Установка мокрого типа для обессеривания дымового газа - RU2124932C1

Чертежи

Показать все 64 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к установке мокрого типа для обессеривания дымового газа, и более конкретно к установке мокрого типа для обессеривания дымового газа, имеющей конструкцию, в которой траектория потока отработанного газа определяется в направлении, не являющимся вертикальным (которая ниже по тексту будет называться горизонтальной установкой для обессеривания).

Известна в данной области техники так называемая известняково-гипсовая система мокрого типа для обессеривания дымового газа, предназначенная для поглощения оксидов серы (которые ниже по тексту будут называться как SO_x или SO₂) в отработанном газе при использовании в качестве поглотителя соединения кальция, такого как известняк или известь для превращения сульфита кальция, являющегося продуктом реакции, в устойчивый гипс для извлечения последнего в качестве побочного продукта. Реакция обессеривания в этом процессе восстановления гипса из известняка представлена следующей химической формулой:
CaCO₃ + SO₂ + 2H₂O + 1/2O₂ --- CaSO₄•2H₂O + CO₂
Фиг. 63 сопроводительных чертежей настоящего описания иллюстрирует известную установку для обессеривания дымового газа, в которой гипс извлекают в качестве побочного продукта при использовании известняка в качестве поглотителя. Отработанный газ 101 пропускается в башню 102 абсорбера и приводится в контакт с циркулируемым шламом в зоне 103 разбрызгивания для охлаждения, превращения в пыль и обессеривания. После этого полученный в результате газ подвергается удалению тумана в демистере 104 и затем выгружается из башни 102 абсорбера.

С другой стороны, известняковый шлам 117, который представляет собой поглощающую жидкость, подается к циркуляционному резервуару 105 с помощью насоса 110 для известнякового шлама, и запитывает зону 103 разбрызгивания в башне 102 абсорбера посредством множества разбрызгивающих сопел, размещенных в ней, при использовании циркуляционного насоса 108, и разбрызгивается в ней, для того чтобы прийти в контакт с отработанным газом 101, в результате чего оксиды серы в отработанном газе 101 удаляются при прохождении процесса абсорбции. Циркуляционный резервуар 105 снабжен мешалкой 106, установленной на боковой стенке циркуляционного резервуара 105, и трубой 107, подающей окисляющий воздух и установленной в зоне лопатки мешалки 106. Резервуар 111, насос 110 и питательная труба предназначены для подачи новой поглощающей жидкости с кальцием в циркуляционный резервуар 105. После этого полученный в результате шлам 117 возвращается в циркуляционный резервуар 105 для использования при рециркуляции. Шлам 117, после того как он был подвергнут поглощению SO₂, подается в концентратор 112 с помощью отсасывающего насоса 109, где он сгущается, а затем густой шлам собирается в резервуаре 113 для гипсового шлама и, наконец, обезвоживается с помощью центробежного сепаратора 115, посредством чего извлекается гипс в виде порошка. Всплывающая жидкость 118, извлеченная в концентраторе 112 и центробежном сепараторе 115, подвергается рециркуляции и повторному использованию для регулирования потока промывной воды и известнякового шлама в системе.

Однако технология известного уровня техники имеет недостаток, заключающийся в том, что подвергшийся разбрызгиванию жидкий шлам 117 приводится в контакт с отработанным газом, протекающим в вертикальном направлении в башне 102 абсорбера или в зоне 103 разбрызгивания, а поэтому для обеспечения достаточного времени для такого контакта приходится увеличивать высоту башни 102 абсорбера, что в результате приводит к увеличению габаритов и усложнению конструкции узлов оборудования, в частности, к увеличению длины расположенных выше и ниже по потоку воздушных каналов. Другим недостатком является то, что требуется увеличить производительность циркуляционного насоса 108 при увеличении высоты башни 102 абсорбера, что в результате приводит к увеличению потребления подводимой энергии. Так как каналы становятся более сложными, увеличивается неоднородность газового потока внутри башни 102 абсорбера, что обусловливает снижение эффективности обессеривания.

Поэтому была предложена система, в которой резервуар (колодец) с циркулирующим поглотителем связан с горизонтальной башней абсорбера, которая предназначена для разбрызгивания в горизонтальном направлении поглощающей жидкости. Эта система однако не получила широкого распространения, поскольку не обеспечивала простого свободного падения туманов, и поскольку уровень жидкости в днище башни абсорбера изменялся из-за изменений в количестве разбрызгиваемой жидкости и количестве отработанного газа для воздействия на газовый поток. Кроме этого такая известная система является системой типа, в которой башня абсорбера и циркуляционного резервуара разделены друг от друга, что обусловливает необходимость в увеличении высоты башни. Следовательно, целью настоящего изобретения является разработка установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, в которой небольшая высота башни, и в которой могут быть упрощены конструктивные узлы оборудования.

Другой целью настоящего изобретения является разработка установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, имеющей самонесущую конструкцию, и в которой может быть снижено потребление подводимой энергии.

Еще одной целью настоящего изобретения является разработка установки для обессеривания, являющейся экономичной и способной обеспечить высокую эффективность обессеривания.

Еще одной, другой целью настоящего изобретения является разработка установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, являющейся надежной, имеющей компактную башню абсорбера и в которой в то же время может быть снижено количество рассеянных туманов.

Другой целью настоящего изобретения является разработка установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, в которой исключается неоднородность потока отработанного газа и в которой жестко закреплены разбрызгивающие трубы.

Кроме этого, другой целью настоящего изобретения является разработка установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, эффективность работы которой увеличена благодаря управлению за качеством поглощающей жидкости, разбрызгиваемой для контакта с отработанным газом, и в которой не снижено качество полученного гипса при увеличенной эффективности обессеривания.

Еще одной, другой целью настоящего изобретения является снижение потери давления в башне абсорбера посредством эффективного удаления рассеянных туманов и повышения компактности конструкции башни абсорбера для обеспечения высокой эффективности обессеривания при снижении производственных и технологических расходов.

Для достижения вышеупомянутых целей согласно первому аспекту и признаку настоящего изобретения предлагается установка мокрого типа для обессеривания дымового газа, включающая в себя башню абсорбера, имеющую траекторию газового потока, определенную в ней в направлении, отличающемся от вертикального; впускной канал, дающий возможность отработанному газу, содержащему оксиды серы и поглощающей жидкости, разбрызгиваемой из зоны разбрызгивания, вступить в контакт друг с другом, и выпускной канал, имеющий демистер для удаления рассеянных туманов; циркуляционный резервуар, выполненный с возможностью сбора поглощающей жидкости, сброшенной из башни абсорбера, и окисления оксидов серы в поглощающей жидкости посредством воздуха, систему циркуляции собранной поглощающей жидкости в зону разбрызгивания в башне абсорбера; причем башня абсорбера, включающая в себя впускной и выпускной каналы, выполнена за одно целое на циркуляционном резервуаре и имеет самонесущую конструкцию, установленную лишь на циркуляционном резервуаре. Как вариант воплощения, башня абсорбера может иметь конструкцию, в которой по меньшей мере расположенная выше всех по потоку разбрызгивающая ступень зоны разбрызгивания во впускном канале включает в себя разбрызгивающие сопла для разбрызгивания поглощающей жидкости в направлении, параллельном потоку отработанного газа, и по меньшей мере расположенная ниже всех по потоку разбрызгивающая ступень включает в себя разбрызгивающие сопла для разбрызгивания поглощающей жидкости в направлении навстречу потоку отработанного газа.

Установка для обессеривания дымового газа согласно настоящему изобретению имеет важный существенный признак, заключающийся в том, что башня абсорбера имеет конструкцию, в которой каналы башни проходят через верхний участок циркуляционного резервуара, то есть выполненную за одно целое конструкцию, в которой верхний участок циркуляционного резервуара образует часть канала башни, благодаря чему конструкция башни абсорбера является самонесущей и, более того, простой, что обеспечивает ее высокую прочность и исключает необходимость в арматуре для установки участка канала башни.

В установке для обессеривания дымового газа такой конструкции важным является обеспечение эффективности обессеривания дымового газа по меньшей мере равной эффективности установки для обессеривания дымового газа известного уровня техники, имеющей вертикальные каналы башни абсорбера. Можно легко предположить, что для преодоления недостатка, связанного с известной установкой для обессеривания дымового газа, имеющей вертикальные каналы в башне абсорбера, то есть роста высоты башни абсорбера, будет достаточным спроектировать башню абсорбера горизонтального типа так, чтобы направление газового потока было ограничено до горизонтального направления, а поглощающую жидкость разбрызгивать в направлении к газовому потоку, тем самым обеспечивая возможность снижения высоты башни.

Однако, если разбрызгивать поглощающую жидкость в горизонтальном направлении, когда сравнительно низкая скорость потока отработанного газа, то снижается эффективность газожидкостного контакта из-за падения разбрызгиваемых капель под действием силы тяжести, а когда сравнительно высокая скорость потока отработанного газа, с другой стороны, растет количество разбрызгиваемых капель, захваченных отработанным газом, что, тем самым не только вызывает коррозию или износ последующих участков, но и также обусловливает проблему увеличения потребляемой подводимой энергии из-за потери поглощающей жидкости, а также проблему отказов в работе в худшем случае. В общем, трудно направлять отработанный газ в башню абсорбера в горизонтальном направлении или в направлении, отличающемся от вертикального, так, чтобы отработанный газ вступал в газожидкостной контакт с разбрызгиваемыми каплями.

Однако в результате исследований, описанных ниже, изобретатели убедились в том, что высокую эффективность обессеривания и превращения в пыль можно получить даже с башней абсорбера, не имеющей конструкции, в которой газ протекает вертикально, при определенных условиях.

Это будет описано ниже подробно.

Время контакта с разбрызгиваемой поглощающей жидкостью можно увеличить, если дать возможность отработанному газу течь в направлении, которое по меньшей мере не является вертикальным, а предпочтительно горизонтальным, и более того, установить большую величину горизонтального отрезка траектории протекания отработанного газа. Следовательно, имеется возможность сократить высоту башни абсорбера для упрощения работы канала и для снижения неоднородности газового потока.

На самой высокой по потоку ступени разбрызгивания поглощающей жидкости обеспечивается эффект всасывания (эффект эжектора) с меньшей неоднородностью отработанного газа посредством разбрызгивания поглощающей жидкости в том же самом направлении потока, что и отработанный газ (в направлении параллельного потока). Кроме этого, в случае, если поглощающая жидкость разбрызгивается перед прохождением отработанного газа, жидкость не рассеивается в находящийся выше по потоку канал в установке, и поэтому нет необходимости принимать меры в отношении коррозий в установке.

На самой низкой по потоку ступени разбрызгивания поглощающей жидкости последняя приводится в газожидкостной контакт с оксидами серы или пылями в отработанном газе на сравнительно высокой скорости посредством разбрызгивания поглощающей жидкости в противоположном направлении (противоточное направление) относительно направления отработанного газа. Поэтому обеспечивается не только высокая эффективность удаления, при этом также собираются туманы, захваченные и рассеянные наряду с отработанным газом из расположенной выше по потоку стороны, что приводит к снижению количества туманов, рассеянных в направлении ниже по потоку. Для того чтобы снизить отклонение в разбрызгивании из-за ступенчатого расположения вертикальных точек размещения на ступени разбрызгивания (перепад напора), будет целесообразным размещать разбрызгивающие трубы в поперечном направлении (то есть горизонтально).

Башня абсорбера и циркуляционный резервуар, обеспечивающие возможность свободного падения разбрызгиваемых капель, имеют выполненную за одно целое конструкцию, так что может быть продлено время контакта капель разбрызгиваемой поглощающей жидкости с отработанным газом. Днище башни абсорбера имеет наклон, дающий возможность твердым частицам в поглощающей жидкости стекать в циркуляционный резервуар поглотителя без их скопления.

В вышеупомянутой установке может быть предусмотрено средство для выведения разбрызгиваемой поглощающей жидкости и направления последней в циркуляционный резервуар на наклонном участке днища впускного канала. Это средство для выведения разбрызгиваемой поглощающей жидкости и направления последней в циркуляционный резервуар может иметь конструкцию, приспособленную для направления выведенной жидкости таким образом, чтобы она падала в направлении, тангенциальном горизонтальному сечению периферийной стенки циркуляционного резервуара, и, более того, эта конструкция может включать в себя слив или канавку, размещенные на или в наклонном участке днища впускного канала.

В башне абсорбера предшествующего уровня техники необходимо устанавливать множество мешалок для равномерного распределения окислительного воздуха внутри циркуляционного резервуара. По этой причине требуются энергетические затраты на перемешивание. В настоящем изобретении, в частности, благодаря наличию горизонтальной установки обессеривания с наклонным днищем впускного канала разбрызгиваемая поглощающая жидкость, наоборот, выводится в или на наклонный участок днища впускного канала, где она собирается средством отвода/направления разбрызгиваемой поглощающей жидкости (то есть сливом или канавкой) и затем падает в циркуляционный резервуар.

Размещение слива или канавки на или в наклонном участке днища впускного канала в точке, смещенной от центра, обеспечивает то, что падающая из наклонного участка в циркуляционный резервуар жидкость падает в направлении, тангенциальном горизонтальному сечению периферийной стенки циркуляционного резервуара. Расход массы падающей жидкости составляет тысячи тонн/час в установке для обессеривания дымового газа, смонтированной в сочетании с котлом ТЭЦ мощностью порядка 200 МВт, и если эту жидкость впоследствии собрать и сбросить в циркуляционный резервуар, то она будет циркулировать в нем. Таким образом, жидкость в циркуляционном резервуаре циркулирует без помощи каких-либо мешалок за счет энергии этой сброшенной жидкости. Тем самым обеспечивается возможность исключения мешалок для распределения воздуха, подаваемого в жидкость в циркуляционном резервуаре, и мешалок для перемешивания жидкости в циркуляционном резервуаре. Поскольку жидкость в циркуляционном резервуаре циркулирует без помощи мешалок, полученные в результате частицы гипса также не могут накапливаться на днище циркуляционного резервуара из-за циркуляции жидкости. Таким образом, могут быть исключены мешалки, присутствующие в устройстве предшествующего уровня техники, что дает возможность упростить конструкцию циркуляционного резервуара и снизить энергетические затраты.

Более того, количество воздуха, поданного в циркуляционный резервуар, может быть снижено подачей окислительного воздуха поглощающей жидкости в жидкость, собранную в сливе или канавке в наклонном участке днища впускного канала, или в участок рядом с поверхностью жидкости в циркуляционном резервуаре, где жидкость перемещается быстро.

Горизонтальная мокрого типа установка для обессеривания дымового газа согласно настоящему изобретению может иметь такую конструкцию, что площадь перпендикулярного газовому потоку сечения впускного канала, включая разбрызгивающие трубы с разбрызгивающими соплами, размещенными на множестве ступеней в направлении газового потока, ступенчато увеличивается в направлении газового потока, а площадь перпендикулярного газовому потоку сечения самого низкого(высокого) по потоку участка впускного канала будет меньше площади перпендикулярного газовому потоку сечения траектории газового потока, проходящей (размещенной) между впускным и выпускным каналами и выше циркуляционного резервуара.

Так как многоступенчатые разбрызгивающие сопла размещены во впускном канале, плотность поглощающей жидкости, разбрызгиваемой из разбрызгивающих сопел, выше на расположенном ниже по потоку участке впускного канала. Вследствие ступенчатого увеличения площади сечения перпендикулярного газовому потоку впускного канала в направлении газового потока, например, при выполнении донной поверхности впускного канала в виде наклонной поверхности плотность разбрызгиваемой поглощающей жидкости в направлении газового потока в впускном канале может быть выровнена таким образом, что обессеривание отработанного газа будет протекать одинаково в каждой зоне канала.

Эффективность поглощения SO_x в отработанном газе увеличивается, так как будет более высокой скорость газового потока во впускном канале. Вследствие увеличения скорости газового потока во впускном канале необходимо будет снизить площадь сечения впускного канала. Если газ подается к выпускному каналу, имея при этом низкую скорость потока, такую, как описано выше, нагрузка на сбор туманов в демистере увеличивается. Вследствие того, что площадь перпендикулярного к газовому потоку сечения самого низкого по потоку участка впускного канала меньше площади перпендикулярного газовому потоку сечения траектории газового потока, проходящей (размещенной) между впускным и выпускным каналами и выше циркуляционного резервуара, что обеспечивает возможность снижения скорости газового потока, захваченные в газовом потоке и рассеянные туманы подвержены свободному падению в направлении к циркуляционному резервуару без направления к демистеру. В этом случае, когда донная поверхность впускного канала выполняется в виде наклонной поверхности, разбрызгивающие сопла самой низкой по потоку ступени разбрызгивающих труб, размещенные на множестве ступеней в направлении газового потока во впускном канале, размещаются, по существу, в той же самой горизонтальной плоскости, так что они не погружаются в разбрызгиваемую поглощающую жидкость, протекающую вдоль донной поверхности впускного канала.

Для того чтобы предотвратить рост нагрузки на сбор туманов демистера из-за роста скорости газового, потока во впускном канале и продлить время контакта разбрызгиваемых капель поглощающей жидкости с отработанным газом до максимально возможного значения с целью обеспечения эффективного контакта и снижения количества туманов рассеянных в находящийся ниже по потоку демистер, создающее сопротивление средство для восстановления поверхностей капель разбрызгиваемой поглощающей жидкости и рассеянных туманов может быть размещено между ступенями разбрызгивания и демистером.

