CN107010710A - 处理来自海水洗涤器的排出海水的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及处理来自海水洗涤器的排出海水的方法和装置。气体净化系统包括用于自气体除去二氧化硫的湿式洗涤器(14)和用于接收在自工艺气体除去二氧化硫的过程中产生的排出物的氧化盆槽系统(42)。氧化盆槽系统(42)包括用于容纳在其处理期间的排出物的氧化盆槽(43)、用于将氧气供应到在所述氧化盆槽(43)中的排出物的氧气供应系统(47)和用于使所述排出物与催化亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化的酶接触的接触系统。

Description

处理来自海水洗涤器的排出海水的方法和装置
本申请是申请日为2012年2月2日，申请号为201280008335.7，发明名称为“处理来自海水洗涤器的排出海水的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及处理在通过使含有二氧化硫的工艺气体与海水接触自所述工艺气体除去二氧化硫的过程中产生的排出海水的方法。
本发明还涉及基于海水的工艺气体净化系统，其包括湿式洗涤器，其中使工艺气体与海水接触以便自所述工艺气体除去二氧化硫。
背景技术
在许多工业方法中，产生含有污染物的工艺气体。一种这样的工业方法为诸如煤炭、石油、泥煤、废物等燃料在诸如发电站的燃烧成套设备中燃烧，由此产生含有包括酸性气体如二氧化硫SO2的污染物的热工艺气体，其常被称为烟气。在该烟气可排到环境空气中之前，必须自该烟气尽可能多地除去酸性气体。产生含有污染物的工艺气体的工业过程的另一实例为自氧化铝电解生产铝。在该方法中，在电解池的通气罩内产生含有二氧化硫SO2的工艺气体。
US 5,484,535公开了海水洗涤器。在该海水洗涤器中，将取自海洋的海水与来自锅炉的烟气混合。在该海水洗涤器中，二氧化硫SO2吸收在该海水中且形成亚硫酸根和/或亚硫酸氢根离子。来自该海水洗涤器的排出海水传送到曝气池。在该曝气池中将空气鼓泡穿过排出海水，以便借助于包含在空气中的氧气使亚硫酸根和/或亚硫酸氢根离子氧化成可与排出海水一起释放回到海洋中的硫酸根离子。
发明内容
本发明的一个目标在于提供处理来自使用海水的气体脱硫方法的排出海水的方法，所述方法比现有技术的方法更有效。
上述目标借助于处理在通过使含有二氧化硫的工艺气体与海水接触自所述工艺气体除去二氧化硫的过程中产生的排出海水的方法实现。所述方法包括在具有催化所述排出海水的亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化以形成硫酸根离子的活性的酶的存在下使所述排出海水与氧气接触。
该方法的一个优势在于亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化在酶催化条件下进行。因此，可减少供应到所述排出海水的氧气的量。供应到所述排出海水的氧气的量的减少使基于海水的气体净化系统的操作和投资成本减少。
根据一个实施方案，所述方法包括将含氧气体吹到排出海水中以形成混合区，在混合区中所述含氧气体和排出海水与邻近于所述混合区存在的所述酶混合。该实施方案的一个优势在于所述氧化反应的效率通过邻近于其中存在有用的高浓度氧气的混合区提供酶而进一步增强。
在一个实施方案中，所述方法还包括供应酶溶液到所述排出海水。该实施方案的一个优势在于将新鲜的酶溶液连续地供应到所述排出海水，使得氧化反应可靠且快速。
在另一实施方案中，所述方法还包括在固定在至少一种载体上的所述酶的存在下使所述排出海水与氧气接触。该实施方案的一个优势在于还可使用有效但成本高的酶和/或有效但不许与排出海水一起处置掉的酶。固定的酶不会立即消耗掉，而是可用于长时间增强氧化效率。
根据一个实施方案，所述方法还包括混合以载体本体形式固定在的载体上的所述酶与排出海水。该实施方案的一个优势在于可使酶与排出海水充分混合，而仍然可在将排出海水处置到例如海洋中之前将其自排出海水中除去。
