用于清除燃烧废气中硫的氧化物的改进湿法清洗方法和装置

1、一种用于减少废气中SOx浓度的单循环、开式塔、逆流石灰石湿法 清洗方法，包括：
(a)引导含SOx的废气流以大于4.5米/秒整体速度通过一立式清洗塔向上 流动；
(b)在上述塔中的一竖直清洗区中，引入细碎碳酸钙、硫酸钙和惰性固体 的水成喷射浆，使之逆废气流方向通过塔中向下流动，同时和废气接触；
(c)和废气接触以后，将液浆收集在一反应罐中；
(d)从反应罐中抽出液浆；
(e)对从反应罐中引出的液浆进行处理，使之分成两股，一股是循环流， 它富含碳酸钙细颗粒；另一股流中富含硫酸钙颗粒；
(f)向处理过程中返回大部分富含碳酸钙颗粒的循环流；
(g)向系统中加入作为供料的新鲜的碳酸钙，使它足以弥补抽出和未循环 再用、以及溶解和与清洗区中液相所吸收的SOx反应的钙。
2、如权利要求1所述的方法，其中，作为供料所引入的细碎碳酸钙的 加权平均颗粒大小小于8μ。
3、如权利要求1所述的方法，其中，引进清洗塔中液浆的pH值在约 5.0～约6.3之间。
4、如权利要求1所述的方法，其中，废气流经过清洗塔的整体速度达 到约6米/秒。
5、如权利要求1所述的方法，其中，塔中包含一个单程分离器，它能 有效地减少液滴的数量并把气流的方向改变为可高效地使用一立式除雾器。
6、如权利要求5所述的方法，其中，塔还包括一个立式除雾器，并且 上述分离器能把废气流的方向从塔的垂直轴转向至少30°角。
7、如权利要求1所述的方法，其中，从反应罐中抽出的液浆被送到一 个水力旋流器中，从而提供一股循环流和一股排放流，循环流富含碳酸钙细 颗粒，其加权平均直径约6μ或更小，并且该股流含钙的化合物和含硫的化 合物的摩尔比至少为1.3；排放流富含较大的亚硫酸钙颗粒，其加权平均直 径在约25～约55μ之间。
8、如权利要求1所述的方法，其中，液浆在经过小于8小时的平均滞 留时间以后，从反应罐中抽出。
9、如权利要求1所述的方法，其中，循环流中至少一部分液浆被返送 到反应罐中，其含钙的化合物和含硫的化合物的摩尔比至少为1.3，并且固 体浓度小于10％。
10、如权利要求9所述的方法，其中，循环流中含钙的化合物和含硫的 化合物的摩尔比大于约1.4。
11、如权利要求9所述的方法，其中，循环流包括至少5％的悬浮固体。
12、如权利要求1所述的方法，其中，液浆通过喷嘴引入，这些喷嘴排 成两层，两层之间的间距少于2米，相邻的喷嘴喷流方向向上和向下相互交 替。
13、如权利要求1所述的方法，其中，反应罐中的细粉碳酸钙加权平均 颗粒大小保持在约2～约6μ之间，引入的细碎碳酸钙的加权平均颗粒大小 小于约8μ，按重量计算有99％的颗粒小于44μ。
14、如权利要求1所述的方法，其中，反应罐中液浆的pH值在约5.8～ 约6.3之间。
15、一种用于减少废气中SOx浓度的单循环、开式塔、逆流石灰石湿法 清洗方法，它包括：
(a)引导含SOx的废气以大于4.5米/秒到约6米/秒的整体速度通过一立 式清洗塔向上流动；
(b)在上述塔中的一竖直清洗区，引入细碎碳酸钙、硫酸钙和惰性固体的 水成喷射浆，使它逆废气流方向通过塔向下流动，同时和废气接触；
(c)在和废气接触以后，将液浆收集在反应罐中；
(d)在小于约8小时的平均滞留时间后，从反应罐中抽出液浆；
(e)对从反应罐中抽出的液浆进行处理而形成两股，一股是循环流，富含 碳酸钙细颗粒，另一股富含硫酸钙颗粒；
(f)将大部分富含碳酸钙的循环流返回到处理过程中；以及
(g)在系统中引入新鲜的碳酸钙作为供料，使它足以弥补抽出和未循环再 用、以及溶解和与清洗区内液相所吸收的SOx反应的钙，作为供料所引入的 细碎碳酸钙颗粒的加权平均颗粒大小在引入时小于约10μ。
16、如权利要求15所述的方法，其中，引入清洗塔中的液浆的pH值 在约5.0～约6.3之间。
17、如权利要求16所述的方法，其中，反应罐中液浆的pH值保持在 约5.8～约6.3之间。
18、如权利要求15所述的方法，其中，塔还包括一个单程分离器，它 能有效地减少雾滴的数量，并把废气流的方向改变成能高效地利用一立式除 雾器。
19、如权利要求18所述的方法，其中，塔还包括一个立式除雾器，并 且上述分离器能把废气流方向从塔的竖直轴转向至少30°角。
