一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺制造技术

本发明专利技术为一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺，涉及一种废气处理工艺，本发明专利技术通过内部发生的多重撞击完成气液吸收过程，工作时，气体与液体经喷嘴预混合后喷出，在撞击流反应器内部气泡射流发生多重撞击，外加超声强化气泡破碎，气液充分接触，实现一次吸收。再经过二次吸收器，通过四喷嘴进行多次撞击实现二次吸收。超声耦合多重撞击流技术，极大地提高了气体在反应器内部停留时间，多次破碎气泡增大气液接触面积，增强吸收效果，该工艺技术适合工业上大规模处理工业废气，吸收剂可重复利用，节约了成本，避免了浪费。并且整体造价低廉，维修容易，操作简单，安全系数高。安全系数高。安全系数高。

【技术实现步骤摘要】
一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺


[0001]本专利技术涉及一种废气处理工艺，特别是涉及一种超声耦合多重撞击流技术气液吸收脱硫除碳的工艺及装置。

技术介绍

[0002]撞击流是一种可以高效地强化气液传质特性的技术，它的主要原理是利用两股或多股流体相互撞击形成的高度湍动区域，强化两相或多相之间的传质。所以被广泛应用于超细粉体的制备、燃烧、干燥、萃取和吸收等领域。
[0003]撞击流反应器内部混合过程主要依靠分子扩散、湍动扩散和剪切分散进行，在分子进行无序运动时进行扰动，使分子间发生碰撞并积累分子能量，为气液两相的物理混合和化学反应的进行创造了良好的环境。
[0004]全球气候变化问题已经对人类的生产生活造成了巨大威胁，从能源供应系统到能源消费行业很大一部分重大基础设施，都需要技术革新进行改造升级。以煤炭为主的传统能源地区，高耗能地区等都需要新型装置对燃料产生的碳、硫污染气体进行处理，这将节省相当大的一批成本，也缓解了主导产业快速转型对当地经济带来的巨大冲击。现存吸收装置都在吸收效率、工业适用性与成本等方面进行不断优化。
[0005]撞击流技术在工业方面拥有很大的应用潜力。其强烈地微观混合、和较高的气液传质系数以及气体与液体混合时比相界面积较大都有利于待吸收气体的吸附。对于碳、硫污染气体的处理尤其有益，不但可以大大提高吸收效率，使被吸收气体产物更加清新，而且还能对吸收剂重复利用达到最高利用率，极大地节约了成本。在结合了撞击流强化混合特性、传质特性的基础上，针对撞击流技术气液吸收领域应用提出一种超声耦合多重撞击流技术气液吸收脱硫除碳的工艺及装置用于工业上大规模高效处理有害气体。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺，本专利技术依据液体吸收气体的特点，提出利用多重撞击技术充分吸收的方法处理有害气体。该工艺方法中采用的撞击流反应器两侧安装特殊设计的内混合式雾化喷嘴，将气体与液体在喷嘴内部进行初步混合，其内部的双通道结构可以使气液混合更加充分，输入气液压力可控实现喷嘴输入的可控，促进被吸收气体与吸收剂液体多重撞击，破碎气泡，增加吸收面积，提高吸收效率。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺，所述工艺进行气液吸收脱硫除碳的工艺过程如下：将装置组装好后接通电源，通过离心泵将进料桶中的NaOH水溶液经电磁流量计调节后由内混合式雾化喷嘴喷出；稍后打开阀门，经过压力表显示将待吸收含CO2和SO2气体从储气罐中经内混合式雾化喷嘴与NaOH水溶液混合后一同喷出，并且在撞击流反应器内部进
行撞击；撞击后，气泡由于密度小上升撞击一级导流板，经过一级导流板导流撞击二级导流板，并且在一级导流板尾部被超声波振子发射的超声波破碎，在二级导流板导流后撞击三级导流板，经三级导流板导流后进入搅拌机撞壁流区；其间，在二级导流板三级导流板和尾部被超声波振子扰动；气泡撞壁后经过除雾片除雾后进入二次吸收器，高于出口接管的NaOH水溶液经过水位控制器控制流入到吸收剂收集桶中；气体进入二次吸收器后经过气体入口与从液体入口进入的NaOH水溶液在挡板的限制下发生四股射流对置撞击，最后气体经过除雾片除雾后进入集气瓶；不断收集已被吸收过的气体进行检测，在确定其质量合格，符合气体排放标准后排放，即可。
[0008]所述的一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺，所述一次吸收所用装置，由撞击流反应器、超声波发生器、雾化喷嘴、三级导流板组成；其中雾化喷嘴内部针对液体与气体均为双通道结构，使气液在喷嘴内部完成预混合，并且通过喷嘴口喷出雾化；喷出后的气体在反应器内部经超声耦合多重撞击作用吸收。
[0009]所述的一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺，所述二次吸收的二次吸收器内部为四喷嘴结构，在受限区域多喷嘴射流对撞促进气液混合，对未吸收干净的气体进行吸收，完成最后所得到气体质量。
[0010]所述的一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺，所述超声耦合多重撞击为气液接触后发生多重撞击，外加超声强化，对经导流板滑出的气泡进行多次破碎，增大气液吸收面积以及停留时间。
[0011]所述的一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺，所述反应装置所用吸收剂回收再利用，并在中间反应过程中，应对气体做质量检测，保障过滤后的气体质量达标。
[0012]本专利技术的优点与效果是： 1.本专利技术依据液体吸收气体的特点提出的利用多重撞击技术充分吸收的方法。该工艺方法中采用的撞击流反应器两侧安装特殊设计的内混合式雾化喷嘴，可以将气体与液体在喷嘴内部进行初步混合，其内部的双通道结构可以使气液混合更加充分，输入气液压力可控实现喷嘴输入的可控。
[0013]2.本专利技术工艺利用三级导流板结合超声波发生器与搅拌机等可促进被吸收气体与吸收剂液体多重撞击，破碎气泡，增加吸收面积，提高吸收效率。
[0014]3.本专利技术工艺的二次吸收器便于对被吸收气体中途结果进行抽样检测，针对不同成分气体对吸收剂进行及时调整。该反应器通过对对置喷嘴气液比例的调整，可找到针对不同组分气体的最佳吸收剂比例，极大地提高吸收效率。该工艺技术适合工业上大规模处理工业废气，吸收剂可重复利用，节约了成本，避免了浪费。并且整体造价低廉，维修容易，操作简单，安全系数高。
附图说明