В установке для обессеривания согласно настоящему изобретению отработанный газ, прошедший через зону разбрызгивания, течет в направлении ниже по потоку, захватывая туманы, но проходит через жидкую пленку, образованную рассеянными туманами, сталкиваясь со средством, создающим сопротивление на его входе, размещенным выше по потоку относительно демистера. Когда отработанный газ проходит через жидкую пленку, достигается заданный процент обессеривания. В башне абсорбера установки для обессеривания по настоящему изобретению поверхность (граничная пленка) капель разбрызгиваемой поглощающей жидкости, захваченных отработанным газом в башне абсорбера, не восстанавливается из-за малой разницы скорости потока между каплями и отработанным газом и из-за того, что она уже достигает состояния насыщения SO_x и таким образом в меньшей степени способствует росту эффективности обессеривания даже в случае, если, например, имеется достаточное контактное пространство между зоной разбрызгивания и демистером. Однако размещение создающего сопротивление средства, такого как пористая плита, между зоной разбрызгивания и демистером обеспечивает не только столкновение рассеянных туманов и разбрызгиваемых капель о создающее сопротивление средство и тем самым их сбор, но и восстановление жидкой пленки при прохождении отработанного газа через жидкую пленку, образованную на создающем сопротивление средстве благодаря собираемым туманам и каплям, тем самым эффективно проводя реакцию обессеривания.

Следует заметить, что создающее сопротивление средство не ограничивается пористой плитой, так что любое другое средство может быть использовано в случае, если оно способно (сохранять) поверхность туманов разбрызгиваемой поглощающей жидкости и капель, так что в этом случае можно ожидать определенную степень эффекта обессеривания.

Охлажденные, превращенные в пыль и обессеренные таким образом туманы, захваченные отработанным газом, выводятся в зону захвата тумана для использования рециркуляции; при этом предотвращается их рассеяние в направлении нижней по потоку стороны башни абсорбера и, следовательно, образование коррозий, находящихся ниже по потоку компонентов, а также дренаж.

Создающее сопротивление средство для обновления поверхности разбрызгиваемых капель может представлять собой: (1) слив, имеющий верхний конец, повернутый в направлении вверх по потоку на боковой стенке канала, и днище перед самым высоким по потоку демистером, (2) множество плит, размещенных на расстояниях, определяющих траектории потока в направлении газового потока, (3) пористую плиту. Когда используется множество плит, каждая из них может представлять собой плиту с имеющими гофры участками. Когда используется пористая плита, можно установить плоскую пористую плиту таким образом, чтобы ее плоская поверхность простиралась в направлении, перпендикулярном газовому потоку, или может быть установлено множество плоских пористых плит таким образом, что каждая плита имеет плоскую поверхность, простирающуюся в направлении параллельно газовому потоку.

Создающее сопротивление средство может быть размещено на траектории потока отработанного газа ниже по потоку относительно впускного канала и выше по потоку относительно циркуляционного резервуара и выше по потоку относительно демистера в выпускном канале.

Если днище канала, имеющее оказывающее сопротивление средство, размещенное на нем, имеет донную поверхность, наклоненную вниз к циркуляционному резервуару, и щель для отвода жидкости, образованную в оказывающем сопротивлении средстве на его участке, подсоединенном к донной поверхности, туманы и капли, собирающиеся на оказывающем сопротивление средстве, легко выпадают в циркуляционный резервуар. Можно предусмотреть систему промывки оказывающего сопротивление средства, использующую всплывающую наверх воду, образованную в оборудовании для выведения гипса, или дополнительную воду.

Установка для обессеривания, согласно настоящему изобретению, может иметь конструкцию, в которой в выпускном канале установлено по меньшей мере два демистера таким образом, что вертикальная площадь сечения самого высокого по потоку демистера превышает вертикальную площадь сечения выпускной трубы, и в которой устанавливается слив на стеночной поверхности трубы вверху по потоку относительно самого высокого по потоку демистера. Таким образом при увеличении скорости газового потока последний протекает вдоль стеночной поверхности трубы в режиме "ползания" на стеночной поверхности, и большое количество рассеянных туманов достигает демистера. Если рассеянные вдоль стеночной поверхности трубы туманы удаляются посредством слива трубы размещенного перед самым высоким по потоку демистером, производительность демистеров не может быть снижена даже в случае, когда увеличивается нагрузка тумана на демистеры. Трубы для выведения собранного тумана, ведущие к циркуляционному резервуару, устанавливаются в канавке, образованной в трубе для установки конца демистера, обеспечивая большую площадь вертикального сечения самого высокого по потоку демистера, чем площадь вертикального сечения выпускной трубы. Система промывки демистера обеспечивает возможность использования промывочной воды для находящегося ниже по потоку демистера в качестве промывочной воды для находящегося выше по потоку демистера, и промывочная вода, использованная для самого высокого по потоку демистера, может быть возвращена в циркуляционный резервуар.

В горизонтальной установке для обессеривания, согласно настоящему изобретению, на стенной поверхности впускного канала могут быть размещены разбрызгивающие сопла или разбрызгивающие трубы, при этом на участке стенной поверхности, размещенном в области, свободной от разбрызгиваемых капель и образованной между разбрызгивающими соплами, может быть установлено средство предотвращения выброса газа.

Вышеупомянутая конструкция такова, что в ней разбрызгивающие трубы и опоры для труб не размещаются внутри впускного канала. Отсюда, разбрызгиваемые капли остаются в течение длительного времени в башне абсорбера без соударения об эти вставки, приводящего к прекращению реакции абсорбции с газом SO₂, и таким образом разбрызгиваемые капли могут эффективно способствовать протеканию реакции обессеривания.

Внутренняя стеночная поверхность впускного канала может быть эффективно использована, поскольку разбрызгивающие сопла устанавливаются на стеночной поверхности впускного канала. В зависимости от типа и скорости потока отработанного газа, введенного во впускной канал, концентрация оксидов серы, содержащихся в отработанном газе и аналогичных продуктах, может изменяться количество разбрызгиваемой поглощающей жидкости для каждой группы разбрызгивающих сопел, расположенных отдельно на боковых стенках и потолочной стенке, или может изменяться количество разбрызгиваемой поглощающей жидкости для каждого конкретного участка поверхности боковой стенки или каждого конкретного участка поверхности потолочной стенки.

В установке предшествующего уровня техники разбрызгивающие трубы и опоры для труб размещены внутри башни абсорбера и выполнены из высококачественного материала для предотвращения их коррозий, так как используемая поглощающая жидкость является сильной кислотной средой. В установке, согласно настоящему изобретению трубы, и аналогичные детали, наоборот, размещаются за пределами башни абсорбера, и поэтому нет необходимости использовать такой высококачественный материал.

Вероятность контакта разбрызгиваемой поглощающей жидкости с отработанным газом увеличивается из-за средства, предотвращающего выброс газа, которое устанавливается на участке стеночной поверхности, расположенном в зоне, свободной от разбрызгиваемых капель, образованных между разбрызгивающими соплами.

Средство предотвращения выброса газа может состоять из, например, направляющих плит, имеющих форму, простирающуюся вдоль угла разбрызгивания поглощающей жидкости из разбрызгивающих сопел, или форму углубленных канавок, определенных понижением в направлении внутрь внутренней стеночной поверхности впускного канала, простирающейся в направлении газового потока. Когда используются углубленные канавки, разбрызгивающие сопла могут быть установлены на верхних по потоку наклонных стеночных поверхностях углубленных канавок. В таком случае может быть эффективно предотвращен выброс газа.

В горизонтальной установке для обессеривания, согласно настоящему изобретению, разбрызгивающие сопла могут быть установлены на потолочном участке циркуляционного резервуара для разбрызгивания поглощающей жидкости в направлении к жидкой поверхности в циркуляционном резервуаре таким образом, чтобы рассеянные туманы удалялись посредством разбрызгивания поглощающей жидкости из разбрызгивающих сопел. Таким образом, если разбрызгиваемые капли выбрасываются к поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре, то отработанный газ получает возможность протекать, освобождаясь от капель, перемещающихся к поверхности жидкости, и благодаря большему удельному весу по сравнению с удельным весом отработанного газа рассеянные туманы, содержащиеся в отработанном газе, должны будут перемещаться прямо под действием силы инерции и поэтому соударяться о разбрызгиваемые капли от потолочного участка, перемещающиеся в направлении к поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре, и в результате скапливаться.

Как вариант воплощения, конструкция может содержать перегородку, установленную на потолочной поверхности над циркуляционным резервуаром таким образом, что газ должен будет протекать вблизи поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре и содержать разбрызгивающие сопла для разбрызгивания поглощающей жидкости, установленные на нижнем конце перегородки. Еще один вариант предполагает наличие деформированной потолочной поверхности над циркуляционным резервуаром, которая выступает в направлении вниз таким образом, что поток отработанного газа временно отклоняется к ближней поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре, и установку разбрызгивающих сопел на выступающем участке потолка. В любой из этих конструкций аналогичным образом увеличивается эффективность сбора рассеянных туманов на демистере.

В горизонтальной установке для обессеривания, согласно настоящему изобретению, все установленные в зоне разбрызгивания разбрызгивающие трубы во впускном канале установлены на противоположных концах боковых стенок впускного канала для горизонтального пересечения траектории газового потока во впускном канале и подачи поглощающей жидкости с противоположных концов.

Горизонтальное размещение разбрызгивающих труб, закрепленных на противоположных боковых стенках впускного канала, обеспечивает то, что сопротивление, оказываемое отработанному газу со стороны труб, изменяется одинаково от горизонтальных противоположных сторон по направлению к центральному участку, в результате чего может быть снижена неоднородность потока отработанного газа и обеспечен однородный газожидкостной контакт, что, в свою очередь, способствует росту эффективности обессеривания. Кроме этого, то же самое количество поглощающей жидкости может быть подано через противоположные боковые стенки в горизонтально расположенные распылительные трубы, и поэтому это количество может быть подано симметрично при одинаковом соотношении от горизонтальных противоположных сторон к центральному участку в разбрызгивающие трубы по направлению к соответствующим разбрызгивающим соплам.

Когда разбрызгивающие трубы размещаются горизонтально внутри впускного канала, площадь сечения разбрызгивающих труб ступенчато снижается от участка, смежного боковой стенке впускного канала, к участку, размещенному в центральной части впускного канала. Таким образом даже если скорость потока поглощающей жидкости ступенчато снижается от поверхности боковой стенки зоны разбрызгивания к ее центральной части, скорость потока шлама (поглощающая жидкость) внутри разбрызгивающих труб может, по существу, оставаться постоянной в любом месте внутри разбрызгивающих труб. Поддерживая скорость потока, по существу, постоянной в любом месте внутри разбрызгивающих труб таким образом, можно предотвратить осаждение и накапливание твердых частиц внутри разбрызгивающих труб. Разбрызгивающая труба может иметь такую конфигурацию, что внутренний диаметр центрального участка во впускном канале будет меньше внутреннего диаметра другого участка, и можно установить опору в центральном участке во впускном канале, где внутренний диаметр трубы меньше, тем самым придав механическую прочность центральному участку, имеющему меньшую площадь сечения. Опора выполняет функцию создающего сопротивление элемента для потока отработанного газа в, по существу, центральном участке разбрызгивающей трубы таким образом, что поток отработанного газа в зоне башни абсорбера с разбрызгивающими трубами, размещенными в ней, не подвергается возмущению, а скорость газового потока выравнивается. Кроме этого, если разбрызгивающие трубы размещаются горизонтально внутри впускного канала, разбрызгивающие сопла могут быть размещены на нижних стенках разбрызгивающих труб соответственно. Это обеспечивает при прекращении разбрызгивания поглощающей жидкости возможность поглощающей жидкости, оставшейся в трубке, вытечь под действием силы тяжести, так что предотвращается осаждение и накапливание твердых тел поглощающей жидкости в разбрызгивающей трубе и тем самым решается проблема засорения разбрызгивающей трубы.

Более конкретно, изменяющее газовый поток препятствие 1 (которым может быть наклонная плита для поворота газового потока в направлении вниз, или плоская плита, подобная отражательной перегородке и свешивающаяся с потолочного участка) может быть установлено на стеночной поверхности потолка вверху по потоку относительно демистера в выпускном канале таким образом, что весь газовый поток искривляется над циркуляционным резервуаром и поворачивается еще раз в направлении вверх на впуске зоны сбора туманов. В этой конструкции газовый поток поворачивается в направлении вниз над циркуляционным резервуаром и затем поворачивается вновь в направлении вверх, поэтому рассеянные туманы выходят из газового потока и падают в поглощающую жидкость в циркуляционном резервуаре. Таким образом, количество рассеянных туманов, достигающих демистера, значительно сокращается. Если угол наклона наклонной плиты относительно горизонтального направления или длину отражающей перегородки, входящей в траекторию газового потока, установить в пределах определенного диапазона, то туманы не могут осаждаться на вставке (наклонная плита или отражательная перегородка), и поэтому не возникает проблемы адгезии из-за столкновения туманов о вставку.

Заранее заданный угол по отношению к горизонтальному направлению наклонной плиты, установленной на потолочном участке циркуляционного резервуара для изменения направления газового потока вниз, может быть больше угла наклона донной поверхности впускного канала, смежной циркуляционному резервуару, и тем самым давать возможность повернуть направление газового потока к циркуляционному резервуару. В этом случае, если вертикальная площадь сечения входа для траектории газового потока под изменяющим газовый поток препятствием не будет больше по меньшей мере вертикальной площади сечения впускного канала, не будет наблюдаться эффективного снижения газового потока.

Вставка типа жалюзи 2 может быть размещена на нижней стеночной поверхности канала перед демистером или на множестве ступеней могут быть установлены плиты, на которых происходит соударение и которые имеют сечение с выемкой (например, U- или V-образное сечение), обращенное вверх относительно газового потока, например, на двух или более ступенях в зигзагообразном порядке и решетчатым расположением по всей траектории газового потока поперек выпускного канала вверху по потоку относительно демистера. Таким образом, может быть снижено количество рассеянных туманов без изменения конструкции башни абсорбера. В случае использования плит, на которых происходит соударение и имеющих сечение с выемкой, можно предотвратить рост потери давления при использовании зигзагообразного порядка размещения плит, испытывающих соударение. Если задняя поверхность жалюзеобразной вставки или испытывающей соударение плиты, имеющей сечение с выемкой, если смотреть в направлении газового потока, промывается водой, на этом участке не возникает какой-либо проблемы адгезии из-за высыхания шлама. В случае вставки типа жалюзи, при установке угла жалюзи в диапазоне от 5 градусов до 40 градусов по отношению к горизонтальному направлению, поверхность и задняя сторона вставки всегда оказываются смоченными рассеянными туманами, и поэтому последние могут быть удалены, не обусловливая проблем адгезии на этом участке.

(3). Для увеличения эффективности способа разбрызгивания шлама направление разбрызгивающих шлам сопел у стеночной поверхности башни абсорбера может быть повернуто в направлении вниз относительно башни абсорбера, то есть в противоположном направлении от стеночной поверхности башни абсорбера. Это дает возможность предотвратить соударение о стеночную поверхность башни абсорбера туманов разбрызгиваемого шлама, а также предотвратить повторное рассеивание.

(4). Если направление разбрызгивающих шлам сопел устанавливается в направлении вниз относительно горизонтального направления, может быть сокращено количество рассеиваемых туманов. Стеночная поверхность башни абсорбера над циркуляционным резервуаром может быть, более того, наклонена таким образом, что газовый поток протекает в направлении наверх после протекания вниз над циркуляционным резервуаром и по направлению к циркуляционному резервуару. Это обеспечивает то, что рассеянные туманы освобождаются от газового потока и сбрасываются на поверхность жидкости шлама внутри циркуляционного резервуара таким образом, что количество рассеянных туманов, достигающих демистера, может быть сокращено значительным образом.

Таким образом, в любом из вышеупомянутых конструктивных и технологических решений (1) - (4) может быть значительно сокращено количество рассеиваемых к демистеру туманов. Снижение эффективности обессеривания и рост потери давления на таком участке исключаются.

Горизонтальная установка обессеривания, согласно настоящему изобретению, может иметь такую конструкцию, что она дополнительно включает в себя средство для выгрузки поглощающей жидкости из циркуляционного резервуара и нейтрализации ее известняком, размер частиц которого больше размера частиц гипса, полученного нейтрализацией поглощающей жидкости известняком; средство для рециркуляции нейтрализованной жидкости к зоне разбрызгивания во впускном канале.

Если концентрация частиц гипса в извлеченной поглощающей жидкости является высокой, может быть установлен сепаратор для отделения поглощающей жидкости с малыми количествами частиц гипса и поглощающей жидкости с большими количествами частиц гипса. Поглощающая жидкость с маленькими количествами частиц гипса рециркулирует к зоне разбрызгивания во впускном канале.

Главными реакциями в установке для обессеривания, согласно настоящему изобретению являются следующие:
Поглощающая жидкость (содержащая воду в качестве первичного компонента) поглощает SO₂ в отработанном газе для образования H₂SO₃, которая окисляется воздухом для образования H₂SO₄ (разбавленная серная кислота). H₂SO₄ нейтрализуется известняком (CaCO₃) для образования гипса (CaSO₄•2H₂O).

