CN103111175A - 一种用于净化气体的脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脱硫装置，包括脱硫器和气液分离器，所述脱硫器沿横向方向依次连接设置有缓冲区、前端收敛区与后端扩散区，在所述缓冲区设置有进气口和用于喷射脱硫浆液的液体喷嘴，在所述后端扩散区设置有出气口；所述前端收敛区为沿气体流动方向逐渐收缩的筒体，所述后端扩散区为沿气体流动方向逐渐扩张的筒体；所述缓冲区、前端收敛区与后端扩散区沿横向方向上的长度之比为3-5:4-6:3-5；所述气液分离器设置有气体出口和液体出口，所述气液分离器通过管道与所述后端扩散区的出气口连接。本发明所述脱硫装置的建造成本低廉、运行能耗低且具有较高脱硫效率。
Description
技术领域
本发明属于气体净化领域，具体涉及一种脱硫装置。
背景技术
H2S是一种广泛存在于焦炉煤气、水煤气、天然气、沼气、粗合成气等气体中的有毒、有害的强腐蚀性杂质，含H2S的上述气体用作燃料时，其中的H2S和其燃烧生成的产物SO2均为有毒物质，会造成环境的污染，因此上述气体在作为燃料使用之前必须要经过脱硫净化处理。
为了保证脱硫的效果，现有技术中用于脱除H2S的脱硫装置中通常都设置有填料或者其它脱硫构件，如中国科技文献《粗合成气净化系统脱硫塔的结构改进及应用》（2007年8月，大氮肥，第30卷第4期）中公开了一种用于脱除以渣油为原料造气的粗合成气中H2S的脱硫塔，该脱硫塔的塔高39m，内径2.2m，在所述脱硫塔的上部填充有2层泡罩结构，下部采用空塔喷淋；在脱硫塔的顶部设置有一个淋洒喷头，中部和下部分别设置了2层雾化喷头，每层包括5个直径为65mm的雾化喷头；该脱硫塔在实际运行时，粗合成气从塔底通入，与塔上喷淋的蒽醌二磺酸钠溶液接触，达到脱除H2S的效果。
上述脱硫塔通过设置泡罩结构有效提高了气液的接触，具有较高的脱硫效率，经上述脱硫塔处理后，粗合成气中的H2S含量由800-1000mg/m3降到2mg/m3以下，但是在上述脱硫塔中，由于脱硫塔内填充有泡罩结构，一方面，导致脱硫塔的系统阻力增大，运行能耗较高；另一方面，长期的使用容易导致泡罩结构处发生结垢，从而堵塞脱硫塔。为了克服这一技术问题，降低运行能耗，现有技术中，喷淋空塔逐渐得到了更为广泛的应用，喷淋空塔简化了塔内的构件设置，通过雾化喷头，在塔的中上部将脱硫液强力、高密度雾化，形成大量的微颗粒球体，微颗粒球体与从塔下部进入的工艺气体接触，总体呈气上液下逆向流动的撞击式接触。其典型特点是气液两相混合的均匀度高、微颗粒球体接触界面大、传质效率高、脱硫液的利用率高、系统负荷小、运行能耗较小、且不会发生堵塔的问题。
上述喷淋空塔虽然具有较低的塔系阻力和系统负荷，有效减少了脱硫装置的运行能耗，但是上述喷淋空塔并不适用于处理H2S浓度较高的气体，当气体中H2S含量较高时，上述喷淋空塔通常难以满足高净化度的要求。因此，在现有技术中，当气体中H2S含量较高时，为了达到较高的脱硫效率，通常会将多个喷淋空塔串联设置，或者将喷淋空塔与填料塔先后串联设置，这样一来，就又增加了设备的建造成本和运行能耗；而如何在保持低的设备成本和运行能耗的同时，还能够保证脱硫装置的脱H2S效率，是现有技术尚未解决的难题。
发明内容
为了解决现有技术中用于脱除高硫浓度气体的脱硫装置，其设备的建造成本和运行能耗较高的问题，提供了一种建造成本低廉、运行能耗低且具有较高脱硫效率的用于净化气体的脱硫装置。
本发明中所述的用于净化气体的脱硫装置的技术方案为：
一种脱硫装置，包括：