20、如权利要求15所述的方法，其中，从反应罐中抽出的液浆被送到 一个水力旋流器中，而形成一股循环流和一股排放流，循环流富含碳酸钙细 颗粒，其加权平均直径约8μ或更小，并且其含钙的化合物和含的硫化合物 的摩尔比至少为1.3；排放流富含较大的亚硫酸钙颗粒，其加权平均直径在 约25～约55μ之间。
21、如权利要求20所述的方法，其中，循环流中的液浆至少一部分被 送回到反应罐中，其含钙的化合物和含的硫化合物的摩尔比至少为1.3。
22、如权利要求21所述的方法，其中，循环流中含钙的化合物和含硫 的化合物的摩尔比大于约1.4，并且循环流中包括少于5％的悬浮固体。
23、如权利要求15所述的方法，其中，碳酸钙在作为供料提供到液浆 中之前要研磨，以保持99％的碳酸钙颗粒小于44μ，反应罐中碳酸钙颗粒 的加权平均大小在约2-约6μ之间，作为供料引入的细碎碳酸钙的加权平 均颗粒大小小于约8μ，按重量计算99％的颗粒小于44μ。
24、一种用于减少废气中SOx浓度的单循环、开式塔、逆流石灰石湿法 清洗方法，它包括：
(a)引导含有SOx的废气流通过一竖直清洗塔向上流动；
(b)在上述塔中的一竖直清洗区中，引入细碎碳酸钙、硫酸钙和惰性固体 的水成浆喷射液滴，最好，碳酸钙的加权平均直径约为6μ或更小，并且含 钙的化合物和含硫的化合物的摩尔比至少为1.1，该浆液逆废气流的方向通 过塔中向下流动，同时和废气流接触；
(c)在和废气接触以后，将液浆收集在一反应罐中，浆液的pH值保持在 约5.0～约6.3之间；
(d)当在反应罐中经小于6小时的平均滞留时间后，从反应罐中抽出液 浆；
(e)在水力旋流器中对从反应罐中抽出的液浆进行处理，而形成两股，一 股是循环流，它富含碳酸钙细颗粒，其加权平均颗粒大小小于6μ；另一股 富含硫酸钙颗粒，其加权平均直径在约25～约55μ之间；
(f)将富含碳酸钙且含钙的化合物和含硫的化合物的摩尔比至少为1.4的 循环流的一部分返回到处理过程中；
(g)在系统中引入新鲜的碳酸钙作为供料，使之足以弥补抽出和未循环再 用、以及溶解和与吸收在清洗区液相中的SOx反应的钙，上述细碎碳酸钙的 加权平均颗粒大小在引入时小于约8μ。
25、如权利要求24所述的方法，其中，塔还包括一个单程分离器，它 能把气流的方向改变为能高效地使用一立式除雾器。
26、如权利要求24所述的方法，其中，液浆是通过喷嘴引入竖直清洗 区的，这些喷嘴排成两层，两层之间的间距小于2米，两个相邻喷嘴的流向 向上和向下相互交错。
27、如权利要求24所述的方法，其中，碳酸钙在作为供料加入液浆之 前要研磨，保持99％的碳酸钙颗粒小于44μ，反应罐中碳酸钙的加权平均 大小保持在约2～约6μ之间，作为供料加入的细碎碳酸钙的加权平均颗粒 大小小于约8μ，按重量计算99％的颗粒小于44μ。
28、一种用于减少废气中SOx浓度的单循环、开式塔、逆流石灰石湿法 清洗方法，它包括：
(a)引导含有SOx的废气流以大于4.5米/秒的整体流速通过一竖直清洗塔 向上流动；
(b)在上述塔中的一竖直清洗区中，引入细碎碳酸钙、硫酸钙和惰性固体 的水成浆喷射液滴，使它与废气接触并通过塔逆废气流方向向下流动，上述 液浆是通过喷射嘴引入的，这些喷射嘴分成两层，两层间距小于约2米，相 邻喷嘴的流向向上和向下交错；
(c)和废气接触以后，将液浆收集在一反应罐中；
(d)从反应罐中抽出液浆；
(e)对从反应罐中排出的液浆进行处理而形成两股，一股是循环流，其富 含碳酸钙颗粒；而另一股流富含硫酸钙颗粒；
(f)将至少一部分富含碳酸钙的循环流返回到处理过程；
(g)在系统中引入新鲜的碳酸钙作为供料，其数量以弥补抽取和未循环再 用、以及溶解和与清洗区液相所吸收的SOx反应的钙。
29、一种通过湿法清洗来减少废气中SOx浓度的方法，它包括：
(a)引导含有SOx的废气流通过一清洗塔向上流动；
(b)引进细碎碳酸钙、硫酸钙和亚硫酸钙及非反应固体的水成喷射浆，使 之穿过塔逆废气流向下流动，碳酸钙的加权平均大小在约1～约8μ之间；
(c)和废气接触以后，将液浆收集在一反应罐中；