根据另一实施方案，所述方法包括使排出海水经过氧化盆槽，在所述氧化盆槽中固定了承载以固定态的所述酶的以至少一种固定酶支撑结构形式的至少一种载体。具有固定酶载体的一个优势在于获得了简单且实用的设计。
本发明的另一目标在于提供基于海水的工艺气体净化系统，其比现有技术的工艺气体净化系统更有效。
上述目标借助于基于海水的工艺气体净化系统实现，所述基于海水的工艺气体净化系统包括湿式洗涤器，其中使工艺气体与海水接触以自所述工艺气体除去二氧化硫；和氧化盆槽系统，其用于接收伴随自所述工艺气体除去二氧化硫而在所述湿式洗涤器中产生的排出海水。所述氧化盆槽系统包括用于容纳在其处理期间的排出海水的氧化盆槽、用于将氧气供应到在所述氧化盆槽中的排出海水的氧气供应系统和用于使所述排出海水与催化所述排出海水的亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子的氧化的酶接触的酶接触系统。
该气体净化系统的一个优势在于，与现有技术的气体净化系统相比，可降低与排出海水的氧化处理相关的投资和操作成本。
根据一个实施方案，所述氧化盆槽系统的酶接触系统包括其上固定所述酶的至少一种载体，所述载体至少不时地浸入所述氧化盆槽中。该实施方案的一个优势在于可获得在酶与排出海水之间的良好接触，同时仍然保持所述酶在所述氧化盆槽中。
根据一个实施方案，所述至少一种载体包含待分散在所述氧化盆槽中的排出海水中的载体本体。
在一个实施方案中，所述氧化盆槽系统还可包括在所述氧化盆槽的捕集位置自所述排出海水除去载体本体且使所述载体本体回到在所述捕集位置上游的所述氧化盆槽中的酶载体本体传输系统。该实施方案的一个优势在于使得排出海水与酶有可能特别充分地混合。
本发明的其他目标和特征将自本说明书和权利要求书中显而易见。
附图说明
现将参考附图更加详细地描述本发明，其中：
图1为具有基于海水的气体净化系统的发电站的示意性侧截面图。
图2为图示根据第一实施方案的氧化盆槽系统的示意性侧截面图。
图3为图示根据第二实施方案的氧化盆槽系统的示意性侧截面图。
图4为图示根据第三实施方案的氧化盆槽系统的示意性侧截面图。
具体实施方式
图1为图示发电站1的示意性侧截面图。发电站1包括锅炉2，其中经由进料管道4供应的诸如煤炭或石油的燃料在存在经由氧气供应导管6供应的氧气的情况下燃烧。所述氧气可例如以空气形式，和/或如果锅炉2将是所谓的氧-燃料锅炉的话，以氧气与再循环气体的混合物形式供应。所述燃料的燃烧产生以烟气形式的热工艺气体。在燃烧时包含在煤炭或石油中的硫物质形成二氧化硫SO2，其将形成所述烟气的一部分。
所述烟气可自锅炉2经流体连接的导管8流到以静电沉淀器10形式的任选的除尘装置。静电沉淀器10用以自烟气除去尘粒，其实例描述在US 4,502,872中。作为供选，可使用另一类型的除尘装置，例如织物过滤器，其实例描述在US 4,336,035中。
已自其中除去大部分尘粒的烟气自静电沉淀器10经由流体连接的导管12流到海水洗涤器14。海水洗涤器14包括湿式洗涤器塔16。入口18配置在湿式洗涤器塔16的下部20。导管12流体连接到入口18，使得自静电沉淀器10经导管12流动的烟气可经入口18进入湿式洗涤器塔16的内部22。
在进入内部22之后，如由箭头F指示，烟气垂直向上流经湿式洗涤器塔16。湿式洗涤器塔16的中心部24装备有彼此垂直配置的许多喷雾配置26。在图1的实例中，存在三个这样的喷雾配置26且在湿式洗涤器塔16中通常存在1-20个这样的喷雾配置26。各个喷雾配置26包括供应管道28和流体连接到相应供应管道28的许多喷嘴30。经相应供应管道28供应到喷嘴30的海水借助于喷嘴30雾化且在湿式洗涤器塔16的内部22与烟气接触以自烟气吸收二氧化硫SO2。
配置泵32以便经流体连接的抽吸管道34自海洋36抽吸海水并经流体连接的压力管道38传送海水到流体连接的供应管道28。
根据一个供选的实施方案，通过泵32供应到管道28的海水可为在将所述海水用作海水洗涤器14中的洗涤水之前先前在与锅炉2相关的蒸汽涡轮机系统中用作冷却水的海水。
在湿式洗涤器塔16的内部22中借助于喷嘴30雾化的海水在湿式洗涤器塔16中向下流动且自湿式洗涤器塔16的内部22中垂直向上流动的烟气F吸收二氧化硫。由于如此吸收了二氧化硫，所述海水逐渐变成排出海水，同时在湿式洗涤器塔16的内部向下移动。排出海水收集在湿式洗涤器塔16的下部20中且经流体连接的排出管道40自湿式洗涤器塔16传送到氧化盆槽系统42。