脱硫器，所述脱硫器沿横向方向依次连接设置有缓冲区、前端收敛区与后端扩散区，在所述缓冲区设置有进气口和用于喷射脱硫液或者脱硫浆液的液体喷嘴，在所述后端扩散区设置有出气口；其中，所述前端收敛区为沿气体流动方向逐渐收缩的筒体，所述前端收敛区的收缩比为1:5-1:2；所述中部咽喉区为直径不变的筒体；所述后端扩散区为沿气体流动方向逐渐扩张的筒体，所述后端扩散区的扩张比为4:1-3:2；所述前端收敛区与后端扩散区沿横向方向上的长度之和与所述收敛区的直径之比大于或等于10，所述进气口处的气体流速为3-5m/s；
气液分离器，所述气液分离器通过管道与所述后端扩散区的出气口相连接，所述气液分离器设置有气体出口和液体出口。
在所述前端收敛区与后端扩散区之间还设置有中部咽喉区，所述中部咽喉区的最大直径小于或者等于所述前端收敛区的最小直径，所述前端收敛区、中部咽喉区与后端扩散区沿横向方向上的长度之比为3-5:4-6:3-5。所述液体喷嘴为雾化喷嘴，所述雾化喷嘴靠近所述缓冲区的中心位置设置。
所述中部咽喉区的直径为0.5-2.5m。
在所述缓冲区，所述雾化喷嘴的喷淋方向与所述进气口的进气方向相互垂直。
所述前端收敛区与后端扩散区沿横向方向上的长度之和与所述前端收敛区的最小直径之比为10-30。
所述前端收敛区与后端扩散区沿横向方向上的长度之和与所述前端收敛区的最小直径之比为20。
所述脱硫浆液为羟基氧化铁浆液。
所述羟基氧化铁浆液的浓度为5-30wt%；所述羟基氧化铁的颗粒粒径为5-500μm。
在所述气液分离器的下方设置有再生装置，所述再生装置包括:
再生槽，所述再生槽与所述气液分离器的液体出口相连通，同时通过回流管道与所述液体喷嘴相连通;
曝气装置，所述曝气装置与所述再生槽相连通，对液体进行供氧。
本发明所述的用于净化气体的脱硫装置的优点在于：
（1）本发明所述脱硫装置，设置有脱硫器，所述脱硫器沿横向方向依次连接设置有缓冲区、前端收敛区与后端扩散区，在所述缓冲区设置有进气口和用于喷射脱硫液或者脱硫浆液的液体喷嘴，在所述后端扩散区设置有出气口；其中，所述前端收敛区为沿气体流动方向逐渐收缩的筒体，所述前端收敛区的收缩比为1:5-1:2；所述后端扩散区为沿气体流动方向逐渐扩张的筒体，所述后端扩散区的扩张比为4:1-3:2；本发明中所述的脱硫器，在所述缓冲区形成喷雾区域，所述脱硫液或脱硫浆液与气体充分混合，从所述进气口出来的加压空气与从所述液体喷嘴出来的液体喷雾混合并进行脱硫反应，在进行脱硫反应的同时气体继续向前移动，在气体逐渐向前移动的过程中，随着前端收敛区空间的逐渐减小，气体的压力逐渐增强，从而在气体内部蓄积了一定的激发能量，当气体经过前端收敛区的最小直径处并进入后端扩散区后，气体经由小空间而进入大空间，气体内部的激发能量瞬间释放，从而带动液相区内的脱硫液或脱硫浆液在瞬间喷发，充分地实现了气体和脱硫液或脱硫浆液的再次混合、并进一步促进了对气体的脱硫。
本发明通过将所述脱硫器沿横向方向依次设置的前端收敛区与后端扩散区；还限定所述前端收敛区与后端扩散区沿横向方向上的长度之和与所述前端收敛区的最小直径之比大于或等于10，且限定所述进气口处的气体流速为3-10m/s；通过上述设置，在有效促进了气体与脱硫液或者脱硫浆液的混合效果、提高气液传质面积的同时，也使得气液混合物的停留时间利于脱硫反应的进行，能够达到较高的脱硫效率。
本发明中的脱硫装置与所述脱硫器还连接设置有气液分离器，所述气液分离器对从所述脱硫器出来的气液混合物进行分离，得到洁净气体和脱硫废液。本发明所述的脱硫装置相比于现有技术中的脱硫装置，结构简单、造价低廉且具有较高的脱硫效率。
