夠有效提高煙氣脫硫效率，且脫硫裝置運行穩(wěn)定、可靠。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明之微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，包括進氣管，進氣管的出口端與文丘里管的進口端連接，進氣管上設(shè)有增壓泵；文丘里管的出口端與旋流分離器的旋流進料口連接；文丘里管中部的收縮頸部上設(shè)有石灰水進口，所述石灰水進口通過管道與水泵的出口連接，水泵的進口通過管道與石灰水漿液池連通；文丘里管及旋流分離器位于密閉金屬殼體內(nèi)，金屬殼體上裝置有至少一個微波發(fā)生器；旋流分離器的固液出口端與金屬殼體外部的石灰水漿液池連通，氣體通過旋流分離器的氣體出口排出金屬殼體。
[0005]其進一步技術(shù)方案為:
所述文丘里管包括沿軸向依次分布的第一直管段、收縮段、第一擴張段、第二擴張段及第二直管段，第一擴張段為文丘里管中部的所述收縮頸部，第一擴張段的最大內(nèi)徑值小于收縮段的最大內(nèi)徑值，第一擴張段的錐角小于收縮段的錐角及第二擴張段的錐角；進氣管的出口端與第一直管段連接，第二直管段與旋流分離器的旋流進料口連接。
[0006]所述第一擴張段的錐角為11°?15°。
[0007]所述旋流分離器包括旋流主體及溢流管，旋流主體上設(shè)有切向進料管，切向進料管進口為所述旋流進料口，旋流主體的底部通過旋流分離錐連接有固液出料管，旋流分離錐為收縮的錐形結(jié)構(gòu)，固液出料管與石灰水漿液池連通；溢流管的一端位于旋流主體內(nèi)，另一端穿過旋流主體的頂部，氣體通過溢流管的氣體出口排出金屬殼體；溢流管的底部固接有除霧管，除霧管呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且除霧管整體位于旋流主體內(nèi)。
[0008]所述旋流主體為圓筒結(jié)構(gòu)，溢流管在旋流主體內(nèi)的長度為旋流主體高度的二分之一，且溢流管的底部與旋流主體頂部之間的距離大于所述旋流進料口與旋流主體頂部之間的距離。
[0009]所述除霧管的內(nèi)徑與溢流管的內(nèi)徑一致，且除霧管與溢流管連接后，除霧管的底部與旋流主體的底部平齊。
[0010]所述旋流分離錐的錐角為50°?60°。
[0011]所述文丘里管中部的收縮頸部上設(shè)有分配器，所述分配器包括分配總管及在分配總管上對稱布置有多根引流支管，引流支管與所述石灰水進口連接，分配總管通過管道與水泵的出口連接。
[0012]本發(fā)明之微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫方法，包含以下步驟:
微波發(fā)生器向文丘里管及旋流分離器提供微波照射形成微波場；將煙氣和石灰水分別泵入文丘里管，煙氣與石灰水在處于微波環(huán)境中的文丘里管內(nèi)進行充分混合并進行第一級反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物；經(jīng)氣液混合及第一級反應(yīng)后，文丘里管內(nèi)的氣液混合物及反應(yīng)產(chǎn)物進入旋流分離器，氣液混合物在處于微波環(huán)境中的旋流分離器內(nèi)進行第二級反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物，同時，在旋流分離器的旋流分離作用下，反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物在旋流分離器內(nèi)除去霧滴后排出，反應(yīng)后的固體產(chǎn)物、多余的石灰水以及氣體中除去的霧滴則排入石灰水漿液池。
[0013]其進一步技術(shù)方案為:
所述石灰水在分配器的分配作用下從多條引流支管進入文丘里管。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)效果:
1、本發(fā)明通過使煙氣與石灰水在文丘里管內(nèi)進行氣液充分混合，氣液混合物在文丘里管及旋流分離器內(nèi)進行兩級脫硫反應(yīng)，同時在微波對極性分子的熱效應(yīng)作用下，加速并強化了兩級脫硫反應(yīng)，與傳統(tǒng)的濕法煙氣脫硫相比，本發(fā)明提高了濕法煙氣脫硫效率；微波應(yīng)用在濕法煙氣脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】，是利用了微波對極性分子的熱效應(yīng)作用，打破了現(xiàn)有技術(shù)中微波在濕法煙氣脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】的應(yīng)用空缺；另一方面，與現(xiàn)有技術(shù)中微波在干法煙氣脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】的應(yīng)用不同，在干法煙氣脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】，微波的應(yīng)用是基于等離子體的特性，由于不同于普通氣體的等離子體氣體的特性，微波在干法煙氣脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】的應(yīng)用是由微波激發(fā)氣體產(chǎn)生等離子體，氣體的等離子體與固相表面物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成揮發(fā)性氣態(tài)物質(zhì)，由于等離子體必須與固相物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此利用微波激發(fā)產(chǎn)生等離子體的煙氣脫硫技術(shù)只能應(yīng)用在干法脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】，而無法應(yīng)用在濕法脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0015]2、在濕法脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】應(yīng)用微波的基礎(chǔ)上，本發(fā)明采用兩級脫硫反應(yīng)，且第二級脫硫反應(yīng)是在可進行旋流分離的旋流分離器內(nèi)進行，通過文丘里管與旋流分離器的組合使用，組合后的旋流分離器與文丘里管在功能上相互作用、彼此支持，且達到的技術(shù)效果不僅僅是氣液混合與旋流分離的簡單組合，其不僅實現(xiàn)了氣液混合、氣液固相物質(zhì)的分離，而且實現(xiàn)了兩級脫硫，且第二級脫硫為旋流強化脫硫，提高了脫硫效率，取得了新的技術(shù)效果；
3、文丘里管中兩級擴張段的結(jié)構(gòu)設(shè)置，增加了文丘里管內(nèi)煙氣與石灰水的氣液混合時間，使得氣液充分混合；
4、旋流分離器中溢流管在旋流主體內(nèi)的加長設(shè)計，能夠有效防止氣流直接從溢流管中排出，由此增加了氣體在旋流分離器中的停留及反應(yīng)時間，進一步提高了脫硫效果；
5、可根據(jù)煙氣處理量的大小來并聯(lián)不同數(shù)量的本發(fā)明所述脫硫裝置，工程化設(shè)計便捷，且脫硫裝置體積較小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述脫硫裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖，其中密閉金屬殼體用雙點劃線示出。
[0017]圖2為本發(fā)明所述脫硫裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，其中密閉金屬殼體用雙點劃線示出。
[0018]圖3為本發(fā)明所述文丘里管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明所述旋流分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本發(fā)明所述旋流分離器中溢流管與除霧管的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中:1、進氣管；2、文丘里管；201、第一直管段；202、收縮段；203、第一擴張段；204、第二擴張段；205、第二直管段；3、旋流分離器；301、旋流主體；302、進料管；303、旋流分離錐；304、固液出料管；305、溢流管；306、除霧管；4、水泵；5、石灰水漿液池；6、金屬殼體；7、增壓泵；8、微波發(fā)生器；9、分配總管；10、引流支管；11、管道一 ；12、管道二。