根据一个供选的实施方案，海水洗涤器14可包括配置在湿式洗涤器塔16的内部22中的一层或多层填充材料39。可由塑料、钢铁、木材或另一合适材料制成的填充材料39增强气-液接触。在具有填充材料39的情况下，喷嘴30可只是在填充材料39之上分配海水，而不是使海水雾化。填充材料39的实例包括自Sulzer Chemtech AG, Winterthur, CH购得的Mellapak™和自Raschig GmbH, Ludwigshafen, DE购得的Pall™环。
任选地，在排出海水的进一步处理之前可将新鲜海水加到排出海水中。为此，管道49可流体连接到压力管道38以将新鲜海水流传送到传送排出海水到氧化盆槽系统42的流体连接的排出管道40。因此，新鲜海水与排出海水的共混发生在管道40中。作为供选，经管道49传送的新鲜海水可直接传送到氧化盆槽系统42以在其中与排出海水混合。作为更进一步的选择，可将在锅炉2或与其相关的蒸汽涡轮机系统中产生的残留水和/或冷凝物与排出海水混合。
假设在湿式洗涤器塔16的内部22中的二氧化硫吸收根据以下反应发生：
SO2 (g) + H2O => HSO3 - (aq) + H+ (aq) [eq. 1.1a]
亚硫酸氢根离子HSO3 -可根据排出海水的pH值根据以下平衡反应进一步解离以形成亚硫酸根离子SO3 2-：
HSO3 - (aq) <=> SO3 2-(aq) + H+ (aq) [eq. 1.1b]。
因此，作为二氧化硫吸收的结果，排出海水将由于在该吸收中产生的氢离子H+的作用而具有比来自海洋36的新鲜海水低的pH值，且将含有分别为HSO3 -和SO3 2-的亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子。亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子为需氧物质，且其到海洋36的释放受到限制。
在氧化盆槽系统42中，亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子HSO3 -和/或SO3 2-通过使其与氧气反应而根据以下反应至少部分地氧化：
HSO3 - + H+ + ½ O2 (g) => SO4 2-+ 2H+ [eq. 1.2a]
SO3 2- + 2H+ + 1/2 O2 (g) => SO4 2-+ 2H+ [eq. 1.2b]。
任选地，氧化盆槽系统42可包括压缩机或鼓风机44，将其配置以经流体连接的管网(duckwork)46吹诸如空气的含氧气体到排出海水中。鼓风机44和管网46一起形成用于供应氧气到排出海水的氧气供应系统47。氧化盆槽系统42的更详细的描述将在下文参考图2给出。
任选地，排出海水经流体连接的溢流管道48自氧化盆槽系统42传送到中和盆槽50。任选地，配置中和剂的储罐52以经流体连接的管道54供应中和剂到中和盆槽50。所述中和剂可例如为石灰石或来自海洋的新鲜海水，其用以至少部分地中和作为二氧化硫吸收的结果和作为根据eq. 1.1 a-b和1.2a亚硫酸氢根离子氧化成二氧化硫的结果的在排出海水中产生的氢离子H+。所述中和将根据以下流程发生：
H+ + HCO3 - => H2O + CO2 [eq. 1.3]。
排出海水最后经流体连接的溢流管道56自中和盆槽50传送并回到海洋36中。根据一个供选的实施方案，经溢流管道48传送的排出海水不经任何中和盆槽直接传送到海洋36。根据另一供选的实施方案，在排放到海洋36之前，将该排出海水与新鲜海水混合。为此，可将管道51流体连接到压力管道38以将新鲜海水流传送到流体连接的溢流管道48。因此，新鲜海水与排出海水的共混发生在管道48中。
图2更详细地图示氧化盆槽系统42。排出海水在氧化盆槽43的第一端58、即入口端经流体连接的导管40供应到氧化盆槽系统42的氧化盆槽43。排出海水通常如由箭头S所指示水平地自第一端58流到氧化盆槽43的第二端60，即出口端。在第二端60，该排出海水溢流到流体连接的溢流管道48且离开盆槽43。