（2）本发明所述脱硫装置，在所述前端收敛区与后端扩散区之间还设置有中部咽喉区，所述中部咽喉区的最大直径小于或者等于所述前端收敛区的最小直径，所述前端收敛区、中部咽喉区与后端扩散区沿横向方向上的长度之比为3-5:4-6:3-5。本发明通过设置中部咽喉区并对三个区域的长度进行限定，使得气液混合物在各个区域停留时间的分配利于脱硫反应的进行，进一步提高了脱硫效率。
（3）本发明所述脱硫装置，设置所述脱硫液为羟基氧化铁浆液，原因在于，羟基氧化铁浆液能够与H2S快速发生反应，将其迅速除去。作为优选的实施方式，为了进一步提高装置的脱硫效率， 本发明还限定所述羟基氧化铁浆液的浓度为5-30wt%；所述羟基氧化铁的颗粒粒径为5-500μm。
（4）本发明所述脱硫装置，设置所述液体喷嘴为雾化喷嘴，所述雾化喷嘴靠近所述缓冲区的中心位置，且设置所述中部咽喉区的直径为0.5-2.5m，优点在于，由于本发明中的气体输送管道直径较小，从而就使得从所述雾化喷嘴喷出的液体微粒能够充满气体输送管道的整个截面，有效增加了气液接触面积。
（5）本发明所述脱硫装置，设置所述收敛区内所述雾化喷嘴的喷淋方向与所述进气口的进气方向相互垂直，相比于喷雾方向与进气口的进气方向逆流设置，这样设置的优点在于降低了运行的能耗。
（6）本发明所述脱硫装置，在所述气液分离器的下方设置有再生装置，所述再生装置包括再生槽和曝气装置，所述再生槽与所述气液分离器的液体出口相连通，同时通过回流管道与所述液体喷嘴相连通;所述曝气装置与所述再生槽相连通，对液体进行供氧，通过上述设置，利用所述曝气装置向所述由气液分离器流入再生槽的脱硫废液中通入空气，使得所述羟基氧化铁废液再生成羟基氧化铁浆液和单质硫，其中单质硫由于密度较小，在曝气的作用下浮在再生液的表面，而下层的羟基氧化铁浆液被循环泵再次送入雾化喷嘴，实现了羟基氧化铁的回收利用。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容作进一步详细的说明，其中
图1所示为本发明所述的脱硫器；
图2所示为本发明所述设置有中部咽喉区的脱硫器；
图3所示为本发明所述设置有再生装置的脱硫装置的结构图；
其中附图标记为：
1-雾化喷嘴；2-进气口；3-脱硫器；4-缓冲区；5-前端收敛区； 6-后端扩散区；7-气液分离器； 8-再生槽；9-中部咽喉区。
具体实施方式
实施例1
本实施例中所述脱硫装置，包括：脱硫器3和气液分离器7。
如图1所示，所述脱硫器3沿横向方向依次连接设置有缓冲区4、前端收敛区5与后端扩散区6，所述缓冲区4设置有进气口2和用于喷射脱硫浆液的雾化喷嘴1，且所述雾化喷嘴1靠近所述缓冲区4的中心位置设置，在所述后端扩散区6设置有出气口；在所述前端收敛区5，所述雾化喷嘴1的喷淋方向与所述进气口2的进气方向相互垂直；其中，所述缓冲区4为直径不变的筒体，所述前端收敛区5为沿气体流动方向逐渐收缩的锥台形筒体，所述前端收敛区5的收缩比为1:3；所述后端扩散区6为沿气体流动方向逐渐扩张的锥台形筒体，所述后端扩散区6的扩张比为3:1；所述缓冲区4、前端收敛区5与后端扩散区6沿横向方向上的长度之比为0.5:1:1。
本实施例中所述前端收敛区5与后端扩散区6沿横向方向上的长度之和与所述前端收敛区5的最小直径之比为20，所述最小直径为1.5m；所述进气口2处的气体流速为4m/s。
所述气液分离器7通过管道与所述后端扩散区6的出气口连接，所述气液分离器7设置有气体出口和液体出口。本实施例中所述脱硫装置在用于脱除焦炉煤气中的硫化氢时，所述脱硫浆液为无定形羟基氧化铁浆液，所述脱硫浆液的喷淋量为9m3/h；所述无定形羟基氧化铁浆液的浓度为25wt%，所述无定形羟基氧化铁的粒径范围为200-300μm。