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0023]見圖1、圖2，本發(fā)明之微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置包括進氣管1，進氣管I的出口端與文丘里管2的進口端連接，進氣管I上設(shè)有增壓泵7 ;文丘里管2的出口端與旋流分離器3的旋流進料口連接；文丘里管2中部的收縮頸部上設(shè)有石灰水進口，所述石灰水進口通過管道一 11與水泵4的出口連接，水泵4的進口通過管道二 12與石灰水漿液池5連通；文丘里管2及旋流分離器3位于密閉金屬殼體6內(nèi)，金屬殼體6上裝置有至少一個微波發(fā)生器8 ;旋流分離器3的固液出口端與金屬殼體6外部的石灰水衆(zhòng)液池5連通,氣體通過旋流分離器3的氣體出口排出金屬殼體6。其中,所述微波發(fā)生器8米用現(xiàn)有技術(shù)，包括磁控管、波導(dǎo)、低壓直流電源和高壓直流電源，一個或多個微波發(fā)生器8均勻分布在金屬殼體6的外表面,微波通過波導(dǎo)發(fā)射到密閉金屬殼體6內(nèi)。由于在脫硫工作狀態(tài)下,文丘里管2及旋流分離器3均位于微波場中，因此，文丘里管2與旋流分離器3均采用聚四氟乙烯或其它不吸收微波的材料制成。
[0024]具體地，見圖3，所述文丘里管2包括沿軸向依次分布的第一直管段201、收縮段202、第一擴張段203、第二擴張段204及第二直管段205，第一擴張段203的最大內(nèi)徑值小于收縮段202的最大內(nèi)徑值，第一擴張段203的錐角小于收縮段202的錐角，且第一擴張段203的錐角小于第二擴張段204的錐角，其中，第一擴張段203的錐角優(yōu)選為11°?15° ;見圖1、圖2，進氣管I的出口端與第一直管段201連接，第二直管段205與旋流分離器3的所述旋流進料口連接，第一擴張段203即文丘里管2中部的所述收縮頸部，所述石灰水進口設(shè)在第一擴張段203上。
[0025]見圖4、圖1，所述旋流分離器3包括旋流主體301及溢流管305，旋流主體301上設(shè)有切向進料管302，切向進料管302進口為旋流分離器3的所述旋流進料口，即切向進料管302進口與文丘里管2的第二直管段205連接，旋流主體301的底部通過旋流分離錐303連接有固液出料管304，旋流分離錐303為收縮的錐形結(jié)構(gòu)，固液出料管304與金屬殼體6外部的石灰水漿液池5連通，其中，固液出料管304可以穿過金屬殼體6直接與石灰水漿液池5連通，固液出料管304也可以通過管道與石灰水漿液池5連通；溢流管305的一端位于旋流主體301內(nèi)，另一端穿過旋流主體301的頂部，進旋流分離器3旋流分離后的氣體通過溢流管305的氣體出口排出金屬殼體6 ;溢流管305的底部固接有除霧管306，除霧管306呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且除霧管306整體位于旋流主體301內(nèi)，具體地，見圖5，除霧管306上端通過內(nèi)螺紋與溢流管305下端的外螺紋連接。
[0026]進一步地，旋流主體301為圓筒結(jié)構(gòu)，溢流管305在旋流主體301內(nèi)的長度為旋流主體301高度的二分之一，且溢流管305的底部與旋流主體301頂部之間的距離大于所述旋流進料口與旋流主體301頂部之間的距離，如此能夠有效防止短路氣流不經(jīng)過氣液混合化學反應(yīng)而直接通過溢流管305排出。
[0027]為保證除霧效果，使所述除霧管306的內(nèi)徑與溢流管305的內(nèi)徑一致，且除霧管306與溢流管305連接后，除霧管306的底部與旋流主體301的底部平齊，即溢流管305伸入旋流主體301的長度與除霧管306的長度之和等于旋流主體301的高度。
[0028]為了便于經(jīng)旋流分離器3旋流分離后的半固體及固體狀的反應(yīng)產(chǎn)物快速沉降至固液出料管304，優(yōu)選地，旋流分離錐303的錐角為50°?60°。
[0029]見圖1、圖2，為了保證石灰水均勻進入文丘里管2，同時又最大限度地降低石灰水用量，防止過量石灰水進入文丘里管2，在文丘里管2中部的收縮頸部上設(shè)有分配器，所述分配器包括分配總管9及在分配總管9上對稱布置有多根引流支管10，引流支管10與文丘里管2上的所述石灰水進口連接，分配總管9通過管道一 11與水泵4的出口連接。