氧化盆槽系统42还包括具有管网46的氧气供应系统47。管网46包括许多空气分配管道62，它们流体连接到中心分配导管64。鼓风机44鼓吹空气到中心分配导管64且进一步鼓吹到空气分配管道62。空气分配管道62的下端66是开放的且配置在氧化盆槽43的液面67下面。空气分配管道62沿氧化盆槽43在其第一端58与第二端60之间分配。通过鼓风机44鼓吹的空气经中心分配导管64和空气分配管道62传送到开放的下端66。在开放端66，空气分散且与排出海水混合。如此分散并与排出海水混合的空气的至少一部分氧内含物溶解于排出海水中且反应以使亚硫酸根和/或硫酸氢根离子氧化。
根据一个供选的实施方案，氧气供应系统47可操作用以鼓吹包含大于21体积%的氧气、例如包含75-100体积%的氧气的富氧气体到氧化盆槽43的排出海水中。
氧化盆槽系统42提供有配置在氧化盆槽43中且固定到氧化盆槽43的以酶支撑结构68形式的至少一个酶接触系统。作为固定形式的酶载体的酶支撑结构68可为由木材、塑料、金属、玻璃、陶瓷或另一材料制成的栅格、筛、纤维结构等，酶可根据如从例如“Immobilization of Enzymes and Cells”, Jose M. Guisan, Humana Press Inc.Totowa NJ, USA，第二版，2006已知的本身已知的方法以固定态保持在其上。酶支撑结构68可为如下开放式设计，排出海水S可流经支撑结构68，由此获得在酶的存在下在排出海水与氧气之间的有效接触。
所述酶为根据在上文中描述的通用eq. 1.2a-b催化亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化的类型。因此，所述酶可为所谓的亚硫酸氧化酶。亚硫酸氧化酶可根据公开于ArchBiochem Biophys. 2000年11月5;383(2):281-7中的CA Temple、TN Graf和KVRajagopalan的文章“Optimization of expression of human sulfite oxidase and itsmolybdenum domain”制备。还可使用催化亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化的其他类型的酶。所述酶催化氧化过程可如下书写：
HSO3 -+ H+ + ½ O2 (g) +酶 = > SO4 2-+ 2H+ + 酶 [eq. 2.1a]
SO3 2-+ 2H+ + ½ O2 (g) + 酶 = > SO4 2-+ 2H+ + 酶 [eq. 2.1b]。
因此，所述酶增加氧化反应的速率，而本身并不消耗。因此，通过鼓风机44经中心分配导管64和空气分配管道62向开放端66供应的空气中的氧气与排出海水在邻近于相应开放端66的混合区MR中混合。酶支撑结构68邻近相应混合区MR(Mixing Region)配置。氧气与排出海水的混合物随后进一步流经酶支撑结构68，在其内部空间IS(Interior Space)中，由所述酶催化的氧化根据上文给出的e. q. 2.1a-b进行。由于所述酶，可减少需要通过鼓风机44吹到排出海水中的空气的量，因为所述酶增强了供应到排出海水中的氧气的利用度，因此减少由鼓风机44消耗的能量的量。另外，也可以减小氧化盆槽43的尺寸和/或鼓风机44的尺寸和/或数量。
根据一个供选的实施方案，生成酶的细菌固定在支撑结构68上，使得新鲜生成的亚硫酸盐氧化催化酶自所述细菌连续地释放到氧化盆槽43中。这种细菌如大肠杆菌(Escherichia coli)可根据CA Temple等的上述论文制备。
图3为供选氧化盆槽系统142的示意图。氧化盆槽系统142的与氧化盆槽系统42的项目类似的那些项目已经给出相同的参考数字。经流体连接的导管40供应到氧化盆槽系统142的氧化盆槽43的排出海水将通常如由箭头S所指示水平地从氧化盆槽43的第一端58流到第二端60。在第二端60，排出海水溢流到流体连接的溢流管道48且离开盆槽43。