本实施例中所述脱硫装置在运行时，将H2S含量为1000mg/L的焦炉煤气从所述进气口2送入所述脱硫器3，经本实施例中所述脱硫器3进行脱硫处理后得到的净化气体中H2S含量降至1.8mg/L。
实施例2
本实施例中所述脱硫装置，包括：脱硫器3和气液分离器7。
所述脱硫器3沿横向方向依次连接设置有缓冲区4、前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6，所述缓冲区4设置有进气口2和用于喷射脱硫浆液的雾化喷嘴1，且所述雾化喷嘴1靠近所述缓冲区4的中心位置设置，在所述后端扩散区6设置有出气口；在所述前端收敛区5，所述雾化喷嘴1的喷淋方向与所述进气口2的进气方向相互垂直；其中，所述缓冲区4为直径不变的筒体；所述前端收敛区5为沿气体流动方向逐渐收缩的锥台形筒体，所述前端收敛区5的收缩比为1:3；所述中部咽喉区9为直径不变的筒体，即所述中部咽喉区9的直径等于所述前端收敛区5的最小直径；所述后端扩散区6为沿气体流动方向逐渐扩张的锥台形筒体，所述后端扩散区6的扩张比为3:1；所述缓冲区4、前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6沿横向方向上的长度之比为1:4:5:4。
本实施例中所述前端收敛区5与后端扩散区6沿横向方向上的长度之和与所述中部咽喉区9的直径之比为20，所述中部咽喉区9的直径为1.5m；所述进气口2处的气体流速为4m/s。
所述气液分离器7通过管道与所述后端扩散区6的出气口连接，所述气液分离器7设置有气体出口和液体出口。本实施例中所述脱硫装置在用于脱除焦炉煤气中的硫化氢时，所述脱硫浆液为无定形羟基氧化铁浆液，所述脱硫浆液的喷淋量为8m3/h；所述无定形羟基氧化铁浆液的浓度为20wt%,所述无定形羟基氧化铁的粒径范围为200-300μm。
本实施例中所述脱硫装置在运行时，将H2S含量为1000mg/L的焦炉煤气从所述进气口2送入所述脱硫器3，经本实施例中所述脱硫器3进行脱硫处理后得到的净化气体中H2S含量降至2mg/L。
实施例3
本实施例中所述脱硫装置，包括：脱硫器3和气液分离器7。
如图2所示，所述脱硫器3沿横向方向依次连接设置有缓冲区4、前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6，所述缓冲区4设置有进气口2和用于喷射脱硫浆液的雾化喷嘴1，且所述雾化喷嘴1靠近所述缓冲区4的中心位置设置，在所述后端扩散区6设置有出气口；在所述前端收敛区5，所述雾化喷嘴1的喷淋方向与所述进气口2的进气方向相互垂直；其中，所述缓冲区4为直径不变的筒体；所述前端收敛区5为沿气体流动方向逐渐收缩的锥台形筒体，所述前端收敛区5的收缩比为1:5；所述中部咽喉区9为沿气体流动方向逐渐收缩的锥台形筒体，即所述中部咽喉区9的最大直径等于所述前端收敛区5的最小直径，所述中部咽喉区9的收缩比为1:1.5；所述后端扩散区6为沿气体流动方向逐渐扩张的锥台形筒体，所述后端扩散区6的扩张比为4:1；所述缓冲区4、前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6沿横向方向上的长度之比为1:3:5:3；
本实施例中所述前端收敛区5与后端扩散区6沿横向方向上的长度之和与所述中部咽喉区9的最大直径之比为10，所述中部咽喉区9的最大直径为0.5m；所述进气口2处的气体流速为3m/s。
所述气液分离器7通过管道与所述后端扩散区6的出气口连接，所述气液分离器7设置有气体出口和液体出口。
本实施例中所述脱硫装置在用于脱除焦炉煤气中的硫化氢时，所述脱硫浆液为无定形羟基氧化铁浆液，所述脱硫浆液的喷淋量为8m3/h；所述无定形羟基氧化铁浆液的浓度为30wt%,所述无定形羟基氧化铁的粒径范围为5-20μm。