[0030]本發(fā)明之微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫方法包含以下步驟:
微波發(fā)生器8向文丘里管2及旋流分離器3提供微波發(fā)射形成微波場；將煙氣和石灰水分別泵入文丘里管2，煙氣與石灰水在處于微波環(huán)境中的文丘里管2內(nèi)進行充分混合并進行第一級反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物；經(jīng)氣液混合及第一級反應(yīng)后，文丘里管2內(nèi)的氣液混合物及反應(yīng)產(chǎn)物進入旋流分離器3，氣液混合物在處于微波環(huán)境中的旋流分離器3內(nèi)進行第二級反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物，同時，在旋流分離器3的旋流分離作用下，反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物在旋流分離器3內(nèi)除去霧滴后排出，反應(yīng)后的固體產(chǎn)物、多余的石灰水以及氣體中除去的霧滴則排入石灰水漿液池5。
[0031]見圖1、圖2，具體的過程說明如下:
在文丘里管2內(nèi)的氣液混合及第一級反應(yīng):將煙氣和石灰水漿液池5中的石灰水分別通過增壓泵7、水泵4泵入文丘里管2，其中，煙氣從進氣管I軸向進入文丘里管2，文丘里管I的收縮段202對煙氣具有加速整流的作用，石灰水則從文丘里管2中部的第一擴張段203上的所述石灰水進口進入文丘里管2，由于水泵4及文丘里管2的雙重抽吸作用，石灰水被卷吸進文丘里管2，加速后的煙氣與石灰水在文丘里管2的第一擴張段203及第二擴張段204內(nèi)進行充分混合，由于文丘里管2的負壓區(qū)(即第一擴張段203)為錐形擴張結(jié)構(gòu)，進入第一擴張段203的煙氣流速逐漸減小，進入第二擴張段204內(nèi)的煙氣流速進一步逐漸地減小，由于文丘里管2的兩級擴張段的結(jié)構(gòu)設(shè)置，因此，增加了文丘里管2內(nèi)的氣液混合時間；由此，煙氣與石灰水在處于微波環(huán)境中的文丘里管2內(nèi)進行充分混合并進行第一級反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物，由于微波具有空間立體加熱、加熱迅速、選擇性加熱、無二次污染等熱點，且微波對極性分子的有效加熱，能夠強化煙氣中硫氧化物與石灰水的混合及化學反應(yīng)，提高煙氣與石灰水進行混合的效果，同時誘發(fā)氣液混合物在文丘里管2內(nèi)的初級化學反應(yīng)；
在旋流分離器3內(nèi)的第二級反應(yīng):由于增壓泵7、水泵4、文丘里管2的抽吸作用，進入本發(fā)明所述脫硫裝置內(nèi)的煙氣和石灰水，在文丘里管2內(nèi)進行氣液混合及第一級反應(yīng)后，氣液混合物以及反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)文丘里管2流向旋流分離器3，氣液混合物及第一級反應(yīng)產(chǎn)物通過進料管302切向進入旋流分離器3，在微波場作用下，氣液混合液滴由于具有良好的極性，能夠迅速吸收微波場能量，在旋流分離器3內(nèi)的第二級化學反應(yīng)的進程得到催化加速，由此提聞了煙氣脫硫效率；
脫硫反應(yīng)后的氣、固、液相分離:氣液混合物經(jīng)文丘里管2內(nèi)及旋流分離器3內(nèi)的二級脫硫反應(yīng)后，生成石膏顆粒，由于旋流超重力的分離作用，脫硫反應(yīng)產(chǎn)物中的氣體經(jīng)過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的除霧管306除去霧滴后，通過溢流管305排出，脫硫反應(yīng)后的固體產(chǎn)物、多余的石灰水以及氣體中除去的霧滴則通過固液出料管304排入石灰水漿液池5。
[0032]在石灰水泵入文丘里管2的過程中，石灰水在分配器的分配作用下從多條引流支管10均勻進入文丘里管2。