由氧气供应系统47的鼓风机44鼓吹的空气经包括中心分配导管64和空气分配管道62的流体连接的管网46传送到开放端66，空气在此分散并与排出海水混合。如此分散并与排出海水混合的空气的至少一部分氧内含物溶解于排出海水中。因此，由鼓风机44经中心分配导管64和空气分配管道62向开放端66供应的空气中的氧气与排出海水在邻近于相应开放端66的混合区MR中混合。
氧化盆槽系统142提供有以酶供应系统168的形式的至少一个酶接触系统。酶供应系统168包括酶槽170，其含有酶溶液172，所述酶溶液172含有具有根据e. q. 2.1a-b促进亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化的活性。例如，所述酶可为亚硫酸氧化酶。酶供应系统168还包括供应管道174，所述供应管道174流体连接到槽170；和供应泵176，所述供应泵176配置在所述供应管道174上以自槽170传送酶溶液172到流体连接到供应管道174的酶供应栅格178。
酶供应栅格178包括流体连接到供应管道174的中心分配管道180和流体连接到中心分配管道180的许多酶分配管道182。酶分配管道182的下端184是开放的且邻近于空气分配管道62的开放端66配置在氧化盆槽43的液面67下面。由供应泵176抽吸的酶溶液172经供应管道174、中心分配管道180和酶分配管道182传送到开放的下端184。在开放端184，酶溶液与自空气分配管道62供应的空气和排出海水在混合区MR中混合，如在图3中在右侧的放大部分中图示。供应酶溶液172到混合区MR使得所述酶与排出海水和空气的有效混合。在混合区MR的空气、排出海水和酶溶液的混合物中，根据e. q. 2.1a-b的亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化将变得非常有效。所述酶溶液将与排除海水混合，且将与排出海水一起经流体连接的溢流管道48离开氧化盆槽43。
根据一个供选的实施方案，酶溶液172可在氧化盆槽43的液面67处供应。如果氧化盆槽43例如通过螺旋桨式搅拌器或通过供应到槽43的氧气本身剧烈地搅拌，这样的酶供应则可足够。
优选酶溶液172包含这样的酶，其相当廉价，可生物降解且如在图1中图示可在不经进一步处理的情况下释放到海洋36。
根据一个供选的实施方案，所述酶溶液的至少一部分经邻近于氧化盆槽43的第一端58配置的供应管道175供应到氧化盆槽43。根据该实施方案，相当大部分或者甚至全部量的所述酶溶液在氧化盆槽43的第一端58供应且与自空气分配管道62的开放下端66供应的空气重复地混合。
另外，作为以溶液形式供应的供选，所述酶可作为固体粉末供应或以适合与排出海水混合的另一形式供应。
作为一个供选的实施方案，根据CA Temple等的上述论文制备的生成酶的细菌如大肠杆菌(Escherichia coli)可供应到槽170中，使得在槽170中连续生成酶。所述细菌与所述酶一起自槽170传送到氧化盆槽43，且最后排放到海洋36。根据另一供选的实施方案，例如上述类型的生成酶的细菌可在槽170中固定在合适的支撑体上，所述支撑体例如为类似于上文参考图2提到的支撑体68，且就地生成所述酶。在所述细菌固定的情况下，所述细菌将保持固定在槽170中，连续地生成新鲜的酶。
任选地，可将已充当在氧化槽43中的催化剂的酶在释放到海洋36之前灭活。根据一个实施方案，使用对较高pH值、例如高于pH 5的pH值敏感的酶。因此，当排出海水如在图1中所示在中和盆槽50中中和或同样如在图1中所示通过与经管道51供应到溢流管道48的新鲜海水混合时，可使所述酶灭活。根据另一实施方案，灭活装置如紫外线灯186可邻近于第二端60配置。所述紫外线灯发射紫外光到槽43中的排出海水中。随着所述排出海水在紫外线灯186下面经过，所述酶被紫外光灭活。所述灭活装置还可包括热源，其使排出海水的温度增加到使酶灭活的温度。更进一步，可选择在与海洋36的新鲜海水接触时灭活的酶。
图4为另一供选氧化盆槽系统242的示意图。氧化盆槽系统242的与氧化盆槽系统42的项目类似的那些项目已经给出相同的参考数字。经流体连接的导管40供应到氧化盆槽系统242的氧化盆槽43的排出海水将通常如由箭头S所指示水平地从氧化盆槽43的第一端58流到第二端60。在第二端60，排出海水溢流到流体连接的溢流管道48且离开盆槽43。