[0015]图1为本专利技术整体工艺流程图；图2为本专利技术所用撞击流反应器内混合式雾化喷嘴剖视图；图3为本专利技术二次吸收器剖视图；图4为本专利技术图3所示A
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A剖视图。
[0016]图中：1
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撞击流反应器，2
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出口接管，3
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超声波发生器，4
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水位控制器，5
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搅拌机，
6
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超声波振子，7
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内混合式雾化喷嘴，8
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压力表，9
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储气罐，10
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吸收剂收集桶，11
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离心泵，12
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进料桶，13
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二号进料桶，14
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吸收剂收集桶二，15
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二次吸收器，16
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电磁流量计，17
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一级导流板，18
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二级导流板，19
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三级导流板，20
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阀门，21
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集气瓶，22
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除雾片，23
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喷嘴滑头，24
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喷嘴头外螺纹，25
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液体第二通道，26
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凸肩，27
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喷嘴尾外螺纹，28
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弹簧，29
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隔片，30
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气道口内螺纹，31
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进气口，32
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进液口，33
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除雾片，34
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气液混合多重吸收脱硫除碳废气处理工艺，其特征在于，所述工艺进行气液吸收脱硫除碳的工艺过程如下：将装置组装好后接通电源，通过离心泵（11）将进料桶（12）中的NaOH水溶液经电磁流量计（16）调节后由内混合式雾化喷嘴（7）喷出；稍后打开阀门，经过压力表（8）显示将待吸收含CO2和SO2气体从储气罐（9）中经内混合式雾化喷嘴（7）与NaOH水溶液混合后一同喷出，并且在撞击流反应器（1）内部进行撞击；撞击后，气泡由于密度小上升撞击一级导流板（17），经过一级导流板（17）导流撞击二级导流板（18），并且在一级导流板（17）尾部被超声波振子（6）发射的超声波破碎，在二级导流板（18）导流后撞击三级导流板（19），经三级导流板（19）导流后进入搅拌机（5）撞壁流区；其间，在二级导流板（18）三级导流板和（19）尾部被超声波振子（6）扰动；气泡撞壁后经过除雾片（22）除雾后进入二次吸收器（15），高于出口接管（2）的NaOH水溶液经过水位控制器（4）控制流入到吸收剂收集桶（10）中；气体进入二次吸收器（15）后经过气体入口（34）与从液体入口（36）进入的NaOH水溶液在挡板（35）的限制下发生四股射流对置撞击，最后气体经...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建伟，刘名扬，董鑫，冯颖，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：