(Реакция абсорбции) H₂O + SO₄ = H₂SO₃
(Реакция окисления) H₂SO₃ + 1/2 O₂ = H₂SO₄
(Реакция нейтрализации) H₂SO₄ + CaCO₃ + H₂O = CaSO₄•2H₂O + CO₂
Согласно настоящему изобретению во вдуваемом воздухе в циркуляционный резервуар для окисления сернистой кислоты поглощающая жидкость имеет величину pH порядка 2-3 (в других методиках этой технологии pH составляет 4-5). Тем самым обеспечивается высокая скорость окисления, и требуется лишь меньшее количество воздуха и меньшие энергозатраты на мешалки для точного разделения окислительного воздуха. Кроме этого здесь используется грубый известняк, и поэтому нет необходимости в измельчении известняка. Известняк имеет большой размер частиц (порядка 0,5 мм или более, а предпочтительно - 1,0 мм или более), и поэтому может быть легко отделен от гипсовых частиц малого размера (обычно имеющих размер частиц от 20 до 100 мк), и известняк с размером частиц примерно в 10 раз больше размера частиц гипса меньше смешивается с гипсом, чем известняк с таким же размером частиц, как и гипс. Таким образом, если даже используется большое количество известняка, качество гипса не снижается, а производительность обессеривания увеличивается. В этом случае поглощающая жидкость может быть перемешана мешалками, и/или барботирована воздухом для предотвращения наслаивания частиц гипса вокруг частиц известняка. Протеканию реакции абсорбции может способствовать управление за количеством введенного окислительного воздуха таким образом, что концентрация растворенного кислорода в поглощающей жидкости после окисления воздухом в нейтрализующем устройстве и т.д. составляет 1 часть на миллион или более.

Настоящее изобретение включает в себя признак, представляющий собой комбинацию вышеупомянутых признаков.

Сущность изобретения иллюстрируется ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых:
Фиг. 1 - схематический вид в перспективе установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно первому варианту воплощения настоящего изобретения,
Фиг. 2 - вид в увеличенном масштабе разбрызгивающей трубы, показанной на фиг. 1,
Фиг. 3 - сечение по горизонтальной плоскости (схематический вид) установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно второму варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 4 - сечение по вертикальной плоскости (схематический вид) установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, показанной на фиг. 3, и вид ассоциированных с ней устройств;
Фиг. 5 - кривая, иллюстрирующая зависимость между скоростью потока на впуске башни абсорбера, процентом обессеривания и потерей давления установки, показанной на фиг. 1;
Фиг. 6 - кривые, иллюстрирующие зависимость между скоростью потока на впуске башни абсорбера установки, показанной на фиг. 1;
Фиг. 7 и фиг. 8 - кривые, иллюстрирующие результаты испытания, проведенного для подтверждения эффективности работы установки, показанной на фиг. 3 и 4;
Фиг. 9 - вид модификации выпускного канала в башне абсорбера во втором варианте воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 10 - сечение по горизонтальной плоскости (схематический вид) установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно третьему варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 11 - вид сбоку установки для обессеривания, показанной на фиг. 10;
Фиг. 12 - вид впускного канала башни абсорбера, показанного на фиг. 10 и фиг. 11, если смотреть в направлении газового потока (фактически отсутствует передняя торцевая стенка);
Фиг. 13 - диаграмма профиля скорости газового потока во впускном канале в установке, показанной на фиг. 1;
Фиг. 14 - диаграмма профиля скорости газового потока во впускном канале, показанном на фиг. 12;
Фиг. 15 - вид модификации разбрызгивающих труб показанных на фиг. 12 (фактически отсутствует передняя торцевая стенка);
Фиг. 16 - сечение по линии А - А фиг. 15;
Фиг. 17 - вид сбоку (схематический вид в сечении) установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, согласно четвертому варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 18 - вид модификации установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, показанной на фиг. 17;
Фиг. 19 - вид другой модификации установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, показанной на фиг. 17;
Фиг. 20 - сечение по линии А - А фиг. 19;
Фиг. 21 - вид модификации установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, показанной на фиг. 19;
Фиг. 22 - вид другой модификации установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, показанной на фиг. 17;
Фиг. 23 - вид другой модификации установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, показанной на фиг. 17;
Фиг. 24 - кривая, иллюстрирующая результаты испытания холодной модели для установкиб показанной на фиг. 23;
Фиг. 25 - кривые, иллюстрирующие результаты анализа рассеяния туманов в реальном масштабе;
Фиг. 26 - график, иллюстрирующий результаты испытания холодной модели, выполненной в масштабе 1:5 относительно реальной установки;
Фиг. 27 - схематический вид установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно пятому варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 28 - вид, иллюстрирующий конструкцию устройства нейтрализации в пятом варианте воплощения;
Фиг. 29 - график, иллюстрирующий изменение во времени процента обессеривания (кривая a), когда поглощающая жидкость перемешивается устройством нейтрализации, и изменение во времени процента обессеривания (кривая b), когда поглощающая жидкость не перемешивается;
Фиг. 30 - график, иллюстрирующий зависимость между количеством растворенного в поглощающей жидкости кислорода и процентом обессеривания в пятом варианте воплощения;
Фиг. 31 - вид модификации установки для обессеривания, показанной на фиг. 27;
Фиг. 32 - схематический вид установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно шестому варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 33 - вид, иллюстрирующий конструкцию демистера в установке показанной на фиг. 32;
Фиг. 34 - подробный вид сверху на участок демистера в установке, показанной на фиг. 32;
Фиг. 35 - подробный вид модификации участка демистера в установке, показанной на фиг. 32;
Фиг. 36 - график, иллюстрирующий сравнительный анализ между скоростью рассеяния тумана (кривая a), когда установлен слив в шестом варианте воплощения настоящего изобретения, и скоростью рассеяния тумана (кривая b), когда отсутствует слив;
Фиг. 37 - схематический вид установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно седьмому варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 38 - вид в перспективе участка вертикальной плиты в установке, показанной на фиг. 37;
Фиг. 39 - вид модификации участка вертикальной трубы, показанного на фиг. 38;
Фиг. 40 - схематический вид установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно восьмому варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 41, 42 и 43 - виды модификаций установки, показанной на фиг. 40;
Фиг. 44 - график, иллюстрирующий сравнительный анализ между количеством туманов (кривая a) во впуске демистера, когда установлена пористая плита, и количеством туманов (кривая b) во впуске, когда отсутствует пористая плита;
Фиг. 45 - вид модификации установки, показанной на фиг. 40;
Фиг. 46 - сечение установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно девятому варианту воплощения настоящего изобретения, если смотреть в направлении газового потока;
Фиг. 47 - сечение по линии А - А установки, показанной на фиг. 46;
Фиг. 48 - схематический вид установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно десятому варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 49 - вид модификации установки, показанной на фиг. 48;
Фиг. 50 - график, иллюстрирующий сравнительный анализ между скоростями рассеивания тумана в десятом и первом вариантах воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 51 - вид другой модификации установки, показанной на фиг. 48;
Фиг. 52 - вид другой модификации установки, показанной на фиг. 48;
Фиг. 53 - сечение установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно одиннадцатому варианту воплощения настоящего изобретения, если смотреть в направлении газового потока;
Фиг. 54 - вид по линии А - А в установке, показанной на фиг. 53;
Фиг. 55, 56, 57 - виды модификаций установки, показанной на фиг. 53 и 54;
Фиг. 58 - схематический вид установки мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно двенадцатому варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 59 - вид по линии А - А установки, показанной на фиг. 58;
Фиг. 60 - вид по линии B - B установки, показанной на фиг. 58;
Фиг. 61 - вид модификации установки для обессеривания, показанной на фиг. 60;
Фиг. 62 - вид модификации установки для обессеривания, показанной на фиг. 60;
Фиг. 63 - диаграмма, иллюстрирующая схемы производственного процесса установки мокрого типа для обессеривания дымового газа, представляющей известный уровень техники.

Лучший вариант воплощения настоящего изобретения
Ниже будет описано более подробно настоящее изобретение через его варианты воплощения и со ссылкой на сопроводительные чертежи. Настоящее изобретение, однако, не ограничивается описанными вариантами воплощения.

Фиг. 1 - 5 иллюстрируют установку мокрого типа для обессеривания дымового газа согласно одному варианту воплощения настоящего изобретения. Фиг. 1 представляет собой схематический вид в перспективе установки мокрого типа для обессеривания дымового газа; фиг. 2 - вид в увеличенном масштабе участка разбрызгивающей трубы установки для обессеривания; а фиг. 3 - сечение в плоскости (схематический вид) верхнего участка установки, показанной на фиг. 1. Эта установка включает в себя разбрызгивающие трубы 4, установленные на множестве ступеней в направлении газового потока и во множестве рядов в направлении, перпендикулярном газовому потоку, горизонтально простирающиеся поперек и внутри впускного канала 3 для отработанного газа 1 в башне 2 абсорбера, которая имеет траекторию отработанного газового потока в горизонтальном направлении или в направлении, которое является, по меньшей мере, отличным от вертикального. Число ступеней 4 разбрызгивающих труб и число ступеней разбрызгивающих сопел, размещенных в разбрызгивающих трубах, не являются ограничительными в том, что может быть выбрано другое соответствующее число. Как показано на фиг. 1, самые верхние по потоку разбрызгивающие трубы 4a разбрызгивающих труб 4 установлены для разбрызгивания поглощающей жидкости в том же самом направлении, что и поток отработанного газа 1 (разбрызгивающие трубы параллельного потока), а самые низкие по потоку разбрызгивающие трубы 4b установлены для разбрызгивания поглощающей жидкости в направлении, противоположном направлению потока отработанного газа 1 (разбрызгивающие противоточные трубы). Такие разбрызгивающие трубы 4a - 4b образуют зону разбрызгивания во впускном канале 3. Циркуляционный резервуар 7 установлен ниже по потоку и под впускным каналом 3. Как показано на фиг. 4, циркуляционный резервуар 7 снабжен размешивающим средством 8, установленным на боковой стенке циркуляционного резервуара 7, продувочными трубами для окислительного воздуха, установленными поблизости лопастей размешивающего средства 8, насосами 11 и циркуляционными трубами 12 поглощающей жидкости для циркуляции последней внутри циркуляционного резервуара 7 и подачи ее во впускной канал 3, питающими трубами 13 для подачи новой, основанной на кальции поглощающей жидкости в циркуляционный резервуар 7, трубой 14 и насосом 15 для отвода поглощающей жидкости (шлам поглотителя), находящейся внутри циркуляционного резервуара 7. Как показано на фиг. 1, размешивающее средство 8 может включать в себя окислительные мешалки 8a для тонкого разделения введенного окисляющего воздуха и мешалки 8b исключительно для размешивания поглощающей жидкости внутри циркуляционного резервуара 7.

Выпускной канал 19 предусмотрен на участке выпуска отработанного газа башни 2 абсорбера, то есть на участке ниже по потоку над циркуляционным резервуаром 7, и включает в себя имеющий гофры тарельчатый демистер 16 и трубы 18 (см. фиг. 4) для выведения тумана, собранного в демистере 16 в циркуляционный резервуар 7. Шлам поглощающей жидкости, выбранный из циркуляционного резервуара 7 насосами 15 для отсасывания поглощающей жидкости, густеет в оборудовании 20 для извлечения гипса 22.

Все установки, проиллюстрированные во всех вариантах воплощения изобретения, могут быть оборудованы окислительными мешалками 8a и мешалками 8b для размешивания поглощающей жидкости, продувочными трубами 10 для окислительного воздуха, трубами 12 для циркулирующей поглощающей жидкости, питающими трубами 13 для подачи новой, основанной на кальции, поглощающей жидкости, трубами 14 для отвода поглощающей жидкости и оборудованием 20 для извлечения гипса, при этом некоторые из таких устройств не иллюстрируются на сопроводительных чертежах.

Башня 2 абсорбера, которая включает в себя впускной канал 3 и выпускной канал 19, предназначена для определения направления потока отработанного газа в горизонтальном направлении или направлении отличном от вертикального, подсоединяется таким образом, чтобы проходить через верхнюю боковую стенку самонесущего циркуляционного резервуара 7, так чтобы система в целом была системой самонесущего типа. Целесообразным может оказаться установка отражательной перегородки 24 (см. фиг. 4) в точке соединения между горизонтальным участком, имеющим выпускной канал 19, и боковой стенкой циркуляционного резервуара 7 для предотвращения рассеивания тумана, поднятого газовым потоком.

Таким образом, установка для обессеривания изготавливается как единая конструкция, в которой верхний участок циркуляционного резервуара 7 образует участки башни 2 горизонтального абсорбера. Поэтому установка для обессеривания является самонесущей и, более того, имеет простую конструкцию. Таким образом в отличие от конструкции башни вертикального абсорбера предшествующего уровня техники в установке для обессеривания по настоящему изобретению не является необходимой арматура для установки участка трубы башни, при этом установка высотой 20-40 м может устанавливаться самостоятельно без оборудования для его поддержки, что обусловливает сравнительно низкую стоимость оборудования.

В установке для обессеривания дымового газа однобашенного типа согласно вышеупомянутой конструкции отработанный газ подается в впускной канал 3 башни 2 абсорбера, где он сначала приходит в контакт с каплями поглощающей жидкости, разбрызгиваемой параллельными потоками от самых высоких по потоку разбрызгивающих труб 4a. В это время отработанный газ 1 является выпрямленным благодаря эффекту эжектора самых высоких по потоку разбрызгивающих труб 4a, и в то же самое время охлаждается до температуры насыщения газа, частично превращается в пыль (распыляется) и обессеривается. Следует заметить, что для предотвращения повреждения внутренней стороны башни при протекании высокотемпературного газа в башню 2 абсорбера при перерыве в подаче питания на энергетической станции, может оказаться предпочтительным установка для разбрызгивания воды (не показана) выше по потоку относительно самых высоких по потоку разбрызгивающих труб 4a. Отработанный газ 1 превращается в пыль и обессеривается в конце концов до заданной величины в зависимости от регулирования в области экологии, существующего в каждой стране, с помощью расположенных более низко по потоку разбрызгивающих труб 4 (включая самые низкие по потоку разбрызгивающие трубы 4b). Самые низкие по потоку разбрызгивающие трубы 4b разбрызгивают поглощающую жидкость в противотоке отработанному газу 1 для того, чтобы выполнить охлаждение, превращение в пыль и обессеривание отработанного газа 1, и кроме этого, для того чтобы выполнить сбор туманов, рассеянных от находящейся выше по потоку стороны. Для того чтобы снизить отклонение в разбрызгивании из-за расположения уступами (перепад напора) вертикальных местоположений каких-либо разбрызгивающих труб 4a-4b, целесообразно будет размещать разбрызгивающие трубы 4 в поперечном направлении (горизонтально), как показано на фиг. 1.

Разбрызгивающая труба 4 имеет такую конструкцию, в которой ее диаметр последовательно уменьшается от конца основания по направлению к окончанию ее, как показано на фиг. 2, так что количество разбрызгиваемых капель (показанных пунктирной линией), скорость разбрызгивания и аналогичные характеристики выравниваются на конце основания и окончания трубы. Также будет целесообразно, чтобы разбрызгивающие сопла 6 разбрызгивающих труб 4 располагались уступами в направлении потока отработанного газа или в направлении, перпендикулярном потоку отработанного газа из разбрызгивающих сопел 6 смежных разбрызгивающих труб 4. Таким образом имеется возможность увеличить эффективность газожидкостного контакта поглощающей жидкости с отработанным газом 1 посредством установки сопел таким образом, что конические вееры разбрызгиваемых капель поглощающей жидкости, показанные пунктирной линией на фиг. 2, не перекрываются друг с другом. В частности, будет важным, чтобы разбрызгивающие сопла 6 разбрызгивающих труб 4 были установлены таким образом, чтобы капли параллельного потока и противотока, разбрызгиваемые из смежных разбрызгивающих труб 4, не перекрывались друг с другом.

Охлажденный, превращенный в пыль и обессеренный таким образом отработанный газ 1 выгружается из башни 2 абсорбера после очистки от захваченных туманов.

С другой стороны, известняковый шлам, представляющий собой поглощающую жидкость, подается через питающие трубы 13 в циркуляционный резервуар 7 и смешивается со шламом, находящимся в этом циркуляционном резервуаре 7. После этого смешанный поглощающий шлам разбрызгивается из сопел 6 во впускной канал 3 через циркуляционные насосы 11 и приводится в контакт с отработанным газом 1; после этого свободно сбрасывается непосредственно в циркуляционный резервуар 7 или сбрасывается на днище впускного канала 3, имеющего уклон вниз по отношению к циркуляционному резервуару 7, стекая естественным образом вдоль уклона днища назад в циркуляционный резервуар 7.

Поглощающая жидкость возвращенная в циркуляционный резервуар 7, подвергается восстановлению в ней величины pH.