由氧气供应系统47的鼓风机44吹来的空气经包括中心分配导管64和空气分配管道62的流体连接的管网46传送到开放端66，空气在此分散并与排出海水混合。如此分散并与排出海水混合的空气的至少一部分氧内含物溶解于排出海水中。因此，由鼓风机44经中心分配导管64和空气分配管道62向开放端66供应的空气中的氧气与排出海水在邻近于相应开放端66的混合区MR中混合。
氧化盆槽系统242提供有以传输酶珠粒270形式的酶载体本体的酶载体本体传输系统268形式的至少一个酶接触系统。酶珠粒270可为具有如在图4中示意性所示固定在其表面274上的酶273的塑料中空体272，酶珠粒270的放大示于图4中的左侧。固定在表面274上的酶273具有促进根据e. q. 2.1a-b的亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化的活性。
酶载体本体传输系统268包括珠粒输送机276。珠粒输送机276包括滤网278和固持在其间的许多穴口(scoop)282的支撑链280，珠粒输送机276的放大在图4中的右侧以侧视图图示且在其上方以前视图图示。滤网278具有小于珠粒270的尺寸的网孔，使得珠粒270无法穿过滤网278。各个穴口282具有配置在其底部的捞网(scoop net)284。捞网284具有小于珠粒270的尺寸的网孔，使得珠粒270保留在穴口282中，而排出海水穿过捞网284。
珠粒输送机276如由箭头所示向下垂直传送到在氧化盆槽43中的邻近于盆槽43的第二端60定位的捕集位置。珠粒输送机276绕邻近于氧化盆槽43的底部45配置的辊286转动。随后，珠粒输送机276垂直向上传送。排出海水可穿过滤网278。另一方面，酶珠粒270无法穿过滤网278，而是捕集并收集在穴口282中且通过珠粒输送机276向上提升。穴口282向上移动并离开氧化盆槽43且随后经过一系列空辊288。空辊288使得穴口282倒转，至少部分地使得收集的珠粒270从穴口282里掉出。珠粒270落到传输输送机290上。传输输送机290传输珠粒270到氧化盆槽43的第一端58。在氧化盆槽43的第一端58，珠粒270离开掉落到氧化盆槽43，且与经导管40进入氧化盆槽43的排出海水混合。因此，酶珠粒270在邻近盆槽43的第二端60定位的捕集位置的上游返回到氧化盆槽43。根据一个供选的实施方案，所述捕集位置可定位在盆槽43中的其他位置，而不是邻近第二端60。酶珠粒270和排出海水的特别有效的混合将在邻近于空气分配管道62的开放端66的混合区MR中进行。在混合区MR的空气、排出海水和酶珠粒270的混合物中，根据e. q. 2.1 a-b的亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化将变得非常有效。
在第一端58供应的酶珠粒270将通常跟随排出海水，在由箭头S所指示的方向上水平传输，直至排出海水与珠粒270的混合物到达珠粒输送机276。在到达珠粒输送机276时，珠粒270将被收集并传输回到输送机290。排出海水则经流体连接的溢流管道48离开氧化盆槽43。
酶珠粒270描述为由塑料制成。应了解所述酶珠粒也可由其他材料如金属、木材、玻璃等制成。另外，据描述酶珠粒收集在珠粒输送机276上。应了解珠粒可以其他方式用网、过滤器或栅格等收集并与排出海水分离。根据一个供选的实施方案，酶珠粒270可包含磁性材料292。输送机276可提供有磁体294以促进酶珠粒270的收集，所述磁体294可为永磁体或电磁体。
根据一个供选的实施方案，酶珠粒270可返回到氧化盆槽43的除第一端58外的不同位置。例如，酶珠粒270可返回到氧化盆槽43的中心。
根据另一供选的实施方案，由输送机276收集的酶珠粒270可在沿氧化盆槽43的长度的各种位置处返回到氧化盆槽43中，由此根据类似于在上文参考图3描述的酶供应栅格178的酶分配原理沿氧化盆槽43的长度获得酶的分配供应。
应了解上述实施方案的许多改进可能在随附权利要求书的范围内。