[0033]通過文丘里管2內(nèi)氣液充分混合，并且在微波對極性分子的熱效應(yīng)作用下，氣液混合物在文丘里管2及旋流分離器3內(nèi)進行兩級脫硫反應(yīng)，由此提高了濕法煙氣脫硫效率。
[0034]在本發(fā)明所述脫硫裝置的整體設(shè)置上，在同樣煙氣處理量及保證脫硫效果的前提下，整個脫硫裝置的體積相比吸收塔式濕法脫硫裝置要更加緊湊，本發(fā)明提供了所述脫硫裝置中所述文丘里管2及旋流分離器3的結(jié)構(gòu)尺寸技術(shù)方案上的優(yōu)選設(shè)計，說明如下:
旋流分離器3中，旋流主體301圓筒的高度與直徑之比值為2?3，進料管302為矩形的切向入口，且矩形進料管302的長邊與短邊長度之比為4:1 ;溢流管305在旋流主體301內(nèi)的長度為旋流主體301高度的二分之一，且溢流管305的底部與旋流主體301頂部之間的距離大于所述旋流進料口與旋流主體301頂部之間的距離，溢流管305的內(nèi)徑與旋流主體301圓筒直徑之比值為0.2?0.25 ;除霧管306的內(nèi)徑與溢流管305的內(nèi)徑一致，且除霧管306與溢流管305連接后，除霧管306的底部與旋流主體301的底部平齊；旋流分離錐303的高度為旋流主體301直徑的二分之一，旋流分離錐303的錐角為50°?60° ;固液出料管304的直徑與旋流主體301直徑之比值為0.45?0.5 ;文丘里管中，收縮段202的寬頭直徑與窄頭直徑之比值為3?4，第一擴張段203的錐角為11°?15°，第一擴張段203的長度為30?40cm，第二擴張段204的錐角為30°?35° ;金屬殼體6為5mm鋼板焊接而成的長方體。
[0035]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)及尺寸優(yōu)選設(shè)計方案，本發(fā)明提供如下優(yōu)選實施例:
旋流主體301的圓筒直徑取值lm，溢流管305的直徑取0.2m,固液出料管304的直徑取0.45m,旋流主體301的高度取2m，旋流分離錐303的錐角取60°，矩形進料管302的長邊長度取1.72m，其短邊長度取0.43m ;長方體形狀的金屬殼體6的長、寬、高分別取4m、3m、4m ;文丘里管2中，收縮段202的寬頭直徑為lm，收縮段202的窄頭直徑為0.28m ;在金屬外殼的上部外表面均勻布置5個微波發(fā)生器8,每個微波發(fā)生器8功率為4kW。
[0036]實際使用中，利用兩套本實施例所述脫硫裝置并聯(lián)形成煙氣脫硫系統(tǒng)，該煙氣脫硫系統(tǒng)的煙氣處理量為180000Nm3/h，液氣混合比為16L/Nm3，石灰水漿液池中的漿液PH值保持在5.4?5.6范圍，根據(jù)本發(fā)明所述脫硫方法，脫硫處理效率可達97%?98%。在同樣煙氣處理量下，與傳統(tǒng)濕法煙氣脫硫裝置相比，本實施例所述脫硫裝置的體積僅為同樣煙氣處理量下采用吸收塔的傳統(tǒng)濕法脫硫裝置體積的六分之一。
[0037]以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于:包括進氣管(1)，進氣管(I)的出口端與文丘里管(2)的進口端連接，進氣管(I)上設(shè)有增壓泵(7);文丘里管(2)的出口端與旋流分離器(3)的旋流進料口連接；文丘里管(2)中部的收縮頸部上設(shè)有石灰水進口，所述石灰水進口通過管道與水泵(4 )的出口連接，水泵(4 )的進口通過管道與石灰水漿液池(5)連通；文丘里管(2)及旋流分離器(3)位于密閉金屬殼體(6)內(nèi)，金屬殼體(6)上裝置有至少一個微波發(fā)生器(8);旋流分離器(3)的固液出口端與金屬殼體(6)外部的石灰水漿液池(5)連通，氣體通過旋流分離器(3)的氣體出口排出金屬殼體(6)。
2.按權(quán)利要求1所述的微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述文丘里管(2)包括沿軸向依次分布的第一直管段(201)、收縮段(202)、第一擴張段(203)、第二擴張段(204)及第二直管段(205)，第一擴張段(203)為文丘里管(2)中部的所述收縮頸部，第一擴張段(203)的最大內(nèi)徑值小于收縮段(202)的最大內(nèi)徑值，第一擴張段(203)的錐角小于收縮段(202)的錐角及第二擴張段(204)的錐角；進氣管(I)的出口端與第一直管段(201)連接，第二直管段(205)與旋流分離器(3)的旋流進料口連接。