В циркуляционном резервуаре 7 воздух, поданный из продувочных труб 10 для окислительного воздуха, диспергируется в поглощающую жидкость в виде маленьких пузырьков посредством мешалки 8a, и здесь H₂SO₄, образованная поглощением SO_x в поглощающей жидкости, окисляется в H₂SO₄ и нейтрализуется известняком CaCO₃ в гипс. Поглощающая жидкость в циркуляционном резервуаре 7 содержит гипс и непрореагировавший известняк, поглощающая жидкость отводится с помощью отсасывающих насосов 15 и сгущается в гидроциклоне (не показан) на порядка 40 - 50%, а избыточная вода (не показана) рециркулирует и повторно используется в качестве промывной воды внутри башни 2 абсорбера, воды для приготовления известнякового шлама или аналогичного продукта. Загустевший гипсовый шлам сбрасывается в отходы, или в случае необходимости может подвергнуться дальнейшей дегидратации для извлечения порошкообразного гипса, с помощью центробежного сепаратора, ленточного фильтра или аналогичного оборудования, не показанного на фиг. 4.

Охлаждение и превращение в пыль отработанного газа 1, а также поглощение оксидов серы в установке для обессеривания настоящего изобретения выполняются в процессе разбрызгивания, при котором поглощающая жидкость разбрызгивается в поток отработанного газа и поэтому эффективность в значительной степени зависит от отраженного (неоднородного) потока газа. При разбрызгивании поглощающей жидкости в направлении, параллельном потоку отработанного газа посредством находящихся выше всех по потоку разбрызгивающих труб 4а в установке по настоящему изобретению явление эжектора используется для получения плавного потока отработанного газа 1 в сочетании с соответствующей скоростью разбрызгивания поглощающей жидкости и соответствующей скоростью потока отработанного газа 1. С другой стороны, разбрызгиваемые капли захватываются в отработанном газовом потоке в башне 2 абсорбера и рассеиваются в большом количестве в направлении вниз к выпускному каналу 19. Это не создает полезного эффекта, поскольку приводит к коррозиям находящихся внизу по потоку каналу и приборам, а также их компонентов. По этой причине устанавливается демистер 16 в выпускном канале 19. Однако, количество туманов и капель, рассеянных из находящихся выше всех по потоку разбрызгивающих труб 4a, оказывается очень большим, и следовательно, оказывается слишком большой нагрузка на демистер 16 для сбора туманов, обусловливающая повторное рассеяние туманов и приводящая в результате к сложной конструкции самого демистера 16. Изобретатели провели различные испытания и представили обзоры мер по снижению нагрузки тумана на впуске демистера 16 и представили результаты исследований, которые изложены ниже. В результате было обнаружено, что при установке по меньшей мере самых низких по потоку разбрызгивающих труб 4b таким образом, чтобы разбрызгиваемая из них поглощающая жидкость приводилась в противоточный контакт с отработанным газом 1, большое количество туманов, рассеянных со стороны ниже по потоку, например, где находятся самые высокие по потоку разбрызгивающие трубы 4a, может быть собрано и, следовательно, нагрузка туманов на демистер 16 может быть существенно снижена, так что башня 2 абсорбера этого типа оказывается пригодной.

Для обеспечения возможности снижения в какой-либо степени рассеяния в направлении вниз к выпускному каналу, а также продления времени контакта отработанного газа 1, а также возможности извлечения в максимальной степени разбрызгиваемой поглощающей жидкости, целесообразно выполнять впускной канал 3 за одно целое с циркуляционным резервуаром 7.

Более того, если в башне абсорбера типа предназначенного для подачи потока отработанного газа в горизонтальном направлении или направлении, отличном от вертикального, скорость потока отработанного газа внутри башни 2 абсорбера будет слишком низкой, то разбрызгиваемые капли будут отклоняться из потока отработанного газа под действием силы тяжести и падать на дно башни 2. Таким образом, даже в случае выбора максимального контактного расстояния в таком горизонтальном направлении не будет иметь места газожидкостной контакт. И, наоборот, если скорость потока отработанного газа 1 будет слишком высокой, то оказывается слишком большим количество захваченных туманов, обусловливающее проблемы большой потери поглощающей жидкости, коррозий находящегося ниже по потоку канала, приборов и их компонентов и увеличенной потери давления.

В результате различных обзоров представленных для конфликтующих проблем, связанных с перепадом скорости потока газа между высокой и низкой скоростями потока, как описано выше, внутри башни 2 абсорбера было обнаружено, что имеется оптимальный диапазон для скорости газового потока внутри башни 2 абсорбера. На фиг. 5 и 6 представлены кривые, иллюстрирующие зависимость между скоростью потока на впуске башни 2 абсорбера и процентом обессеривания, потерей давления и количеством туманов на впуске демистера 16 при условиях, что расход газа составляет 3000 м/ч (приведен к нормальным условиям), а концентрация SO₂ равна 2000 ppm (част./млн). Чем выше скорость газового потока, тем выше будет процент обессеривания. Скорость газового потока составляет предпочтительно 5 м/с или более. Однако если скорость газового равна или более 15 м/с, то вновь снижается процент обессеривания из-за снижения времени газожидкостного контакта или аналогичной характеристики. Аналогично, количество туманов на впуске демистера 16 резко возрастает при увеличении скорости газового потока. Поэтому для максимального снижения потери давления и количества туманов на впуске демистера 16 и увеличения процента обессеривания целесообразным будет поддерживать скорость газового потока на впуске башни 2 абсорбера на уровне порядка 5-15 м/с. Было также обнаружено, что количество туманов на впуске демистера 16 уменьшается, когда поглощающая жидкость разбрызгивается в направлениях параллельно и навстречу газовому потоку, в сочетании (как показано на кривой b фиг. 6), по сравнению с количеством туманов, когда поглощающая жидкость разбрызгивается лишь в направлении, параллельном газовому потоку (как показано на кривой а фиг. 6).

Экспериментальный пример 1
Был проведен эксперимент по обработке отработанного газа 1 при использовании установки мокрого типа для обессеривания, показанной на фиг. 3 и 4. Условиями испытания были следующие величины.

Расход газа (приведенный к нормальным условиям): 3000 м³/ч
Концентрация SO₂: 2000 част./млн.

Температура газа на впуске: 150^oC
Количество окислительного воздуха (приведенный к нормальным условиям): 30 м³/ч
Количество ступеней разбрызгивающих труб: 3
Соотношение жидкость - газ (приведенный к нормальным условиям): 20 л/м³
Размер впуска башни абсорбера: длина 350 мм х ширина 350 мм
Избыточный процент известняка: 10%
Результаты испытания
Процент обессеривания: 80%
Процент окисления: 99,7%
Потеря давления в башне: 80 мм H₂O
Количество туманов на выпуске (приведенные к нормальным условиям): 100 мг/м³
Даже при осмотре внутренней области после работы установки в течение 100 часов не наблюдалось наслоения и коррозии на верхних и нижних по потоку сторонах башни 2 абсорбера.

Сравнительный экспериментальный пример 1
В отличие от примера 1, в котором направление разбрызгивания поглощающей жидкости от первых разбрызгивающих труб (самые высокие по потоку разбрызгивающие трубы 4a) было (параллельно) потоку отработанного газа, разбрызгивающую жидкость, разбрызгиваемую перед прохождением отработанного газа 1 в башню 2 абсорбера, заставили течь к находящейся выше по потоку стороне впускного канала 3, что в результате снизило уровень поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре 7. Однако, после прохождения отработанного газа 1 такой уровень жидкости в циркуляционном резервуаре 7 возвратился к первоначальному значению.

Процент обессеривания: 82%
Процент окисления: 99,7%
Потеря давления в башне: 110 мм H₂O
Количество туманов на выпуске (приведенные к нормальным условиям): 110 мг/м³
В результате осмотра внутренней области после работы установки в течение 100 часов наблюдалось накапливание твердых частиц в значительной степени во впускном канале 3 в башне 2 абсорбера.

Сравнительный экспериментальный пример 2
В отличие от примера 1, в котором направление разбрызгивания поглощающей жидкости от третьих разбрызгивающих труб (самые нижние по потоку разбрызгивающие трубы 4b) было (противоположно) потоку отработанного газа, переброс через выпускной канал 19 одновременно с прохождением газа оказался весьма резким, что привело в результате к пониженному уровню жидкости в циркуляционном резервуаре 7 и к невозможности задействовать установку. После этого в сливном седле (не показан) в выпускном канале 19 наблюдалось большое количество дренажа.

Второй вариант воплощения настоящего изобретения
Горизонтальная установка для обессеривания, показанная на фиг. 3 и 4, имеет такую конструкцию, что площадь сечения, перпендикулярная газовому потоку впускного канала 3, имеющего разбрызгивающие сопла 6, расположенные в нем на множестве ступеней в направлении газового потока, увеличивается ступенчато, а площадь сечения, перпендикулярная газовому потоку самого нижнего по потоку участка впускного канала 3, меньше чем площадь сечения, перпендикулярного газовому потоку сечения траектории газового потока, проходящей между впускным каналом 3 и выпускным каналом 19, и выше циркуляционного резервуара 7.

Так как разбрызгивающие сопла б размещены на множестве ступеней во впускном канале 3, плотность поглощающей жидкости, разбрызгиваемой из таких разбрызгивающих сопел 6, будет более высокой на находящейся выше по потоку стороне впускного канала 3. После этого, благодаря ступенчатому увеличению в направлении газового потока площади сечения впускного канала 3, перпендикулярной газовому потоку, например, благодаря выполнению донной поверхности впускного канала 3 в виде наклонной поверхности или уклона, имеется возможность уравнять плотность разбрызгиваемой поглощающей жидкости в направлении газового потока внутри канала 3, чтобы обеспечить одинаковое прохождение процесса обессеривания отработанного газа 1 в каждой из площадей канала.

Так как расход газового потока во впускном канале 3 является более высоким, эффективность поглощения SO_x в отработанном газе 1 будет увеличиваться в большей степени. Поэтому для увеличения расхода газового потока во впускном канале 3 необходимо будет уменьшить площадь сечения впускного канала 3, но если газ проходит к выпускному каналу 19, сохраняя расход потока на высоком уровне, то будет более высокой нагрузка для сбора туманов в демистере 16.

Как показано на фиг. 4, площадь сечения, перпендикулярная газовому потоку самого нижнего по потоку участка впускного канала 3, будет меньше площади сечения перпендикулярного газовому потоку сечения траектории газового потока, проходящей между впускным каналом 3 и выпускным каналом 19 и выше циркуляционного резервуара 7, тем самым обеспечивая снижение расхода газового потока таким образом, что туманы, захваченные в газовом потоке и подвергшиеся рассеянию, не направляются к демистеру 16, так как они подвержены свободному падению.

Когда донная поверхность впускного канала 3 выполнена в виде наклонной поверхности, разбрызгивающие сопла 6 самой нижней по потоку ступени в каждой из разбрызгивающих труб 4, установленных на множестве ступеней во впускном канале 3 в направлении газового потока, размещаются, по существу, в той же самой горизонтальной плоскости, тем самым обеспечивая разбрызгивающим соплам 6 заранее заданную защиту от погружения в разбрызгиваемую поглощающую жидкость, протекающую вдоль донной поверхности впускного канала 3.

В горизонтальной мокрого типа установке для обессеривания согласно настоящему изобретению, площадь сечения впускного канала 3 меньше площади сечения выпускного канала 19. По этой причине расход газового потока во впускном канале 3 будет больше расхода в выпускном канале 19 из-за различия в площади сечения впускного и выпускного каналов 3 и 19, так что расход газового потока увеличивается во впускном канале 3 и тем самым обеспечивает более высокую эффективность обессеривания.

Даже в случае конструкции, в которой площадь сечения постепенно ступенчато увеличивается в направлении газового потока от впускного канала 3 до выпускного канала 19 внутри башни 2 абсорбера, это будет иметь место. В таком случае было бы целесообразным, чтобы соотношение площади сечения, перпендикулярного газовому потоку самого нижнего по потоку участка впускного канала 3 башни 2 абсорбера, к площади сечения, перпендикулярного газовому потоку траектории газового потока над уровнем жидкости в циркуляционном резервуаре 7, составляло бы 100: (120 - 200).

Экспериментальный пример
Для подтверждения эффективности представленного экспериментального примера было проведено испытание для выявления воздействия оказываемого расходом газового потока на количество рассеиваемого тумана, используя контрольную установку с расходом газа (приведенного к нормальным условиям) 3000 м³/ч. Результаты этого эксперимента приведены ниже. Расход газового потока указан для самого высокого по потоку участка впуска башни абсорбера, то есть приведен максимальный расход потока.

(а) Условия
Скорость газового потока: 5 - 20 л/с
Соотношение жидкость - газ (приведенный к нормальным условиям): 20 л/м³
Число ступеней разбрызгивающих труб: 3
В качестве циркулирующей жидкости использовалась вода.

(b) Результаты
Результаты показаны на фиг. 7 и 8. На фиг. 7 показана кривая, иллюстрирующая характеристическую кривую тумана, в которой по оси ординат отложено количество тумана на впуске демистера 16, а по оси абсцисс отложена скорость газового потока; на фиг. 8 показана кривая, иллюстрирующая характеристическую кривую тумана, в которой по оси ординат отложено количество тумана на выпуске демистера 16, а по оси абсцисс отложена скорость газового потока. При росте скорости газового потока увеличивается количество туманов, рассеиваемых на впуске демистера 16, и в то же время количество тумана на выпуске демистера 16 также увеличивается. Это указывает на то, что для снижения концентрации тумана в очищенном газе, выгруженном из системы, и для улучшения эффективности выведения тумана целесообразным будет снижение скорости газового потока внутри выпускного канала 19 выше по потоку относительно демистера 16.

На наклонном участке донной поверхности выпускного канала 19 в установке для обессеривания этого варианта воплощения может быть установлено множество предотвращающих повторное рассеивание тумана плит 26, как показано на виде в перспективе фиг. 9. Предотвращающие повторное рассеивание туманов плиты 26 служат для предотвращения рассеянного тумана, осажденного на донной поверхности выпускного канала 19, от повторного рассеивания посредством потока отработанного газа, тем самым предотвращая его повторное рассеивание вверх по потоку относительно демистера 16, тем самым замедляя рост количества рассеянного тумана, втекающего в демистер 16.

Следует также заметить, что предотвращающие повторное рассеивание тумана плиты 26 также могут быть использованы в других вариантах воплощения настоящего изобретения.

Третий вариант воплощения
Установка мокрого типа для обессеривания дымового газа этого варианта воплощения показана на виде сверху фиг. 10 и виде сбоку фиг. 11.

В первом варианте воплощения, показанном на фиг. 1, разбрызгивающие трубы 4 размещены горизонтально и простираются от одной боковой стеночной поверхности впускных каналов 3 до противоположной стеночной поверхности. По этой причине участок основания разбрызгивающей трубы 4 оказывает большее сопротивление потоку отработанного газа, в то время как окончание разбрызгивающей трубы 4 оказывает меньшее сопротивление потоку отработанного газа. Таким образом, имеется недостаток, заключающийся в том, что газовый поток во впускном канале 3 отклоняется на оконечном участке разбрызгивающих труб 4, и поэтому газожидкостной контакт не является однородным и снижает в результате эффективность обессеривания. Кроме этого, разбрызгивающие трубы 4 закреплены лишь на их участках основания на стеночной поверхности впускного канала 3, а поэтому оконечный участок каждой разбрызгивающей трубы 4 находится в подвешенном состоянии, что обусловливает неустойчивое положение труб 4. Более того, поскольку разбрызгивающие сопла 6 размещены в той же самой горизонтальной плоскости труб 4, еще одним недостатком является то, что при прекращении разбрызгивания поглощающей жидкости может остаться часть разбрызгивающей жидкости в разбрызгивающих трубах 4 или разбрызгивающих соплах 6, так что твердые частицы (гипс, известняк и/или аналогичный продукт) в поглощающей жидкости может осаждаться и накапливаться в них, тем самым обусловливая засорение разбрызгивающих труб 4 или разбрызгивающих сопел 6. Отсюда, настоящий вариант воплощения призван усовершенствовать вариант воплощения, показанный на фиг. 1.

Как показано на фиг. 10 и 11, башня 2 абсорбера, предназначенная для определения потока отработанного газа в направлении, которое не является вертикальным, включает в себя разбрызгивающие трубы 4, имеющие разбрызгивающие сопла 6, установленные на них для разбрызгивания поглощающей жидкости в направлении, противоположном или параллельном направлению потока отработанного газа 1. Разбрызгивающие трубы 4 размещены во множестве рядов внутри впускного канала 3 и закреплены на противоположных концах его на боковых стенках впускного канала 3. Разбрызгивающие трубы 4 размещены на одной ступени или на множестве ступеней в направлении потока газа. Внутреннее пространство впускного канала 3 показано на фиг. 12 (фактически отсутствует передняя торцевая стенка объекта по фиг. 12), если смотреть в направлении газового потока. Как показано на фиг. 12, множество рядов разбрызгивающих труб 4 размещено между противоположными боковыми стенками впускного канала 3 и подсоединено на центральном участке во впускном канале 3. Поглощающая жидкость может быть подана в том же самом количестве от противоположных боковых стенок впускного канала 3 к разбрызгивающим трубам 4, при этом диаметр каждой разбрызгивающей трубы 4 постепенно уменьшается от бокового стеночного участка до центрального участка впускного канала 3, так что в случае, если даже расход потока поглощающей жидкости внутри разбрызгивающих труб 4 уменьшается по направлению к центральному участку, скорость потока внутри разбрызгивающих труб 4 остается постоянной в любом месте.