本实施例中所述脱硫装置在运行时，将H2S含量为1000mg/L的焦炉煤气从所述进气口2送入所述脱硫器3，经本实施例中所述脱硫器3进行脱硫处理后得到的净化气体中H2S含量降至10mg/L。
实施例4
本实施例中所述脱硫装置，包括：脱硫器3和气液分离器7。
所述脱硫器3沿横向方向依次连接设置有缓冲区4、前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6，所述缓冲区4设置有进气口2和用于喷射脱硫浆液的雾化喷嘴1，且所述雾化喷嘴1靠近所述缓冲区4的中心位置设置，在所述后端扩散区6设置有出气口；在所述前端收敛区5，所述雾化喷嘴1的喷淋方向与所述进气口2的进气方向相互垂直；其中，所述缓冲区4为直径不变的筒体；所述前端收敛区5为沿气体流动方向逐渐收缩的锥台形筒体，所述前端收敛区5的收缩比为1:2；所述中部咽喉区9为直径不变的筒体；所述后端扩散区6为沿气体流动方向逐渐扩张的锥台形筒体，所述后端扩散区6的扩张比为3:2；所述前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6沿横向方向上的长度之比为0.8:5:6:5；
本实施例中所述前端收敛区5与后端扩散区6沿横向方向上的长度之和与所述中部咽喉区9的直径之比为30，所述中部咽喉区9的直径为2.5m；所述进气口2处的气体流速为5m/s。
所述气液分离器7通过管道与所述后端扩散区6的出气口连接，所述气液分离器7设置有气体出口和液体出口。
本实施例中所述脱硫装置在用于脱除焦炉煤气中的硫化氢时，所述脱硫浆液为无定形羟基氧化铁浆液，所述脱硫浆液的喷淋量为8m3/h；所述无定形羟基氧化铁浆液的浓度为5wt%,所述无定形羟基氧化铁的粒径范围为20-100μm。
本实施例中所述脱硫装置在运行时，将H2S含量为1000mg/L的焦炉煤气从所述进气口2送入所述脱硫器3，经本实施例中所述脱硫器3进行脱硫处理后得到的净化气体中H2S含量降至5mg/L。
实施例5
本实施例中所述脱硫装置，包括：脱硫器3和气液分离器7。
所述脱硫器3沿横向方向依次连接设置有缓冲区4、前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6，所述缓冲区4设置有进气口2和用于喷射脱硫浆液的雾化喷嘴1，且所述雾化喷嘴1靠近所述缓冲区4的中心位置设置，在所述后端扩散区6设置有出气口；在所述前端收敛区5，所述雾化喷嘴1的喷淋方向与所述进气口2的进气方向相互垂直；其中，所述缓冲区4为直径不变的筒体；所述前端收敛区5为沿气体流动方向逐渐收缩的锥台形筒体，所述前端收敛区5的收缩比为1:3；所述中部咽喉区9为直径不变的筒体；所述后端扩散区6为沿气体流动方向逐渐扩张的锥台形筒体，所述后端扩散区6的扩张比为3:1；所述缓冲区4、前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6沿横向方向上的长度之比为1:4 :5:4。
本实施例中所述前端收敛区5与后端扩散区6沿横向方向上的长度之和与所述中部咽喉区9的直径之比为10，所述中部咽喉区9的直径为2.5m；所述进气口2处的气体流速为4m/s。
所述气液分离器7通过管道与所述后端扩散区6的出气口连接，所述气液分离器7设置有气体出口和液体出口。
本实施例中所述脱硫装置在用于脱除焦炉煤气中的硫化氢时，所述脱硫浆液为无定形羟基氧化铁浆液，所述脱硫浆液的喷淋量为8m3/h；所述无定形羟基氧化铁浆液的浓度为10wt%,所述无定形羟基氧化铁的粒径范围为100-300μm。