(d)从反应罐中抽出液浆和将抽出的液浆送到一个水力旋流器中进行处 理而形成两股流，一股是循环流，其富含碳酸钙细颗粒，另一股液富含硫酸 钙，两股液流中都包含溶解的氯化物，并将作为固体的硫酸钙和循环流的一 部分排出，从而除去溶解的氯化物或非反应固体，或者两者都被除去，用上 述方法保持浆液的高反应能力；以及
(e)在系统中引进新鲜的碳酸钙作为供料，其数量足以弥补由于上述硫酸 钙的分离和上述一定比例的循环流的排出而消耗的钙，上述细碎碳酸钙的加 权平均颗粒大小引入时小于约10μ。
30、一种减小燃烧废气中SOx浓度的方法，其包括：
(a)提供一个清洗塔，它包括一个气体进口烟道、一个气体出口烟道和一 个竖直清洗区，构造成可以引导气流通过上述竖直清洗区向上流动；
(b)在上述清洗区中配上一喷射装置阵列，上述阵列用于引进细碎碳酸 钙、硫酸钙、亚硫酸钙和非反应固体的水成喷射浆，使之逆气流方向通过塔 向下流动；
(c)作为供料供给加权平均颗粒大小小于8μ的碳酸钙；
(d)在上述喷射装置阵列下面提供一个反应罐，其能在上述竖直清洗区内 和废气接触一段时间后收集液浆，所述反应罐具有适当的尺寸，以允许SOx与碳酸钙反应，而形成硫酸钙晶体，该硫酸钙晶体的加权平均粒径至少2倍 于作为供料加入的碳酸钙的粒径；
(e)从反应罐中抽出液浆，将液浆送到位于上述清洗区的喷射装置阵列 中；以及
(f)从上述反应罐中抽出液浆，将反应罐中抽出的液浆送到一个水力旋流 器中而形成两股流，一股是循环流，它富含碳酸钙细颗粒，另一股流中富含 较大的硫酸钙，确定循环流中氯化物的含量，根据已确定的氯化物含量排出 一部分循环流，以此来保持反应罐内液浆低的氯化物含量。
31、一种通过湿法清洗来减少废气中SOx浓度的方法，它包括：
(a)引导含有SOx的废气流通过一清洗塔向上流动；
(b)引进细碎碳酸钙、硫酸钙、亚硫酸钙和非反应固体的水成喷射浆，使 之逆废气流方向通过塔向下降落，反应罐中液浆的pH值在约5.0～约6.3之 间；
(c)将液浆收集在一反应罐中；
(d)从上述反应罐中抽出液浆，将从反应罐中抽出的液浆送到一个水力旋 流器中而形成两股流，一股是循环流，其富含碳酸钙细颗粒，另一股流富含 较大的硫酸钙颗粒，确定循环流中氯化物含量，根据该氯化物含量排出一部 分的循环流，以此来保持反应罐中液浆低的氯化物含量。
(e)返回一部分循环流到反应罐中，该流含钙的化合物和含硫的化合物的 摩尔比大于1.3；
(f)从水力旋流器中抽出富含硫酸钙的流来回收硫酸钙；以及
(g)在系统中引进新鲜的碳酸钙，其数量足以弥补排出的钙，上述细碎碳 酸钙的加权平均颗粒大小小于约10μ。
32、一种用于减少废气中SOx浓度的湿法清洗装置，它包括：
(a)一个清洗塔，它包括一个气体入口烟道；一个气体出口烟道和一个竖 直清洗区，构造成可以引导废气通过上述清洗区向上流动；
(b)一个喷射装置阵列，它位于上述清洗区内，用以引导细碎碳酸钙的水 成喷射浆逆气流方向通过塔向下降落；
(c)一个反应罐，它位于上述喷射装置阵列下面，在上述竖直清洗区内和 气体接触一段时间以后它能收集液浆，上述反应罐的大小适合于允许碳酸钙 和SO2反应而形成石膏晶体，该石膏晶体的加权平均颗粒直径比作为供料加 入的碳酸钙颗粒大至少2倍；
(d)提供碳酸钙的装置，作为供料加入到上述反应罐中的碳酸钙的加权平 均颗粒大小小于约10μ；
(e)一个喷射浆提供装置，它包括至少一个泵和联接管道，用于从反应罐 中抽出液浆并送到位于上述清洗区内的喷射装置阵列中；
(f)一个液浆质量保持系统，它包括，一个水力旋流器，该水力旋流器能 把反应罐中的上述液浆分成两股流，一股富含碳酸钙小颗粒，另一股富含较 大颗粒的硫酸钙；至少一个泵和联接管道，用于从反应罐中抽出液浆并送到 水力旋流器中；一个循环管道，它连接上述水力旋流器和上述反应罐而从上 述水力旋流器中送出一股富含碳酸钙的循环流；一个排放管道，它和上述循 环管道相连，适合于从上述循环管道中排出一部分循环流；和一个硫酸钙液 浆回收通道，它与上述水力旋流器连接而从上述水力旋流器中排出硫酸钙液 浆。

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