Разбрызгивающие сопла 6 расположены на нижней стороне разбрызгивающих труб 4, и поэтому, в случае прекращения разбрызгивания поглощающей жидкости, остающийся внутри таких труб 4 шлам может быть выгружен из разбрызгивающих сопел 6, тем самым предотвращая возникновение проблемы засорения разбрызгивающих труб из-за твердых частиц в поглощающей жидкости, которые осаждаются и скапливаются в разбрызгивающих трубах 4.

Экспериментальный пример
Для подтверждения эффективности этого варианта воплощения были проведены испытания с использованием установок мокрого типа для обессеривания, показанные на фиг. 1 и фиг. 10 и 11. Условия испытаний являются следующие:
Расход газа (приведенный к нормальным условиям): 3000 м³/ч
Размер впуска башни абсорбера: длина 350 мм х ширина 350 мм
Концентрация SO₂: 2000 част./млн.

Соотношение жидкость - газ (приведенный к нормальным условиям): 20 л/м³
Избыточный процент известняка: 10%
Результаты испытания
Процент обессеривания
Установка, показанная на фиг. 1: 80%
Установка, показанная на фиг. 10 и 11: 82%
Профиль скорости газового потока во впускном канале 3 показан на фиг. 13 (соответствует установке по фиг. 1) и на фиг. 14 (соответствует установкам, показанным на фиг. 10 и 11).

Если профиль скорости газового потока во впускном канале 3 сравнивать по величине отклонения (%) относительно средней скорости газового потока, то можно видеть, что скорость газового потока уменьшается в области у боковой стенки участка основания разбрызгивающих труб 4 и увеличивается в области у противоположной боковой стенки в установке, показанной на фиг. 1. Это объясняется тем, что, по существу, меняется площадь сечения впускного канала 3, так как разбрызгивающие трубы 4 на установке, показанной на фиг. 1, сужаются от участка основания к окончанию их. С другой стороны, в установке, показанной на фиг. 10 и 11, из-за уменьшенного диаметра центрального участка разбрызгивающих труб 4 скорость газового потока увеличивается в ней, но если сравнивать с установкой по фиг. 1, изменение в скорости газового потока уменьшается. По этой причине было подтверждено, что в этом варианте, воплощения газожидкостной контакт во впускном канале 3 является более равномерным по сравнению с контактом в установке первого варианта воплощения и приводит к сравнительно более эффективной характеристике обессеривания.

После прекращения разбрызгивания поглощающей жидкости были осмотрены разбрызгивающие трубы 4. В результате было установлено отсутствие поглощающей жидкости в каждой из разбрызгивающих труб 4, хотя при этом наблюдалось засорение разбрызгивающих труб 4 и разбрызгивающих сопел 6 твердыми частицами.

Для увеличения роста скорости газового потока в центральном участке разбрызгивающих труб 4 установки по фиг. 10 и 11, разбрызгивающие трубы 4, показанные на фиг. 15 и фиг. 16 (фиг. 16 - сечение по линии А-А фиг. 16, на которой не показаны разбрызгивающие сопла 6) могут быть использованы вместо разбрызгивающих труб 4, показанных на фиг. 12. Фиг. 15 - вид на разбрызгивающие трубы 4, если смотреть в направлении газового потока во впускном канале 3 (фактически отсутствует передняя торцевая стенка объекта по фиг. 15). Для того чтобы сохранить прочность разбрызгивающих труб 4, устанавливают опору 27 в центральном участке уменьшенного диаметра разбрызгивающих труб 4. Таким образом, толщина разбрызгивающих труб, по существу, является однородной в горизонтальном направлении и газовый поток во впускном канале 3 не нарушается, тем самым обеспечивая возможность выравнивания скорости газового потока во впускном канале 3.

Способом для повышения эффективности разбрызгивания шлама из разбрызгивающих сопел 6 разбрызгивающих труб 4 внутри впускного канала 3, размещенных горизонтально, является направление шлама, разбрызгиваемого из разбрызгивающих сопел 6 поблизости боковой стеночной поверхности впускного канала 3, в направлении вниз относительно траектории газового потока во впускном канале 3, противоположном направлению от боковой стеночной поверхности. В таком случае разбрызгиваемые капли не имеют возможности сталкиваться о боковую стеночную поверхность и, таким образом, предотвращается их повторное рассеивание, тем самым сводя к минимуму количество рассеиваемого тумана и нагрузку на демистер 16.

Четвертый вариант воплощения
В вертикальной установке для обессеривания туман падает вертикально внутри башни абсорбера и захватывается в газовом потоке, поэтому количество рассеянного тумана является сравнительно незначительным. В горизонтальной установке для обессеривания, наоборот, капли шлама, разбрызгиваемого из разбрызгивающих труб, захватываются в газовом потоке, и поэтому подвержены рассеиванию в последующий по потоку демистер. Если увеличивается количество жидкости, рассеиваемой в демистер, трудно обработать такую жидкость обычным демистером. Это требует наличия средства для предотвращения прохождения рассеянного тумана через демистер, такое как несколько демистров или увеличения расстояния между последней ступенью разбрызгивающего сопла и демистером таким образом, чтобы рассеянный туман не имел возможности рассеивания в демистер. Когда устанавливается дополнительный демистер, и если увеличивается количество рассеиваемого в демистер тумана, может быть обусловлен износ демистера, и поэтому может потребоваться износостойкий материал, устанавливаемый в нем, что в результате ведет к увеличению веса демистера. Увеличение веса демистера требует упрочнения участка возросшего веса. При принятии такой меры конструкция установки усложняется, ее габариты увеличиваются, в результате приводя к росту стоимости установки, что нежелательно. По этой причине является важным предотвратить рассеивание в следующий демистер большого количества тумана, разбрызгиваемого в башне абсорбера.

Отсюда важным будет снизить количество рассеиваемого тумана не установкой дополнительного демистера, а посредством модификации конструкции башни абсорбера или способа рассеивания шлама. Этот вариант воплощения направлен на такую модификацию. Одна установка для обессеривания по этому варианту воплощения показана на фиг. 17, в которой части или компоненты, имеющие те же самые функции, что и части или компоненты установки для обессеривания по фиг. 1, обозначены теми же самыми ссылочными позициями, что и на фиг. 1, а описание их опущено.

Капли, которые имеют небольшие размеры относительно размеров капель поглощающей жидкости, разбрызгиваемой из сопел 6, и тонко разделены и капли небольших размеров, имеющиеся среди них, захватываются в отработанном газе 1 и выводятся демистером 16. Однако, если увеличивается скорость газового потока в башне 2 абсорбера, то увеличивается количество туманов, захваченных в газовом потоке и рассеянных в демистер 16, что в результате приводит к росту нагрузки жидкости демистера. В таком случае, даже если размещать демистеры 16 на двух ступенях, имеет место повторное рассеивание туманов, смачивающее выпускной канал 19 и обусловливающее коррозию стеночной поверхности выпускного канала 19. Поэтому устанавливается наклонная плита 28 на потолочном участке циркуляционного резервуара 7 или потолочном участке выпускного канала 19 для отклонения газового потока в направлении вниз на предварительно заданный угол относительно горизонтального направления.

Если направление протекания газа, введенного из сопел 4b самой нижней ступени во впускном канале 3, изменяется из горизонтального направления в вертикальное к циркуляционному резервуару 7 посредством отклоняющей в направлении вниз наклонной плиты 28 таким образом, то может быть значительно снижено количество рассеиваемого тумана, отклоненного от газового потока, которое могло достигнуть демистера 16. Установкой угла наклонной плиты 28 на величину, большую угла наклона донной поверхности впускного канала 3, смежно циркуляционному резервуару 7 по отношению к горизонтальному направлению газовый поток подвергается повороту в направлении вниз, что приводит к уменьшенному количеству тумана, достигающего демистер 16. Однако в случае если имеется опасение налипания гипса на наклонной плите 28, может быть установлено оборудование для очистки наклонной плиты 28 промывной водой.

Даже в конструкции башни 2 абсорбера, показанной на фиг. 17, в которой размеры демистера 16 являются меньше чем башня абсорбера без наклонной плиты 28, нагрузка для сбора туманов в демистере 16 может быть снижена, и давление не может быть увеличено, так что эффективность обессеривания может также снизиться.

На фиг. 18 показан вариант воплощения, в котором отражающая перегородка 30 установлена в подвешенном состоянии на потолочном участке выпускного канала 19 вверху по потоку относительно демистера 16 или на потолочном участке циркуляционного резервуара 7. В этом случае газовый поток поворачивается в направлении вниз внутри башни 2 абсорбера над циркуляционным резервуаром 7 таким образом, что захваченные газом туманы отклоняются из газового потока и сбрасываются на поверхность поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре 7.

В этой конструкции требуется, чтобы вертикальная площадь сечения траектории газового потока над поверхностью поглощающей жидкости в самом нижнем конце наклонной плиты 28 или отражательной перегородки 30 была больше, чем, по меньшей мере, вертикальная площадь сечения впускного канала 3 для обеспечения меньшего сопротивления газовому потоку таким образом, чтобы туманы свободно сбрасывались на жидкую поверхность в циркуляционном резервуаре 7.

Если вставку, например наклонную плиту 28 или отражательную перегородку 30, установить на потолочном участке циркуляционного резервуара 7 или потолочном участке выпускного канала 19 вышеупомянутым образом, то капли разбрызгиваемой поглощающей жидкости не будут сталкиваться о вставку, и поэтому будет обеспечена возможность снизить количество рассеиваемых туманов, достигающих демистера 16. В этом случае нет необходимости снижать скорость потока газа во впускном канале 3, и следовательно, нет оснований предполагать снижение эффективности обессеривания.

Воплощение варианта изобретения, показанное на фиг. 19 и 20 (фиг. 20 - сечение по линии А - А фиг. 19), предполагает наличие множества плит 31, на которых происходит соударение, каждая из которых имеет U-образное сечение, которые размещаются в вертикальном зигзагообразном порядке поперек траектории газового потока вверху по потоку относительно демистера 16. В этом варианте воплощения поглощающая жидкость, содержащая газ SO_x, поглощенный ею во впускном канале 3, выводится в циркуляционный резервуар 7, а окислительный воздух равномерно диспергируется в поглощающей жидкости посредством лопасти 32 пропеллерной мешалки внутри резервуара 7. Лопасть 32 пропеллерной мешалки вращается на валу 35 от двигателя 34, размещенного на потолочном участке циркуляционного резервуара 7.

Рассеянные и захваченные в газовом потоке туманы выводятся посредством размещенных выше по потоку относительно демистера 16 U-образных плит 31, на которых происходит соударение. Поскольку U-образные плиты 31, на которых происходит соударение, размещены на двух или более ступенях в зигзагообразном порядке, выводится большинство туманов, захваченных в газовом потоке. Кроме этого, поскольку U-образные плиты 31 размещены в зигзагообразном порядке, значительно сокращается потеря давления, и выводится 90% или более рассеянных туманов. Для того чтобы предотвратить высыхание и налипание поглощающей жидкости, осажденной на U-образных плитах 31, может быть предусмотрено оборудование (не показано) для подвода промывной воды к плитам 31, на которых происходит соударение.

Если разбрызгивающие трубы 4 установлены горизонтально, как это уже было описано, направление поглощающей жидкости, разбрызгиваемой разбрызгивающими соплами 6a у боковой стеночной поверхности впускного канала 3, будет поворачиваться внутрь впускного канала 3, как показано на фиг. 20, так что поглощающая жидкость не сталкивается с боковой стенкой и тем самым предотвращается образование рассеиваемых туманов.

Для разбрызгивающих сопел 6 большого размера часто используются пустотелые конические сопла (см. фиг. 2), имеющие угол рассеяния в 90 градусов. Если разбрызгивающие трубы 4, имеющие пустотелые конические сопла, устанавливаются горизонтально, то направление поглощающей жидкости, разбрызгиваемой посредством разбрызгивающих сопел 6, поворачивается в направлении газового потока. Обе боковые стенки впускного канала 3 более часто обрызгиваются поглощающей жидкостью, чем другие места впускного канала 3. И наоборот, если разбрызгивающие сопла 6a вблизи боковой стенки впускного канала 3, показанные на фиг. 20, повернуть в направлении внутрь, то количество рассеиваемых туманов составит 50% или менее от количества рассеиваемых туманов, когда направление поглощающей жидкости, разбрызгиваемой разбрызгивающими соплами 6, повернуто в направлении газового потока. Разбрызгивающие сопла 6b на центральном участке разбрызгивающих труб 4 по фиг. 20 могут быть установлены таким образом, что направление разбрызгиваемого шлама может быть параллельным направлению газового потока.

На фиг. 21 показан пример установки для обессеривания, в которой разбрызгивающие сопла 6 размещаются во впускном канале таким образом, что направление разбрызгиваемой ими поглощающей жидкости поворачивается вниз за горизонтальную линию таким образом, что рассеиваемые туманы захватываются в газовом потоке, что приводит к сниженному количеству рассеиваемых туманов. Разбрызгивающие сопла 6 на верхних ступенях, предпочтительно, размещаются таким образом, что направление разбрызгиваемого ими шлама поворачивается вниз за горизонтальную линию, а разбрызгивающие сопла на нижней ступени размещаются таким образом, что направление разбрызгиваемого ими шлама поворачивается на горизонтальное или слегка приподнятое вверх направление. Такая установка направления шлама, разбрызгиваемого разбрызгивающими соплами 6, дает возможность снизить количество туманов, рассеиваемых в демистер 16 без изменения характеристики обессеривания.

На фиг. 22 показан пример установки для обессеривания, в которой разбрызгивающие сопла 6 размещаются на двух ступенях в направлении, параллельном газовому потоку и на двух ступенях в направлении навстречу газовому потоку. Капли шлама, разбрызгиваемые из разбрызгивающих сопел 6, захватываются в газовом потоке и рассеиваются к следующему демистеру 16, но большинство таких туманов сбрасывается под действием силы тяжести, прежде чем достигает демистера 16. Если отработанный газ 1 вводится горизонтальным потоком в башню 2 абсорбера, туманы сбрасываются в направлении вниз лишь только выше по потоку относительно демистера под углом в диапазоне 10 - 30 градусов относительно горизонтального направления. Таким образом, большинство туманов, достигающих демистера 16, получают возможность сталкиваться с нижним участком демистера 16. Поэтому при установке вставок 36 типа жалюзи на нижнем участке вверх по потоку относительно демистера 16 обеспечивается возможность отведения рассеиваемых туманов при смачивании как поверхности, так и задней части вставки 36 типа жалюзи туманами. Если вставка 36 типа жалюзи установлена с повернутой вниз ориентацией под углом в диапазоне 5 - 45 градусов относительно горизонтального направления, траектория, проходящая через вставку 36 типа жалюзи, определяется в том же самом направлении как геометрическое место точек разбрызгивания туманов в области, в которой размещены вставки 36 типа жалюзи, поэтому здесь имеет место малая потеря давления и оказывается необходимым промывать поверхность вставки 36 типа жалюзи промывной водой.

На фиг. 23 показан пример установки для обессеривания, в которой башня абсорбера имеет V-образную боковую конфигурацию. В установке для обессеривания по фиг. 23 разбрызгивающие сопла 6 установлены параллельно направлению наклона впускного канала 3 и в параллельном относительно газового потока положении. Как вариант, разбрызгивающие сопла 6 могут быть размещены в комбинированном параллельно потоку и противоточном соотношении. Отработанный газ 1 подается во впускной канал 3, наклоненный вниз относительно горизонтального направления, в то время как разбрызгиваемая поглощающая жидкость подается в направлении вниз, оказываясь под воздействием силы тяжести. Над циркуляционным резервуаром 7 направление газового потока над поверхностью жидкости в циркуляционном резервуаре изменяется в направлении наверх и поэтому рассеянные туманы отклоняются из газового потока и сбрасываются на поверхность поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре 7. Таким образом, значительно снижается количество рассеиваемых туманов, захваченных в газовом потоке к демистеру. Целесообразно устанавливать угол наклона V-образной формы башни 2 абсорбера в диапазоне 10-50 градусов относительно горизонтального направления. Результаты эксперимента на холодной модели показаны на фиг. 24 (показана зависимость между углом наклона реактора, отложенным по оси абсцисс, и процентом рассеиваемых туманов, отложенным по оси ординат). Если угол наклона установить на 10 градусов или более, то количество рассеиваемых туманов, достигающих демистера 16, может быть снижено до 1/4 относительно количества, когда угол наклона равен нулю. Если угол наклона установить на 40 градусов, количество рассеиваемых туманов, достигающих демистера 16, может быть снижено до 1/10 относительно количества, когда угол наклона равен нулю. Поэтому целесообразно устанавливать угол наклона на максимально возможную величину. Однако если угол наклона устанавливается на большую величину, то соответственно увеличивается высота впускного канала 3, что в результате приводит к росту производственных расходов на башню 2 абсорбера. Отсюда, необходимо устанавливать угол наклона на возможно меньшую величину. Фиг. 24 иллюстрирует результаты эксперимента, проведенного в противоточном режиме разбрызгивания со скоростью газового потока 12 м/с, на установке, включающей в себя башню 2 абсорбера с сечением (950 х 950) мм и 2-дюймовыми пустотелого типа коническими соплами.