3.按權(quán)利要求2所述的微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述第一擴張段(203)的錐角為11°~15°。
4.按權(quán)利要求1所述的微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述旋流分離器(3)包括旋流主體(301)及溢流管(305)，旋流主體(301)上設(shè)有切向進料管(302)，切向進料管(302)進口為所述旋流進料口，旋流主體(301)的底部通過旋流分離錐(303)連接有固液出料管(304)，旋流分離錐(303)為收縮的錐形結(jié)構(gòu)，固液出料管(304)與石灰水漿液池(5)連通；溢流管(305)的一端位于旋流主體(301)內(nèi)，另一端穿過旋流主體(301)的頂部，氣體通過溢流管(305 )的氣體出口排出金屬殼體(6 );溢流管(305 )的底部固接有除霧管(306 )，除霧管(306 )呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且除霧管(306 )整體位于旋流主體(301)內(nèi)。
5.按權(quán)利要求4所述的微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述旋流主體(301)為圓筒結(jié)構(gòu)，溢流管(305)在旋流主體(301)內(nèi)的長度為旋流主體(301)高度的二分之一，且溢流管(305)的底部與旋流主體(301)頂部之間的距離大于所述旋流進料口與旋流主體(301)頂部之間的距離。
6.按權(quán)利要求4所述的微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述除霧管(306)的內(nèi)徑與溢流管(305)的內(nèi)徑一致，且除霧管(306)與溢流管(305)連接后，除霧管(306)的底部與旋流主體(301)的底部平齊。
7.按權(quán)利要求4所述的微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述旋流分離錐(303)的錐角為50°~60°。
8.按權(quán)利要求4所述的微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于:所述文丘里管(2)中部的收縮頸部上設(shè)有58分配器，所述分配器包括分配總管(9)及在分配總管(9)上對稱布置有多根引流支管(10)，引流支管(10)與所述石灰水進口連接，分配總管(9)通過管道與水泵(4 )的出口連接。
9.微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫方法，其特征在于，包含以下步驟: 微波發(fā)生器(8)向文丘里管(2)及旋流分離器(3)提供微波照射形成微波場；將煙氣和石灰水分別泵入文丘里管(2)，煙氣與石灰水在處于微波環(huán)境中的文丘里管(2)內(nèi)進行充分混合并進行第一級反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物；經(jīng)氣液混合及第一級反應(yīng)后，文丘里管(2)內(nèi)的氣液混合物及反應(yīng)產(chǎn)物進入旋流分離器(3)，氣液混合物在處于微波環(huán)境中的旋流分離器(3)內(nèi)進行第二級反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物，同時，在旋流分離器(3)的旋流分離作用下，反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物在旋流分離器(3)內(nèi)除去霧滴后排出，反應(yīng)后的固體產(chǎn)物、多余的石灰水以及氣體中除去的霧滴則排入石灰水漿液池(5 )。
10.按權(quán)利要求9所述的微波場作用下的兩級濕法煙氣脫硫方法，其特征在于:所述石灰水在 分配器的分配作用下從多條引流支管(10)進入文丘里管(2)。
【文檔編號】B01D53/50GK104028090SQ201410224314
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】俞建峰, 崔政偉, 蔣建忠 申請人:江南大學