CN101480578A - 声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器 - Google Patents

Abstract

声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器，它涉及环保设备技术领域。它解决了传统的除尘、脱硫反应器的除尘、脱硫效率低以及无法从根本上处理可吸入人体内颗粒物污染的问题。声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器，筒体右侧壁的下部设有烟气进口，筒体右侧壁的上部设有烟气出口，布风板水平方向固装在筒体内部。扬声器固装在筒体内的底部，且扬声器的声波输出端面向布风板。筒体内装有磁性床料，所述磁性床料分布在布风板上方，筒体的外壁上缠绕有制磁螺旋线圈，所述制磁螺旋线圈的位置与磁性床料相对应，雾化喷头穿过筒体的侧壁吊装在筒体内的磁性床料的上方，本发明适用于各种防治烟气污染及烟气除尘、脱硫的场合。

Description

声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种声磁联合作用的流化床反应器。

背景技术

流化床是一种广泛应用于能源、环保及化工领域的设备；脱硫反应器是脱硫工艺中的核心部件，它的性能直接决定了脱硫工艺的效率。在脱硫反应过程中，烟气从流化床底部进入脱硫反应器，脱硫剂由流化床顶部的雾化装置喷洒而出，烟气与脱硫剂反应方式有两种，一为烟气与脱硫剂直接接触反应；二为烟气与粘附在物料上的脱硫剂发生反应。而现有的流化床脱硫装置中，由于重力作用，物料在反应器内流化不均匀，在气速较低时，气体流化不到之处易形成局部堆积，进而形成死区，降低反应速率；在气速较高时，又容易形成大量气泡、栓塞，造成气体短路。

可吸入人体内颗粒物一般指直径在2.5μm以下的细小颗粒，可吸入人体内颗粒物对环境的污染目前越来越受到人们的重视，在欧美发达国家已经把可吸入人体内颗粒物污染列在与SOx污染同等重要的地位。可吸入人体内颗粒物容易沉积于人体肺部并进入血液循环，增加了重病和慢性病患者的死亡率；造成呼吸系统、心脏系统疾病恶化；改变肺功能及其结构；减低人体免疫系统功能；增加了患肺癌的几率。虽然它们对环境、人类健康危害很大，但是由于它们体积小、重量轻、数量多，传统的静电除尘器或旋风分离器对烟气中的可吸入颗粒的处理几乎不起任何作用。

公开号为CN101259374公开了一种“振磁耦合流化床烟气脱硫反应器”，它利用磁性粉末作为床料，磁性粉末作为床料在通电制磁螺旋线圈的磁场影响下与烟气中的SOx反应，延长了反应时间，并且使用激振器使流化床振动，强化了床料运动，使床料颗粒间的碰撞增强，减小最小流化速度，加大流速操作范围，从而达到脱硫的效果，这种反应器是通过振动引入机械能破坏磁链，其气速范围小，脱硫的效率不够理想，并且没能解决在烟气中除去可吸入人体内的颗粒物的问题。

发明内容

为了解决传统的除尘、脱硫反应器的除尘、脱硫效率低以及无法从根本上处理可吸入人体内颗粒物污染的问题，本发明提供一种声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器。

声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器，所述反应器包括流化床、雾化喷头、制磁螺旋线圈和声波发生装置；所述流化床由筒体、布风板和磁性床料组成；声波发生装置包括信号发生器、信号放大器和扬声器；筒体右侧壁的下部设有烟气进口，筒体右侧壁的上部设有烟气出口，布风板垂直于筒体方向固装在筒体内部，筒体内装有磁性床料，所述磁性床料分布在布风板上方。扬声器固装在筒体内的底部，且扬声器的声波输出端面向布风板，信号发生器的输出端与信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与扬声器的输入端连接。筒体的外壁上缠绕有制磁螺旋线圈，所述制磁螺旋线圈的位置与磁性床料相对应，雾化喷头穿过筒体的侧壁吊装在筒体内的磁性床料的上方。