Как описано выше, в горизонтальной установке для обессеривания количество туманов в демистере 16 может быть снижено без снижения эффективности обессеривания.

Фиг. 25 иллюстрирует результаты анализа моделирования, когда туманы разбрызгивались в горизонтальной установке для обессеривания для генераторной станции мощностью порядка 350 МВт. Туман занимает небольшой объем и фиг. 25 иллюстрирует режимы туманов, имеющих диаметр 1,5 мм, которые были получены при использовании пустотелых конического типа разбрызгивающих сопел 6 с углом разбрызгивания в 90 градусов. Кривые фиг. 25 были приведены для следующих условий.

Разбрызгивание в параллельном потоке
Кривая a: 6 м/с. Кривая b; 8 м/с. Кривая с: 12 м/с.

Противоточное разбрызгивание
Кривая d: 6 м/с. Кривая e: 8 м/с. Кривая f: 12 м/с.

Из этих результатов можно видеть, что в случае увеличения скорости газового потока от 6 м/с до 12 м/с количество рассеиваемых в демистер 16 туманов увеличивается, в частности, в случае противоточного разбрызгивания. Если скорость газового потока увеличивается таким образом, установка для обессеривания может быть более компактной, но при этом увеличивается количество рассеиваемых туманов, и поэтому увеличивается нагрузка туманов на демистер 16. По этой причине если не принят вышеупомянутый способ, то такую установку для обессеривания не производят.

Фиг. 26 иллюстрирует результаты испытания для настоящего варианта воплощения, выполненного на холодной модели в масштабе 1:5. Фиг. 26 иллюстрирует сравнительный анализ между скоростью рассеивания тумана (в процентах) при условиях скоростей газового потока в 6 м/с и 12 м/с. Результаты испытания по фиг. 26 основаны на условии, что нет вставки в канале, которая присутствует в примере воплощения, показанном на фиг. 17. Если скорость газового потока увеличивается до 12 м/с, то скорость рассеивания тумана при условии отсутствия вставки увеличивается до 4.5 раз по сравнению со скоростью рассеивания тумана при условии 6 м/с, но если используется установка для обессеривания согласно настоящему варианту воплощения (фиг. 17 - 19 и 22, 23), то скорость рассеивания тумана, в частности, даже в случае роста скорости газового потока, по существу, остается равной скорости рассеивания при условии 6 м/с. Это в достаточной степени объясняет целесообразность применения даже двухступенчатых демистеров 16 предшествующего уровня техники.

Пятый вариант воплощения
Технология предшествующего уровня техники, показанная на фиг. 63, требует решения следующих проблем:
(1) В поглощающей жидкости содержится в большом количестве не только карбонат кальция (известняк), способный поглощать SO₂, но также и гипс, не способствующий поглощению SO₂. Однако если увеличить долю известняка в поглощающей жидкости для повышения эффективности обессеривания, то качество гипса снизится и в результате гипс окажется непригодным для использования.

(2) Окислительный воздух подается в большом количестве (большая мощность требуется для подачи воздуха насосом или привода мешалок для перемешивания воздуха).

(3) Большая мощность требуется для измельчения известняка.

Настоящий вариант воплощения призван решить вышеупомянутые проблемы, связанные с технологией предшествующего уровня техники, показанной на фиг. 63. Горизонтальная установка для обессеривания схематично показана на фиг. 27. Как и в установке для обессеривания, показанной на фиг. 1, горизонтальная установка для обессеривания по фиг. 27 состоит из впускного канала 3, разбрызгивающих сопел 6, циркуляционного резервуара 7, средства перемешивания 8, труб 10 для подачи воздуха, демистера 16 и выпускного канала 19. Установка по этому варианту воплощения дополнительно включает в себя нейтрализирующее устройство 38 для увеличения значения pH поглощающей жидкости, величина pH которой была снижена из-за поглощения SO₂ в отработанном газе 1, и сепаратор 39 для разделения гипса и известняка.

Поглощающая жидкость, разбрызгиваемая из разбрызгивающих сопел 6 во впускном канале 3 в башне 2 абсорбера, селективно поглощает SO₂ в отработанном газе 1 для образования сернистой кислоты, и сбрасывается в циркуляционный резервуар 7, где сернистая кислота окисляется для образования серной кислоты. Содержащая серную кислоту поглощающая жидкость подается посредством насосов 15 для откачивания поглощающей жидкости в нейтрализирующее устройство 38, где она нейтрализируется известняком, и в то же время образуется гипс. Содержащая гипс поглощающая жидкость подается к сепаратору 39, где известняк и гипс разделяются. После этого содержащий поглощающую жидкость известняк рециркулирует к разбрызгивающим соплам 6 для селективного поглощения SO₂. Поглощающая жидкость, содержащая большее количество гипса, подается к водоотделителю 40, где она обезвоживается и где извлекается гипс. Известняк A подается к нейтрализирующему устройству 38.

Экспериментальный пример 1
Проверка обессеривания была проведена с использованием установки по этому варианту воплощения. Концентрация SO₂ в отработанном газе 1 во впускном канале 3 составляла 1,000 част./млн. Известняк (имеющий средний диаметр частиц 5 мм) в количестве, соответствующем тем же самым молям, что и SO₂ в отработанном газе 1, и количество которого было получено предположительно в течение 2 часов в результате реакции SO_x в отработанном газе, был помещен в циркуляционный резервуар до включения установки. Известняк A в количественном соотношении 0,97:1 к количеству SO₂ в отработанном газе 1 в молярном соотношении был подан из трубы 42 для подачи известняка. Количество воздуха, вдуваемого в циркуляционный резервуар 7, было в 30 раз больше количества SO₂, в отработанном газе 1 в молярном соотношении.

Фиг. 29 иллюстрирует кривую, показывающую изменение во времени (по оси абсцисс) процента обессеривания (по оси ординат). На первоначальной ступени реакции обессеривания имела место высокая эффективность обессеривания, но процент обессеривания снижался во времени. Была исследована причина такого снижения, и в результате было подтверждено, что падение процента обессеривания объяснялось наслаиванием частиц гипса на поверхности частиц известняка в нейтрализующем устройстве 38, что приводило в результате к снижению реакционной способности известняка. Поэтому установка была усовершенствована и доведена до конструкции, показанной на фиг. 28, в которой известняк A в нейтрализующем устройстве 38 перемешивается с использованием мешалок 43. На фиг. 29 приведена кривая b, показывающая изменение в проценте обессеривания во времени после усовершенствования конструкции. В этом случае не наблюдалось снижения процента обессеривания, и в течение длительного времени была обеспечена высокая эффективность обессеривания. Концентрация SO₂ в отработанном газе 1 во впускном канале 3 изменялась от 100 до 5000 част. /млн., но при любом условии высокая эффективность обессеривания была обеспечена в течение длительного времени благодаря использованию мешалок 43.

Экспериментальный пример 2
Характеристику обессеривания изучали при тех же самых условиях, что и при экспериментальном примере 1, за исключением того, что количество подаваемого в циркуляционный резервуар 7 воздуха изменялось от 10-кратного до 100-кратного количества SO₂ в отработанном газе 1, а концентрация кислорода растворенного к этому времени в поглощающей жидкости в сепараторе 39 измеряли с использованием измерителя 44 растворенного кислорода. Фиг. 30 иллюстрирует зависимость между концентрацией растворенного кислорода (по оси абсцисс) и процентом обессеривания (по оси ординат), при которой процент обессеривания снижается, если концентрация растворенного кислорода равна или менее 1 част. / млн. Это предположительно объясняется тем, что в случае меньшего количества воздуха, подаваемого в циркуляционный резервуар 7, H₂SO₃ окисляется неполностью и остается в жидкости, а поэтому замедляется протекание реакции абсорбции (H₂O + SO₂ = H₂SO₃ ). Поэтому целесообразным будет измерение концентрации растворенного кислорода и управление за количеством окислительного воздуха таким образом, чтобы значение концентрации растворенного кислорода было равно или больше, чем 1 част./млн.

Нейтрализирующее устройство 38 в вышеупомянутом варианте воплощения предназначено для введения в реакцию поглощающей жидкости с известняком A. Может быть использована любая конструкция нейтрализирующего устройства 38, если она предотвращает наслаивание частиц гипса на поверхностях частиц известняка. В дополнение к использованию мешалок 43, как описано выше, способ для предотвращения наслаивания частиц гипса на поверхности частиц известняка может быть способом для предотвращения наслаивания, предусматривающим барботирование газа вблизи от поверхности известняка. Любое средство, например, циклон мокрого типа, способное разделять частицы гипса и частицы известняка, может быть использовано в качестве сепаратора 39. Если концентрация частиц известняка является низкой в поглощающей жидкости, или если качество гипса не принимается во внимание, то сепаратор 39 может быть исключен из конструкции. Нейтрализирующее устройство 38 может быть, более того, объединено в один узел с сепаратором 39 таким образом, что это устройство будет выполнять функции как нейтрализации, так и разделения.

Настоящее изобретение применимо безотносительно к направлению потока отработанного газа и виду контакта между отработанным газом и поглощающей жидкостью (в абсорбере со смачиваемыми стенками и т. д.).

В установке для обессеривания, показанной на фиг. 27, нейтрализирующее устройство 38 размещено за пределами башни 2 абсорбера, а заполненная известняком A фаза 46 может быть образована в нижнем участке циркуляционного резервуара 7. Фиг. 31 иллюстрирует работу установки этого варианта воплощения. Даже в такой конструкции предпочтительно будет выводить частицы гипса, наслаиваемые на поверхность известняка. Если донная часть циркуляционного резервуара 7 обладает функцией разделения частиц гипса и известняка, сепаратор 39 может быть исключен из конструкции.

Таким образом, согласно настоящему варианту воплощения, могут быть снижены количество требующегося воздуха, благодаря высокой скорости окисления, а также мощность мешалок 8 для тонкого разделения окислительного воздуха. Кроме этого, в связи с применением грубого известняка, нет необходимости его измельчать. Известняк, который имеет большой размер частиц (1 мм или более), может быть легко отделен от частиц гипса, имеющих размер, обычно равный 20 - 100 мкм, так что количество известняка в нейтрализирующем устройстве 38 может быть увеличено. Тем самым достигается высокая эффективность обессеривания, а также повышенное качество гипса, поскольку известняк с трудом смешивается с частицами гипса.

Шестой вариант воплощения изобретения
Шестой вариант воплощения показан на фиг. 32. Капли меньших диаметров в поглощающей жидкости, разбрызгиваемой и тонко отделяемой от разбрызгивающих сопел 6, захватываются отработанным газом 1, но выводятся демистером 16a и демистером 16b, установленными на выпускном канале 19. В это время, как показано на фиг. 33, туманы, достигающие демистера 16a, соударяются с элементом 47 демистера 16a и собираются в нем, а затем сбрасываются в виде жидкой пленки 48 на нижнем участке элемента 47. Сброшенная жидкость собирается в канавке 50 в стеночной поверхности канала 19 под демистером 16a и проходит через выводящие туман трубы 18 назад к циркуляционному резервуару 7. Частицы, включающие гипс, содержатся в рассеиваемых туманах и постепенно осаждаются на поверхности элемента 47 демистера 16a. Поэтому для смывания частиц, осажденных на элементе 47 демистера 16a, промывная вода, собранная в резервуаре 51 промывной воды, подается в трубу 52 промывной воды посредством насоса и разбрызгивается в прерывистом режиме из сопел 54 промывочной воды в демистер 16a. Для промывки элемента, находящегося ниже по потоку демистера 16b, в качестве промывной воды используется жидкость, свободная от пыли. Эта промывная вода подается из трубы 55 промывной воды через разбрызгивающие промывную воду сопла 56.

Содержащая частицы жидкость, используемая в них в качестве промывной воды, собирается в нижнем участке демистера 16b и подается к резервуару 51 промывной воды. Количество частиц, осажденных на находящемся ниже по потоку демистере 16b, гораздо меньше количества на находящемся выше по потоку демистере 16a, а поэтому, если эту жидкость собрать в резервуаре 51 промывной воды и использовать для промывки находящегося выше по потоку демистера 16a, то не будет необходимости обновлять промывную воду для демистера 16a, что обеспечивает в результате эффективное ее применение.

Демистер 16a и участок конструкции, окружающий его, показаны на виде сверху фиг. 34. Размер демистера 16a больше диаметра выпускного канала 19. Демистер 16a, кроме того, снабжен канавкой 50, а поэтому рассеиваемая жидкость не может проходить между каналом 19 и демистером 16a. Большинство рассеиваемых туманов проходит вдоль внутренней стеночной поверхности выпускного канала 19, чтобы достичь находящегося выше по потоку демистера 16a, а поэтому для предотвращения входа туманов в демистер 16a может быть установлен слив 59 перед демистером 16a. Слив 59 имеет конструкцию, в которой конечный участок его отогнут направлении газового потока, так что жидкость, собранная на этом участке получает возможность плавного течения в направлении к нижнему участку выпускного канала 19 без повторного рассеивания к последующему участку.

На фиг. 35 показана подробно конструкция участка демистеров 16a и 16b. Так как слив 59 размещен перед находящимся выше по потоку демистером 16a, как описано выше, рассеиваемые туманы, после того как они прошли вдоль внутренней стеночной поверхности 19 чтобы достичь демистера 16a, собираются в днище канала 19 посредством слива 59. Примыкающий к стороне резервуара наклонный участок 19а образован на донной поверхности выпускного канала 19, простираясь от слива 59 к циркуляционному резервуару под башней 2 абсорбера. Поэтому собранная жидкость проходит вдоль примыкающего к стороне резервуара наклонного участка 19a и сразу же сбрасывается в циркуляционный резервуар 7, и поэтому не может быть повторно рассеяна от слива 59.

Примыкающий к стороне демистера наклонный участок 19b образован на донной поверхности канала 19 между демистерами 16a и 16b, так что капли, собранные на наклонном участке 19b, получают возможность течь к находящемуся ниже по потоку демистеру 16b. Более того, разбрызгивающие сопла 62 для промывки днища могут быть размещены на примыкающем к стороне демистера наклонном участке 19b, тем самым обеспечивая возможность туманам и частицам, накопленным на днище канала 19, смываться в прерывистом или постоянном режиме для предотвращения осаждения их.

Фиг. 36 иллюстрирует сравнительный анализ между количеством туманов, рассеиваемых в башне 102 вертикального абсорбера (фиг. 63) предшествующего уровня техники, и количеством туманов, рассеиваемых в башне 2 горизонтального абсорбера в этом варианте воплощения. Скорость рассеяния тумана (отношение количества рассеиваемых туманов к общему количеству разбрызгиваемой поглощающей жидкости) отложена по оси ординат, в то время как скорость газового потока отложена по оси абсцисс. Как здесь уже было определено, количество рассеиваемого тумана определяется количеством туманов, рассеиваемых вместе с газовым потоком в находящийся выше по потоку демистер 16a. Если количества рассеиваемых туманов при скорости газового потока 3 м/с в башне 102 вертикального абсорбера предшествующего уровня техники сравнить с рассеиваемыми количествами в башне 2 горизонтального абсорбера по настоящему варианту воплощения, то окажется, что количество рассеиваемых туманов (точка x на фиг. 36) в башне 102 вертикального абсорбера предшествующего уровня техники имеет очень малое значение равное 0,2, если принять уровень рассеивания за 1 (кривая a), как показано на фиг. 36. И наоборот, в башне 2 горизонтального абсорбера не имеющей слива 59, количество рассеиваемых туманов (кривая b), при росте скорости газового потока, увеличивается таким образом, что если скорость газового потока составляет 6 м/с, то оно увеличивается до уровня приблизительно в 4 раза превышающего уровень настоящего варианта воплощения.

Это объясняется тем, что большинство рассеиваемых туманов, захваченных в газовом потоке, соударяется о внутреннюю стеночную поверхность канала 19, чтобы достигнуть демистера 16a. И наоборот, в настоящем варианте воплощения, если даже возрастает скорость газового потока, большинство рассеиваемых туманов, соударяющихся о слив 59 на внутренней стеночной поверхности выпускного канала 19, чтобы достигнуть демистера 16a, может быть собрано сливом 59. Поэтому, даже в случае роста скорости газового потока, не наблюдается роста нагрузки демистера 16 и не ухудшается эффективность сбора тумана демистера 16.

Как описано выше, в этом варианте воплощения даже если скорость газового потока возрастает, чтобы обеспечить возможность увеличения количества рассеиваемых туманов, нагрузка демистеров 16a и 16b увеличивается в меньшей степени, а следовательно, эффективность работы демистеров 16a и 16b не снижается, поэтому нет необходимости вновь устанавливать устройство для сбора туманов.