本实施例中所述脱硫装置在运行时，将H2S含量为1000mg/L的焦炉煤气从所述进气口2送入所述脱硫器3，经本实施例中所述脱硫器3进行脱硫处理后得到的净化气体中H2S含量降至3mg/L。
实施例6
本实施例中所述脱硫装置，包括：脱硫器3和气液分离器7。
所述脱硫器3沿横向方向依次连接设置有缓冲区4、前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6，所述缓冲区4设置有进气口2和用于喷射脱硫浆液的雾化喷嘴1，且所述雾化喷嘴1靠近所述缓冲区4的中心位置设置，在所述后端扩散区6设置有出气口；在所述前端收敛区5，所述雾化喷嘴1的喷淋方向与所述进气口2的进气方向相互垂直；其中，所述缓冲区4为直径不变的筒体；所述前端收敛区5为沿气体流动方向逐渐收缩的锥台形筒体，所述前端收敛区5的收缩比为1:3；所述中部咽喉区9为直径不变的筒体；所述后端扩散区6为沿气体流动方向逐渐扩张的锥台形筒体，所述后端扩散区6的扩张比为3:1；所述前端收敛区5、中部咽喉区9与后端扩散区6沿横向方向上的长度之比为0.5:4 :5:4。
本实施例中所述前端收敛区5与后端扩散区6沿横向方向上的长度之和与所述中部咽喉区9的直径之比为20，所述中部咽喉区9的直径为1.5m；所述进气口2处的气体流速为5m/s。
所述气液分离器7通过管道与所述后端扩散区6的出气口连接，所述气液分离器7设置有气体出口和液体出口。
如图3所示，本实施例所述脱硫装置在所述气液分离器7的下方还设置有再生装置，所述再生装置包括再生槽8和曝气装置，所述再生槽8与所述气液分离器7的液体出口相连通，同时通过回流管道与所述液体喷嘴相连通；所述曝气装置与所述再生槽8相连通，对液体进行供氧。
本实施例中所述脱硫装置在用于脱除焦炉煤气中的硫化氢时，所述脱硫浆液为无定形羟基氧化铁浆液，所述脱硫浆液的喷淋量为8m3/h；所述无定形羟基氧化铁浆液的浓度为10wt%,所述无定形羟基氧化铁的粒径范围为300-500μm；所述脱硫浆液完成脱硫后形成的脱硫废液经气液分离器7分离后进入再生槽8，利用所述曝气装置向所述脱硫废液中通入空气，使得所述羟基氧化铁废液再生成羟基氧化铁浆液和单质硫，其中单质硫由于密度较小，在曝气的作用下浮在再生液的表面，而下层的羟基氧化铁浆液被循环泵再次送入雾化喷嘴1，实现了羟基氧化铁的回收利用。
本实施例中所述脱硫装置在运行时，将H2S含量为1000mg/L的焦炉煤气从所述进气口2送入所述脱硫器3，经本实施例中所述脱硫器3进行脱硫处理后得到的净化气体中H2S含量降至3mg/L。
在上述实施例中，由所述缓冲区4的进气口2输入的气体为焦炉煤气，作为可选择的实施方式，所述气体也可以是沼气、天然气、粗合成气、水煤气等。
上述实施例中，所述脱硫浆液采用的是的无定形羟基氧化铁和α-羟基氧化铁，作为可选择的实施方式，所述脱硫浆液也可以采用现有技术中任意的铁系或者非铁系脱硫浆液，浆液中的固体脱硫剂可以选用ZnO、Ca(OH)2、三氧化二铁、CuO等；或者采用诸如氨水、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、MDEA在内的脱硫液。
且在上述实施例中，作为优选的实施方式，所述前端收敛区5与后端扩散区6设置为锥台形，即所述前端收敛区5与后端扩散区6的筒体位于其中轴线所在截面上的侧边线为直线，作为可选择的实施方式，所述前端收敛区5与后端扩散区6的筒体位于其中轴线所在截面上的侧边线也可以设置为曲线。