有益效果：一、本发明通过在反应器筒体外设置声波发生装置和制磁螺旋线圈，获得具有一定能量梯度分布的声场以及恒定、均匀、方向与气流方向一致的磁场。梯度声场通过声辐射的方式引入反应器，此梯度声场的声波强度调节范围大，可调性强，它能够加速可吸入人体内颗粒物的团聚、延长烟气和可吸入人体内颗粒物的滞留时间。本发明通过声辐射的方式引入声波，声波引起烟气中的可吸入人体内颗粒物之间的相对运动，因此增加了它们的碰撞速率，可吸入人体内颗粒物在声波的作用下短时间内发生团聚，形成较大的团聚物；由于烟气中的团聚后颗粒直径变大，颗粒数目减少，因此更容易被捕捉和清除，除尘效率得以提高。二、由于可吸入人体内颗粒物发生团聚，因此即使经过脱硫后依然有少部分团聚后的颗粒物排入空气中，但是这种团聚后的较大颗粒物已对人体无害，这从根本上解决了可吸入人体内颗粒的污染问题。三、采用催化脱硫功能的磁性粉末颗粒作为流化床的床料，这种磁性粉末颗粒直径小、表面积大，有效的增加了反应接触面积。脱硫剂通过雾化装置从流化床顶部喷入与烟气中的SOx反应，反应后的烟气通过烟气出口排出。未反应的脱硫剂附裹到磁性粉末表面，在通电螺旋线圈产生的磁场影响下继续与烟气中的SOx反应，延长反应时间。四、磁场的引入改变了磁性床料的受力，在水平方向上磁性床料相互排斥，有利于流化床流化。但在竖直方向上，磁性床料相互吸引，形成磁链，较短的磁链可以破坏流化床中的气泡，有利于反应器流化，但较长的磁链容易形成气体的短路。而声场提供的能量可以抑制磁性粉末颗粒所形成的磁链，防止磁性粉末颗粒聚集而形成的短路，加强磁性粉末颗粒的均匀分布，提高磁性粉末颗粒与烟气中的SOx反应和脱硫效率。

综上所述，本发明的具体效果是：1)通过声波发生装置获得梯度声场，使烟气中的可吸入人体内颗粒物短时间内发生团聚，形成较大的团聚物，更容易被捕捉和清除。同时增加团聚物在反应器内停留时间。2)由于梯度声场而形成的较大团聚物，已对人体无害，因此即使有少量被排除到空气中，也不会对人体产生危害，这在根本上解决了可吸入人体内颗粒物的污染问题。3)未反应的脱硫剂附裹在磁性粉末上，所述磁性粉末在磁场的影响下继续与烟气中的SOx反应，反应时间更长，脱硫、除尘的效率高。4)声场能够破坏了磁性床料相互吸引，影响磁链的形成，进一步提高了除尘、脱硫的效率。5)通过改变磁场强度，可以控制磁性床料的运动，从而扩大了烟气的可操作范围，而声场又可以消除磁场产生的不利影响，加大了磁场强度的调节范围，从而又进一步加大了对烟体的可操作范围。

附图说明：图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器，所述烟气脱硫反应器包括流化床、雾化喷头2、制磁螺旋线圈4和声波发生装置6；所述流化床由筒体1、布风板5和磁性床料3组成；声波发生装置6包括信号发生器6-3、信号放大器6-2和扬声器6-1；筒体1右侧壁的下部设有烟气进口12，筒体1右侧壁的上部设有烟气出口13，布风板5水平方向固装在筒体1内部，筒体1内装有磁性床料3，所述磁性床料3分布在布风板5上方，筒体1的外壁上缠绕有制磁螺旋线圈4，所述制磁螺旋线圈4的位置与磁性床料3相对应，雾化喷头2穿过筒体1的侧壁吊装在筒体1内的磁性床料3的上方，扬声器6-1固装在筒体1内的底部，且扬声器6-1的声波输出端面向布风板5，信号发生器6-3的输出端与信号放大器6-2的输入端连接，所述信号放大器6-2的输出端与扬声器6-1的输入端连接。

本发明在通过静电除尘器、布袋除尘器或旋风分离器等常规的颗粒清除设备时，更容易将变得相对较大的细颗粒从携带的烟气气体中清除掉。

具体实施方式二：本具体实施方式与具体实施方式一所述的声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器的区别在于它的扬声器(6-1)的数量为多个。

具体实施方式三：本具体实施实施方式与具体实施方式一所述的声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器的区别在于筒体1和布风板5均由非磁性材料制成。

Claims (3)

1、声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器，所述烟气脱硫反应器包括流化床、雾化喷头(2)、制磁螺旋线圈(4)和声波发生装置(6)；所述流化床由筒体(1)、布风板(5)和磁性床料(3)组成；声波发生装置(6)包括信号发生器(6-3)、信号放大器(6-2)和扬声器(6-1)；其特征是：筒体(1)右侧壁的下部设有烟气进口(12)，筒体(1)右侧壁的上部设有烟气出口(13)，布风板(5)水平方向固装在筒体(1)内部，筒体(1)内装有磁性床料(3)，所述磁性床料(3)分布在布风板(5)上方，筒体(1)的外壁上缠绕有制磁螺旋线圈(4)，所述制磁螺旋线圈(4)的位置与磁性床料(3)相对应，雾化喷头(2)穿过筒体(1)的侧壁吊装在筒体(1)内的磁性床料(3)的上方，扬声器(6-1)固装在筒体(1)内的底部，且扬声器(6-1)的声波输出端面向布风板(5)，信号发生器(6-3)的输出端与信号放大器(6-2)的输入端连接，所述信号放大器(6-2)的输出端与扬声器(6-1)的输入端连接。

2、根据权利要求1所述的声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器，其特征在于它的扬声器(6-1)的数量为多个。

3、根据权利要求1或2所述的声磁联合作用的除尘、脱硫流化床反应器，其特征在于筒体(1)和布风板(5)均由非磁性材料制成。