Седьмой вариант воплощения изобретения
Установка для обессеривания этого варианта воплощения показана на фиг. 37. Донная стеночная поверхность впускного канала 3 башни 2 абсорбера слегка наклонена для вывода поглощающей жидкости, разбрызгиваемой из разбрызгивающих сопел 6 во впускном канале 3. Существенная часть разбрызгивающей жидкости, разбрызгиваемой из разбрызгивающих сопел 6, собирается на множестве вертикальных плит 63, размещенных в выпускном канале 19 для образования тонкой жидкой пленки на поверхности каждой из вертикальных плит 63, тем самым поглощая и удаляя газ - двуокись серы, который не удалось полностью удалить посредством разбрызгивающих сопел 6. Вертикальные плиты 63 размещены параллельно направлению газового потока, как показано в увеличенном масштабе на фиг. 38. Для того чтобы предотвратить образование наслоений на вертикальных плитах, их можно будет промыть всплывающей водой по линии 64, выводимой от оборудования 20 для извлечения гипса, или дополнительной водой по линии 66. Поглощающую жидкость, которую не удается полностью собрать на вертикальных плитах 63, удаляют посредством установленного ниже по потоку демистера 16.

Может быть использована вертикальная плита 63, имеющая гофры, как показано на фиг. 39. В этом случае, при прохождении рассеиваемыми туманами гофрированного участка 6Зa они осаждаются на вертикальную плиту 63 благодаря инерционному соударению, и это приводит к росту эффективности удаления рассеиваемых туманов.

Экспериментальный пример
Для того чтобы подтвердить эффективность этого варианта воплощения (использующего вертикальные плиты 63, как показано на фиг. 38), было проведено испытание с использованием контрольной установки, имеющей расход отработанного газа 2,500 м³/ч (приведен к нормальным условиям). Результаты приведены ниже (см. таблицу).

(1) Условия
Расход отработанного газа (приведен к нормальным условиям): 2500 м³/ч
Концентрация SO₂ на впуске: 2000 част./млн.

Соотношение жидкость - газ (приведен к нормальным условиям): 15 л/м³
Скорость газового потока в башне: 5 - 12 м/с
Было подтверждено результатами вышеупомянутого испытания, что плотность на впуске демистера 16 может быть сниженf и эффективность обессеривания может быть увеличена при установке множества вертикальных плит 63 выше по потоку относительно демистера 16 в выпускном канале 19.

Размещение множества вертикальных плит 63 ниже по потоку относительно разбрызгивающих сопел, таким образом, обеспечивает то, что даже в случае, когда скорость газового потока в башне 2 абсорбера возрастает для обеспечения возможности увеличения количества разбрызгиваемых капель, которые рассеиваются, рассеиваемые туманы можно собрать с помощью вертикальных плит 63, а также обеспечивает то, что жидкая пленка поглощающей жидкости может быть образована на поверхности каждой вертикальной плиты 63, обусловливая поглощение части газа сернистой кислоты, которую не удается полностью вывести во впускном канале 3, и тем самым обеспечивая рост эффективности обессеривания.

Восьмой вариант воплощения изобретения
Установка для обессеривания этого варианта воплощения показана на фиг. 40. Отличительным признаком этого варианта воплощения является пористая плита 69, установленная поперек профиля канала на выпускной стороне отработанного газа башни 2 абсорбера, то есть ниже по потоку относительно циркуляционного резервуара 7 и выше последнего. Целесообразно установить пористую отражательную перегородку 24 для предотвращения рассеивания туманов, обусловленных газовым потоком, на стыке между горизонтальным участком, имеющим выпускной канал 19, и боковой стенкой циркуляционного резервуара 7, как показано на фиг. 41 и 42.

Отработанный газ 1, прошедший через впускной канал 3, протекает с туманами поглощающей жидкости, захваченной в нем, в направлении вниз по потоку, но, когда он проходит через жидкую пленку, образованную рассеиваемыми туманами, соударяющимися о пористую плиту 69 у ее пор, размещенную выше по потоку относительно демистера 16, то достигается заданный процент обессеривания. Т.е. поверхность (граничная пленка) разбрызгиваемых капель поглощающей жидкости, захваченных в отработанном газе 1, может иметь малую относительную скорость относительно отработанного газа 1 в некоторых случаях, так что восстановление поверхности разбрызгиваемых капель не происходит; и поскольку такая поверхность уже достигла насыщения SO_x в отработанном газе 1, она в меньшей степени способствует эффективности обессеривания, несмотря на то, что имеется достаточное контактное пространство между разбрызгивающими трубами 4 и демистером 16. Однако размещение создающего сопротивление средства, например, пористой плиты 69, между разбрызгивающими трубами 4 и демистером 16 обеспечивает не только соударение рассеиваемых туманов о создающее сопротивление средство и их накапливание, но и процесс восстановления жидкой пленки для эффективного проведения реакции обессеривания при прохождении отработанного газа через жидкую пленку, образованную на пористой плите 69 посредством накапливаемых туманов.

Создающее сопротивление средство не ограничивается пористой плитой 69, так что может быть использован любой создающий сопротивление элемент, отличный от пористой плиты 69, если он способен восстанавливать поверхность разбрызгиваемой капли поглощающей жидкости; и в этом случае можно ожидать определенную степень обессеривания.

Пористая плита 69 может быть установлена на самом низком участке по потоку относительно впускного канала 3, как показано на фиг. 43. Целесообразно иметь размер пор в 10 мм или более для пористой плиты 69, а коэффициент всей зоны пор относительно всей поверхности плиты 69 (коэффициент пустотности) - 20% или более, для того чтобы управлять за поглощающей жидкостью поглощающего шлама и снижать до максимально возможной величины потерю давления. Может быть использована пористая плита 69 с одинаковым размером и шагом пор. Но размер и шаг пор может быть регулируемым в направлении высоты (в направлении, перпендикулярном потоку отработанного газа), Если имеется возможность регулирования размера и шага пор, было бы целесообразным, чтобы размер пор в нижнем участке пористой плиты 69 был больше размера пор в верхнем участке, или чтобы шаг пор был меньше при большем значении коэффициента пустотности, поскольку нагрузка тумана имеет большее значение на низком участке пористой плиты 69. Было бы целесообразным, кроме этого, чтобы впускной канал 3 имел конструкцию, выполненную за одно целое с циркуляционным резервуаром 7, для того чтобы можно было хотя бы в малой степени снизить рассеяние в направлении вниз по потоку и чтобы продлить время контакта отработанного газа, и чтобы даже разбрызгиваемая поглощающая жидкость могла быть выведена в максимально возможном количестве.

В пористой плите 69 может быть предусмотрена щель для отвода жидкости на участке, соединяющемся с днищем башни 2 абсорбера на его уклоне, расположенном под углом относительно циркуляционного резервуара 7.

На фиг. 44 показаны кривые зависимости между скоростью газового потока (отложенную по оси абсцисс) на впуске башни 2 абсорбера и плотностью туманов (отложенной по оси ординат) во впуске демистера 16, которые были определены при условиях расхода газа (приведенного к нормальным условиям) равного 3000 м³/ч и концентрации SO₂, равной 2000 част./млн. Было обнаружено, что при наличии пористой плиты (кривая a) плотность туманов во впуске демистера 16 меньше плотности туманов при отсутствии пористой плиты 69 (кривая b) даже при увеличении скорости газового потока, и поэтому наличие пористой плиты 69 обеспечивает существенный эффект.

Экспериментальный пример 1
Был проведен эксперимент по обработке отработанного газа с использованием установки для обессеривания мокрого типа, показанной на фиг. 40. Условия испытания и его результаты приведены ниже.

Расход газа
(приведенного к нормальным условиям): - 3000 м³ /ч
Концентрация SO₂: - 2000 част./млн.

Концентрация пыли
(приведенная к нормальным условиям)
на впуске: - 200 мг/м³
Температура газа на впуске: - 150^oC
Расход окислительного воздуха
(приведенного к нормальным условиям) - 30 м³/ч
Число ступеней разбрызгивающих труб: - 3
Соотношение жидкость - газ
(приведен к нормальным условиям): - 15 л/м³
Размер впуска башни абсорбера: - длина 350 мм х ширина 350 мм
Избыточный процент известняка - 10%
Пористая плита
размер пор: - 40 мм
коэффициент пустотности: - 50%
Результаты испытания
Процент обессеривания: - 80%
Процент окисления: - 99,7%
Потеря давления в башне: - 100 мм H₂O
Плотность туманов на выпуске
(приведенных к нормальным условиям): - 100 мг/м³
Экспериментальный пример 2
Эксперимент по обработке отработанного газа был проведен с использованием установки для обессеривания, показанной на фиг. 43. Условия проверки и результаты приведены ниже.

Расход газа
(приведенный к нормальным условиям): - 3000 м³/ч
Концентрация SO₂: - 2000 част./млн.

Концентрация пыли на выпуске
(приведена к нормальным условиям): - 200 мг/см³
Температура газа на выпуске: - 150^oC
Расход окислительного воздуха
(приведенного к нормальным условиям): - 30 м³/ч
Число ступеней разбрызгивающих труб: - 3
Соотношение жидкость - газ
(приведен к нормальным условиям): - 15 л/м³
Размер впуска башни абсорбера: - длина 350 мм х ширина 350 мм
Избыточный процент известняка: - 10%
Пористая плита
размер пор: - 40 мм
коэффициент пустотности: - 50%
Результаты испытания
Процент обессеривания: - 83%
Процент окисления: - 99,7%
Потеря давления в башне: - 115 мм H₂O
Плотность туманов на выпуске
(приведенных к нормальным условиям): - 95 мг/м
Экспериментальный пример 3
Эксперимент по обработке отработанного газа был проведен с использованием установки для обессеривания, показанной на фиг. 40, но при этом использовался впускной канал 3 (см. фиг. 41), позволяющий всей разбрызгиваемой поглощающей жидкости повернуться в направлении, параллельном газовому потоку. Условия испытания и результаты приведены ниже.

Расход газа
(приведенного к нормальным условиям): - 3000 м³/ч
Концентрация SO₂: - 2000 част./млн.

Концентрация пыли на впуске
(приведенная к нормальным условиям): - 200 мг/м³
Температура газа на впуске: - 150^oC
Расход окислительного воздуха
(приведенного к нормальным условиям): - 30 м³/ч
Число ступеней разбрызгивающих труб: - 3
Соотношение жидкость - газ
(приведенный к нормальным условиям): - 20 л/м³
Размер впуска башни абсорбера: - длина 350 мм х ширина 350 мм
Избыточный процент известняка: - 10%
Пористая плита
размер пор: - 40 мм
коэффициент пустотности: - 50%
Результаты испытания
Процент обессеривания: - 80%
Процент окисления: - 99,7%
Потеря давления в башне: - 55 мм H₂O
Плотность туманов на выпуске
(приведенных к нормальным условиям): - 150 мг/м³
Сравнительный экспериментальный пример 1
Эксперимент по обработке отработанного газа был проведен, по существу, так же как и пример 1, за исключением того, что была снята пористая плита 69, которая устанавливалась между впускным каналом 3 и демистером 16 в экспериментальном примере 1. Результаты испытания приведены ниже.

Результаты испытания
Процент обессеривания: 67%
Процент окисления: 99,7%
Потеря давления в башне: 80 мм H₂O
Плотность туманов на выпуске
(приведенных к нормальным условиям): 150 мг/м
После работы в течение 100 часов была осмотрена внутренняя область, и в результате наблюдали значительный износ в элементе демистера 16.

В этом варианте воплощения достигается эквивалентный эффект даже в случае, когда все разбрызгивающие сопла 6 разбрызгивают поглощающую жидкость в потоке, параллельном потоку отработанного газа, как показано в вышеприведенном экспериментальном примере 3. В этом случае, однако, нагрузка тумана оказывается очень высокой, и поэтому оказывается целесообразным размещать пористую плиту 69 ниже по потоку относительно циркуляционного резервуара 7 и выше по потоку относительно демистера 16. Следует заметить, что когда демистер 16 удаляет разбрызгиваемые капли, которые имеют обычные размеры частиц (не очень большие и не очень маленькие, а как капли, использованные в установке DeSO_x), предельная скорость потока может составить приблизительно 7-8 м/с, и поэтому в некоторых случаях размер выпускного канала 19, включая демистер 16, может быть больше размера впускного канала 3, размещенного выше по потоку относительно циркуляционного резервуара 7.

В этом варианте воплощения цель может быть достигнута в некоторой степени даже посредством установки пористых плит 69 горизонтально (т.е. в направлении, параллельном потоку отработанного газа, как показано на фиг. 42) на множестве ступеней. И это объясняется тем, что рассеиваемые туманы протекают в направлении вниз по потоку, при этом выпадая вниз, когда, следовательно, они могут быть собраны даже пористыми плитами 69 для образования жидкой пленки и тем самым подвергнуться обессериванию.

Этот вариант воплощения был описан как конструкция, в которой башня 2 абсорбера и циркуляционный резервуар 7 выполнены за одно целое друг с другом, но даже в конструкции, в которой башня 2 абсорбера и циркуляционный резервуар 7 разделены друг от друга и взаимно соединены спускной трубой, как показано на фиг. 45 может быть достигнут аналогичный результат.

Таким образом, согласно представленному варианту воплощения высота башни 2 абсорбера ниже, но тем не менее могут быть достигнуты высокая эффективность обессеривания и снижение количества туманов на выпуске, обусловливая в результате снижение трудоемкости конструкции и повышение эффективности ее.

Девятый вариант воплощения изобретения
Установка мокрого типа для обессеривания отработанного газа по этому варианту воплощения является установкой горизонтального типа, как показано на фиг. 4, но ее отличительным признаком является впускной канал 3. На фиг. 46 показано сечение по вертикальной плоскости (см. сечение по линии A - A фиг. 4) впускного канала 3 и циркуляционного резервуара 7; а на фиг. 47 приведено сечение по линии A - A фиг. 46.

В варианте воплощения, показанного на фиг. 46, разбрызгивающие сопла 6 размещены непосредственно на двух противоположных стеночных поверхностях и на поверхности потолочной стенки впускного канала 3. Разбрызгивающие трубы 4 и трубы 12 для циркуляции жидкости смонтированы за пределами впускного канала 3 и подсоединены к разбрызгивающим соплам 6. Поглощающую жидкость подают от циркуляционного резервуара 7 через эти трубы к разбрызгивающим соплам 6 с помощью циркуляционных насосов 11. Следует заметить, что могут быть исключены из конструкции устанавливаемые на поверхности потолочной стенки разбрызгивающие сопла 6 и их разбрызгивающие трубы 4.

Башня 2 абсорбера в этом варианте воплощения имеет конструкцию, в которой разбрызгивающие трубы 4 и опоры для разбрызгивающих труб 4 не размещаются внутри впускного канала 3, и поэтому исключается вероятность соударения капель поглощающей жидкости с такими вставками, что может обусловить прекращение реакции абсорбции с газом SO_x. Таким образом, в этом варианте воплощения капли поглощающей жидкости эффективно способствуют протеканию реакции обессеривания, и отсюда, для достижения того же самого процента обессеривания, что и в установке по фиг. 4, возможно снижение разбрызгиваемой поглощающей жидкости.

Кроме этого, в башне 2 абсорбера этого варианта воплощения циркуляционный насос 11 установлен для каждой группы разбрызгивающих труб 4 на боковых стенках и потолочной стенке впускного канала 3. Поэтому количество разбрызгиваемой поглощающей жидкости может изменяться на конкретной боковой стенке или конкретном потолочном участке в зависимости от типа, расхода потока или содержания SO_x отработанного газа.

Следует заметить, что во всех вариантах воплощения настоящего изобретения количество поглощающей жидкости, разбрызгиваемой из разбрызгивающих сопел 6, регулируется посредством регулятора количества разбрызгиваемой жидкости (не показан), установленного в разбрызгивающих трубах 4.

На фиг. 46 показана башня 2 абсорбера, имеющая квадратный контур в вертикальном сечении, но она может быть и скругленной. Кроме этого, на фиг. 46 и 47 разбрызгивающие трубы 4 и разбрызгивающие сопла 6 были размещены горизонтально, но такое размещение не является обязательным, так что они могут быть размещены вертикально на боковой стенке впускного канала 3.

Если разбрызгивающие трубы 4 и опоры для труб 4 размещаются внутри башни 2 абсорбера, то обычной практикой будет использование высококачественного материала, например, нержавеющей стали для труб 4 с целью предотвращения коррозии, поскольку жидкость шлама является сильной кислотной средой. В этом варианте воплощения, однако, не требуется использовать такой высококачественный материал, поскольку разбрызгивающие трубы 4 и аналогичные элементы располагаются за пределами башни абсорбера.

В этом варианте воплощения, если предполагается получить ту же самую эффективность обессеривания как и в установке на фиг. 4, может быть снижено количество разбрызгиваемой жидкости, что приводит в результате к сокращению эксплуатационных расходов. Кроме этого, благодаря отсутствию вставки внутри установки для обессеривания, могут быть снижены расходы и на ее изготовление.