需要说明的是，本发明所述气体流动方向指的是在缓冲区4内所述气体经外界输入并与雾化喷嘴1喷淋的液体相遇混合后，与所述液体一起沿脱硫装置轴向流动的方向。此外，需要说明的是，本发明中所述前端收敛区5的收缩比为前端收敛区5出口处直径与入口处直径之比，即所述前端收敛区5的最小直径与最大直径之比；所述后端扩散区6的扩张比同样为出口处直径与入口处直径之比，但是所述后端扩散区6的最大直径与最小直径之比。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种用于净化气体的脱硫装置，包括：
脱硫器，所述脱硫器沿横向方向依次连接设置有缓冲区、前端收敛区与后端扩散区，在所述缓冲区设置有进气口和用于喷射脱硫液或者脱硫浆液的液体喷嘴，在所述后端扩散区设置有出气口；其中，所述前端收敛区为沿气体流动方向逐渐收缩的筒体，所述前端收敛区的收缩比为1:5-1:2；所述后端扩散区为沿气体流动方向逐渐扩张的筒体，所述后端扩散区的扩张比为4:1-3:2；
所述前端收敛区与后端扩散区沿横向方向上的长度之和与所述前端收敛区的最小直径之比大于或等于10，所述进气口处的气体流速为3-5m/s；
气液分离器，所述气液分离器通过管道与所述后端扩散区的出气口相连接，所述气液分离器设置有气体出口和液体出口。
2.根据权利要求1所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，在所述前端收敛区与后端扩散区之间还设置有中部咽喉区，所述中部咽喉区的最大直径小于或者等于所述前端收敛区的最小直径，所述前端收敛区、中部咽喉区与后端扩散区沿横向方向上的长度之比为3-5:4-6:3-5。
3.根据权利要求1或2任一所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，所述液体喷嘴为雾化喷嘴，所述雾化喷嘴靠近所述缓冲区的中心位置设置。
4.根据权利要求2或3所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，所述中部咽喉区的直径为0.5-2.5m。
5.根据权利要求1-4任一所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，在所述缓冲区，所述雾化喷嘴的喷淋方向与所述进气口的进气方向相互垂直。
6.根据权利要求1-5任一所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，所述前端收敛区与后端扩散区沿横向方向上的长度之和与所述前端收敛区的最小直径之比为10-30。
7.根据权利要求6所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，所述前端收敛区与后端扩散区沿横向方向上的长度之和与所述前端收敛区的最小直径之比为20。
8.根据权利要求7所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，所述脱硫浆液为羟基氧化铁浆液。
9.根据权利要求8所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，所述羟基氧化铁浆液的浓度为5-30wt%；所述羟基氧化铁的颗粒粒径为5-500μm。
10.根据权利要求8或9所述的用于净化气体的脱硫装置，其特征在于，在所述气液分离器的下方设置有再生装置，所述再生装置包括:
再生槽，所述再生槽与所述气液分离器的液体出口相连通，同时通过回流管道与所述液体喷嘴相连通;
曝气装置，所述曝气装置与所述再生槽相连通，对液体进行供氧。
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