Десятый вариант воплощения изобретения
Этот вариант показан на фиг. 48. В этом варианте воплощения разбрызгивающее сопло 71 для выведения тумана, разбрызгивающее поглощающую жидкость, установлено на потолочном участке циркуляционного резервуара 7 (то есть на потолочном участке башни 2 абсорбера). Этот вариант предназначен для сбора рассеиваемых туманов в отработанном газе, чтобы снизить нагрузку демистера 16 на сбор туманов посредством успешного применения пылеулавливающих функций для туманов поглощающей жидкости, разбрызгиваемой, в частности, от разбрызгивающего сопла 71 без использования вставки, например пористой плиты 69, устанавливаемой в выпускном канале 19 установки по фиг. 40. Часть поглощающей жидкости, подаваемой из циркуляционного насоса 11, разбрызгивается из разбрызгивающего сопла 71 для выведения тумана в направлении к поверхности поглощающей жидкости внутри циркуляционного резервуара 7. Поэтому введенный через впускной канал 3 отработанный газ 1 проходит по перпендикулярной траектории через эту группу разбрызгиваемых капель. В это время отработанный газ протекает, покидая туманы, перемещающиеся к жидкой поверхности в циркуляционном резервуаре 7, но он вынужден проходить в прямом направлении за счет силы инерции, поскольку рассеиваемые туманы, содержащиеся в отработанном газе 1, имеют больший удельный вес по сравнению с удельным весом газа. Таким образом, рассеиваемые туманы соударяются о туманы, перемещающиеся по направлению к поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре 7 и тем самым скапливаются.

Эффективность этого варианта воплощения показана на фиг. 50. Из фиг. 50 можно видеть, что скорость рассеивания туманов (соотношение количества рассеиваемых туманов, основанное на общем количестве разбрызгиваемой поглощающей жидкости) во впуске демистера 16, размещенного внутри выпускного канала 19 в этом варианте воплощения, снижается, по существу, наполовину относительно скорости рассеивания во втором варианте воплощения (см. фиг. 4), использующего одноступенчатый демистер, в котором отсутствует находящийся выше по потоку демистер 16a (фиг. 51), тем самым обеспечивая эффективность, по существу, равнозначную эффективности в случае, когда установлен находящийся выше по потоку демистер 16a (фиг. 51).

Поглощающая жидкость, разбрызгиваемая из разбрызгивающего сопла 71 для выведения тумана, также поглощает SO₂ в отработанном газе 1, и поэтому вышеупомянутая функция может быть в достаточной степени достигнута за счет отвода части поглощающей жидкости, подаваемой к разбрызгивающим соплам 6, без увеличения количества поглощающей жидкости, рециркулируемой посредством циркуляционных насосов 11. Таким образом, не могут возрасти энергетические затраты на циркуляционные насосы 11.

В варианте воплощения, показанном на фиг. 49, перегородка 72 установлена на потолке циркуляционного резервуара 7 таким образом, что часть потока отработанного газа, протекающего между потолком циркуляционного резервуара 7 и поверхностью жидкости, как показано на фиг. 48, блокируется, в результате чего отработанный газ протекает поблизости поверхности жидкости. Разбрызгивающее сопло 71 для выведения тумана устанавливается на нижнем конце перегородки 72. Таким образом, посредством искривления газового потока перегородкой 72 для более форсированного протекания отработанного газа поблизости поверхности жидкости, чем в варианте, показанном на фиг. 48, туманы получают возможность соударения о поверхность жидкости циркуляционного резервуара 7 или донной стенки башни, используя силу инерции туманов. В варианте воплощения, показанном на фиг. 49, скорость газового потока увеличивается при прохождении отработанного газа 1 через группу капель, разбрызгиваемых из разбрызгивающего сопла 71 для выведения тумана, если сравнивать со скоростью газового потока в варианте воплощения по фиг. 48, а отсюда, также увеличивается сила инерции туманов в отработанном газе 1, что в результате улучшает эффективность выведения рассеиваемых туманов в отработанном газе. В варианте воплощения, показанном на фиг. 52, потолок циркуляционного резервуара 7 понижается в месте установки перегородки 72, показанной в варианте воплощения по фиг. 49, так что часть потолка приближается к поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре 7; причем разбрызгивающее сопло 71 для выведения тумана устанавливается на потолочном участке ближе к поверхности жидкости. Таким образом, имеется возможность, как и в варианте воплощения по фиг. 49, повысить эффективность выведения рассеиваемых туманов в отработанном газе 1.

В соответствии с вариантами воплощения по фиг. 48, 49 и 52 конструкция для выведения рассеиваемых туманов не размешается выше по потоку относительно демистера 16, и поэтому имеется возможность снизить стоимость оборудования, снизить потерю давления внутри башни 2 абсорбера и снизить потребляемую мощность для вентилятора обессеривания. Благодаря этому имеется возможность обеспечить компактность башни 2 абсорбера посредством увеличения скорости газового потока.

Одиннадцатый вариант воплощения изобретения
Установка для обессеривания этого варианта воплощения является установкой горизонтального типа, как показано на фиг. 3 и 4, но отличительный признак ее заключается во впускном канале 3. Схематический вид сечения по вертикальной плоскости (см. сечение по линии A-A фиг. 4) впускного канала 3 и циркуляционного резервуара 7 показан на фиг. 53, а схематический вид сечения по линии A-A на фиг. 53 показан на фиг. 54, на которых детали или компоненты, выполняющие те же самые функции, как и детали башни 2 абсорбера, показанные на фиг. 3 и 4, обозначены теми же самыми ссылочными позициями, что и на фиг. 3 и 4, и поэтому их описание опущено здесь.

Как показано на фиг. 53 и 54, разбрызгивающие сопла 6 установлены на множестве ступеней на противоположных боковых стенках впускного канала 3, который имеет квадратную трубчатую форму (или который может иметь скругленную трубчатую форму), и поэтому разбрызгивающие трубы 4 могут быть размещены за пределами впускного канала 3. Таким образом, здесь нет опасности коррозий наружных поверхностей разбрызгивающих труб 4 и не требуется опор для разбрызгивающих труб 4 и разбрызгивающих сопел 6. Арматура для разбрызгивающих сопел 6 более того может быть вынесена за пределы башни 2 абсорбера, и поэтому здесь нет опасности коррозий, что дает возможность использования недорогого материала. Более того, здесь не наблюдается роста потери давления потока разбрызгиваемых капель из-за таких вставок, как арматура для разбрызгивающих сопел 6.

Однако если только установить разбрызгивающие сопла 6 на боковых стенках впускного канала 3, то геометрическое место капель разбрызгиваемого шлама распределяется по конусу от разбрызгивающего сопла 6, являющегося вершиной конуса, и по этой причине область, в которой отсутствуют разбрызгиваемые капли поглощающей жидкости, образуется между разбрызгивающими соплами 6 поблизости последних. Таким образом, часть газа во впускном канале 3 не приходит в контакт с поглощающей жидкостью, а продувается через башню 2 абсорбера, что приводит к снижению эффективности обессеривания отработанного газа в целом. Поэтому, как показано на фиг. 53 и 54, устанавливаются предотвращающие выброс газа плиты 73 на множестве ступеней между разбрызгивающими соплами 6, установленными на множестве ступеней на боковых стенках впускного канала 3, тем самым предотвращая от выброса через зазор между распространяющимися по конусу разбрызгиваемыми каплями и внутренней поверхностью боковой стенки впускного канала 3. Предотвращающие выброс газа плиты 73 установлены с возможностью поворота в направлении капель, разбрызгиваемых от разбрызгивающих сопел 6. Поскольку более того ширина предотвращающих выброс газа плит 73 в направлении разбрызгиваемых капель поглощающей жидкости ограничена внутри области, в которой капли не разбрызгиваются, разбрызгивание капель не может быть задержано.

Вариант воплощения, показанный на фиг. 55, является одной модификацией варианта по фиг. 53, но отличие от воплощения по фиг. 53 заключается в конфигурации предотвращающих выброс газа плит 73. Последние (плиты 73) устанавливаются на множестве ступеней на боковых стенках впускного канала 3 между ступенями разбрызгивающих сопел 6 и простираются вдоль угла, образованного геометрическим местом капель, разбрызгиваемых из разбрызгивающих сопел 6. В таком случае ширина предотвращающих выброс газа плит 73 в направлении разбрызгиваемых капель ограничивается областью за пределами местоположения разбрызгиваемых капель, и поэтому она предохраняет отработанный газ от прохождения через пространство между смещенными разбрызгивающими соплами 6, как показано на фиг. 55.

Одна модификация к варианту воплощения по фиг. 53 показана на фиг. 56. В этой модификации разбрызгивающие сопла 6 установлены на той же самой высоте, что и многоступенчатые предотвращающие выброс газа плиты 73, смонтированные на боковых стенках впускного канала 73 таким образом, что их оконечные части обращены непосредственно к внутренним сторонам предотвращающих выброс газа плит 73 (то есть конечные части разбрызгивающих сопел устанавливаются заподлицо с внутренней стороной плит 73), тем самым предотвращая выброс отработанного газа 1.

Другой альтернативный вариант воплощения, основанный на том же самом конструктивном подходе, приведен на фиг. 57. В этом альтернативном варианте воплощения участки боковой стенки впускного канала 3 отогнуты в направлении внутрь для образования углубленных в вертикальной плоскости канавок. Разбрызгивающие сопла 6 устанавливаются на нижних склонах углублений этих канавок, соответственно, как показано на фиг. 57, тем самым обеспечивая возможность поглощающей жидкости разбрызгиваться в потоке, параллельном газовому потоку. Более того, разбрызгивающие сопла 6 ниже по потоку как и разбрызгивающие сопла выше по потоку могут быть установлены на верхних склонах углублений впускного канала 3, как показано на фиг. 57, тем самым обеспечивая возможность разбрызгивания поглощающей жидкости в противотоке газовому потоку. Если разбрызгивающие сопла установлены на одной ступени, то область, в которой отсутствуют разбрызгиваемые капли, создается между разбрызгивающими соплами 6 после разбрызгивания поглощающей жидкости из этих сопел 6. Однако, располагая разбрызгивающие сопла на двух или более ступенях и размещая находящиеся выше и соответственно ниже по потоку разбрызгивающие сопла в вертикальном зигзагообразном порядке, можно исключить такую область, в которой отсутствуют разбрызгиваемые капли.

Хотя предотвращающие выброс газа плиты 73 или углубленные канавки образуются или определяются в вертикальной плоскости на боковых стенках впускного канала 3 по вышеупомянутым вариантам воплощения, следует понять, что эти предотвращающие выброс газа средства могут быть установлены на горизонтальном участке боковых стенок впускного канала 3 или участка его, наклоненного на заранее заданный угол относительно вертикального участка. В этом случае поглощающая жидкость может быть подана из той же самой разбрызгивающей трубы 4 к группе разбрызгивающих сопел 6 в горизонтальном направлении или в направлении, наклоненном на заранее заданный угол относительно вертикального направления.

Двенадцатый вариант воплощения изобретения
Этот вариант воплощения показан на фиг. 58-62. В горизонтальной установке для обессеривания по фиг. 58, имеющей наклонное днище башни 2 абсорбера, большинство жидкости, разбрызгиваемой из разбрызгивающих сопел 6, сбрасывается в днище впускного канала 3, где она собирается и сбрасывается в циркуляционный резервуар 7. Если установить слив 75 или канавку 76 на наклонном участке такого днища, как показано на фиг. 58, то разбрызгиваемая поглощающая жидкость собирается посредством слива 75. При размещении слива 75 в точке, смещенной от центра днища башни 2 абсорбера в направлении к стенке (см. фиг. 59), сброшенная с наклонного участка поглощающая жидкость будет сбрасываться в направлении, тангенциальном окружности боковой стенки циркуляционного резервуара 7 таким образом, что жидкость в циркуляционном резервуаре 7 будет циркулировать без специального перемешивания, а лишь за счет потенциальной энергии такой сбрасываемой жидкости 77.

Обычно условие перемешивания для циркуляции жидкости внутри циркуляционного резервуара 7 может быть удовлетворено при использовании мешалок, имеющих возможность перемешивать приблизительно половину количества жидкости (в минуту), находящейся в циркуляционном резервуаре 7. Если объем циркуляционного резервуара 7 является достаточно большим для удержания большого количества жидкости, удерживаемую в этом полном циркуляционном резервуаре 7 жидкость невозможно будет перемешивать лишь использованием потенциальной энергии сброса поглощающей жидкости из впускного канала 3. В таком случае необходимо будет устанавливать мешалки в циркуляционном резервуаре 7, как это предусмотрено в установке предшествующего уровня техники. Поэтому при условии короткого времени пребывания жидкости в циркуляционном резервуаре 7 имеется возможность достаточной циркуляции жидкости даже в случае отсутствия мешалки в циркуляционном резервуаре 7.

В этом варианте воплощения могут быть исключены мешалки для дисперсии воздуха, подаваемого в циркуляционный резервуар 7, что, в результате, упрощает конструкцию циркуляционного резервуара 7 и снижает энергетические затраты.

При этом может быть также снижено количество подаваемого в циркуляционный резервуар 7 воздуха, если подавать окислительный воздух через донную воздушную трубу 79 к наклонному участку днища впускного канала 3, где жидкость перемещается турбулентно, или если подавать окислительный воздух через воздушную трубу 80 у пустой части башни 2 абсорбера, который расположен над поглощающей жидкостью в резервуаре 7, к участку поблизости поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре 7. Кислород в воздухе, подаваемом через воздушную трубу 79 днища, растворяется и превращается в растворенный кислород в поглощающей жидкости благодаря интенсивному перемешиванию поглощающей жидкости в резервуаре 7 и растворенный кислород используется для окисления бисульфита кальция. Воздух, подаваемый к участку поблизости поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре 7, внедряется в жидкость и превращается в пузырьки 81, так что протекает дальше реакция окисления бисульфита кальция. Таким образом имеется возможность снизить количество воздуха, подаваемого через трубу 10 подачи воздуха, для наддува окислительного воздуха, предназначенного для циркуляционного резервуара 7, если подавать воздух на наклонный участок днища впускного канала 3, где жидкость перемещается в турбулентном режиме, или на участок поблизости поверхности жидкости в циркуляционном резервуаре 7.

На фиг. 59 показана конструкция днища, как сечение по линии A-A фиг. 58. В этом варианте воплощения сечение в горизонтальной плоскости циркуляционного резервуара 7 показано в виде окружности, но его форма не является исключительной и поэтому может быть, например, прямоугольной. Поглощающая жидкость, разбрызгиваемая из разбрызгивающих сопел 6, после поглощения газа SO₂ сбрасывается на наклонный участок днища впускного канала 3 башни 2 абсорбера; выпрямляется сливом 75, размещенным в месте, удаленном от центра башни 2 абсорбера в направлении к боковой стенке, и сбрасывается в направлении, тангенциальном окружности боковой стенки циркуляционного резервуара 7. Предоставляя таким образом сбрасываемой жидкости 77 возможность сброса в циркуляционный резервуар 7, можно обеспечить циркуляцию жидкости в циркуляционном резервуаре 7 за счет лишь энергии сбрасываемой жидкости 77. Кроме этого следует учесть, что полученные частицы гипса не могут накапливаться на днище циркуляционного резервуара 7 посредством циркуляции жидкости.

На фиг. 60 показан вид по линии B - B фиг. 58. Слив 75, размещенный на наклонном участке днища башни 2 абсорбера, смещен в место, удаленное от центра башни 2 абсорбера в направлении к боковой стенке, и поэтому сброшенная жидкость 77 сбрасывается в направлении (см. фиг. 59), тангенциально окружности боковой стенки циркуляционного резервуара 7.

На фиг. 61 показан вариант воплощения видом по линии B - B фиг. 58, в котором канавка 76 образована на наклонном участке днища башни 2 абсорбера. В варианте воплощения по фиг. 61 канавка 76 смещена в место, удаленное от центра днища башни 2 абсорбера в направлении к боковой стенке, как и слив 75, показанный на фиг. 60. На фиг. 62 показан вариант воплощения (с видом, аналогичным виду по линии B - B фиг. 58), в котором как слив 75, так и канавка 76 образованы на днище башни 2 абсорбера.

Как уже обсуждалось выше, применение настоящего изобретения дает возможность исключить из конструкции мешалки, которые, иначе, следовало бы установить в циркуляционном резервуаре 7, что приводит к упрощению конструкции циркуляционного резервуара 7 и более того к снижению энергетических затрат. Кроме этого, имеется возможность снизить количество подаваемого к циркуляционному резервуару 7 воздуха, если подавать окислительный воздух к наклонному участку днища башни 2 абсорбера, где жидкость протекает в турбулентном режиме, и/или к участку поблизости поверхности жидкости циркуляционного резервуара 7.

Реферат

Изобретение может быть использовано в области очистки газов от вредных компонентов. Сущность изобретения: корпус башни абсорбера, включающий в себя впускной канал и выпускной канал, выполнен за одно целое с циркуляционным резервуаром, на верхнем участке которого крепится башня. Башня абсорбера имеет самонесущую конструкцию и устанавливается лишь на циркуляционном резервуаре. По меньшей мере самая высокая по потоку разбрызгивающая ступень в зоне разбрызгивания во впускном канале включает в себя разбрызгивающие трубы, снабженные разбрызгивающими соплами для разбрызгивания поглощающей жидкости в направлении, параллельном газовому потоку, а по меньшей мере самая низкая по потоку разбрызгивающая ступень включает в себя разбрызгивающие сопла для разбрызгивания поглощающей жидкости в направлении, противоположном газовому потоку. Башня абсорбера представляет собой выполненную за одно целое конструкцию, в которой верхний участок циркуляционного резервуара образует часть канала башни, поэтому конструкция башни абсорбера является самонесущей, и, более того, простой, что увеличивает ее механическую прочность и устраняет необходимость в установке арматуры для крепления участка канала башни. 7 с. и 24 з.п. ф-лы, 63 ил., 1 табл.

Формула