在上文中，已经描述了具有酶珠粒270的形式的载体本体。应了解可使用许多不同类型的载体本体。例如，所述载体本体可为漂浮在排出海水上、沉在排出海水中或悬浮在排出海水中的一定水位处的类型。根据一个供选的实施方案，酶珠粒270可具有比排出海水高的比重。可通过附着到其的空气气泡使得这类酶珠粒270在混合区MR中有效循环。因此，当这类高比重的酶珠粒270已经穿过最后的混合区MR时，它们将逐渐沉到氧化盆槽43的底部45，自此可将它们收集并使其返回到第一端58。根据另一供选的实施方案，酶珠粒270可具有比排出海水低的比重。邻近于混合区MR，排出海水的密度因鼓泡穿过的空气而减小，引起珠粒270在混合区MR中有效地循环。当这类低比重的酶珠粒270已经穿过最后的混合区MR时，它们将逐渐上升到氧化盆槽43的液面67，自此可将它们收集并使其返回到第一端58。
在上文中，已经描述了海水洗涤器14自在锅炉2中在煤炭或石油燃烧中产生的工艺气体除去二氧化硫。应了解海水洗涤器14也可用于净化来源于其他工业过程的工艺气体。这类其他工业过程的实例包括冶金工业，例如电解生产铝的工业、废物焚化工业等。
在上文中，已经描述了氧气以通过鼓风机44或压缩机鼓吹空气的形式供应到在氧化盆槽43中的排出海水中。应了解氧气也可以其他形式和借助于其他设备供应。根据一个实例，氧气可以或多或少纯净的氧气形式、例如包含至少90体积%的氧气的氧气形式供应。
所述氧气可通过除了借助于鼓风机44之外的其他设备供应到排出海水中。根据一个供选的实施方案，所述氧气可通过搅拌器搅拌排出海水并将空气导引到排出海水中而供应到氧化盆槽43。
总之，气体净化系统包括用于自气体除去二氧化硫的湿式涤气器14和用于接收在自工艺气体除去二氧化硫的过程中产生的排出物的氧化盆槽系统42。氧化盆槽系统42包括用于容纳在其处理期间的排出物的氧化盆槽43、用于将氧气供应到在所述氧化盆槽43中的排出物的氧气供应系统47和用于使所述排出物与催化亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化的物质接触的接触系统。
虽然已经参考许多优选的实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解的是可在不偏离本发明的范围的情况下进行多种改变且可用等价物替代其要素。另外，可在不脱离本发明的基本范围的情况下进行许多改进以适应本发明的教导的特定情形或材料。因此，并非想要将本发明限制于公开为预期用于实施本发明的最佳模式的特定实施方案，而是本发明将包括落入随附权利要求书范围内的所有实施方案。此外，使用术语第一、第二等并不表示任何顺序或重要性，而是术语第一、第二等用以区分一个要素与另一要素。

Claims (11)

1. 处理排出海水的方法，所述排出海水在通过使含有二氧化硫的工艺气体与海水接触而自所述工艺气体除去二氧化硫中产生，所述方法包括：
经氧气供应系统，将含氧气体吹入氧化盆槽中容纳的排出海水中，所述排出海水自工艺气体去除二氧化硫所产生，以形成混合区，在混合区中，含氧气体进入氧化盆槽，与所述排出海水混合；和
在混合区内或者混合区附近配置固定于氧化盆槽内的载有固定的酶的栅格、筛或纤维结构的酶支撑结构，用于使混合的含氧气体和排出海水接触酶支撑结构上固定的酶，以通过增加氧化盆槽内氧化反应的速率而不消耗固定的酶，来催化排出海水中的亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子的氧化以形成硫酸根离子。
2.权利要求1的方法，其还包括供应酶溶液(172)到所述排出海水。
3.权利要求1的方法，其还包括在固定在至少一种载体(68；270)上的由细菌产生的酶的存在下使所述排出海水与氧气接触。
4.权利要求1的方法，其还包括混合以载体本体(270)形式的固定在载体上的酶与所述排出海水。
5.权利要求1的方法，其还包括在捕集位置自所述排出海水除去固定在载体本体(270)上的酶，且在所述捕集位置的上游使所述固定在载体本体(270)上的酶返回到所述排出海水中。
6.权利要求1的方法，其还包括使所述排出海水穿过氧化盆槽(43)，氧化盆槽(43)中固定了以承载以固定态的所述酶的至少一种固定酶支撑结构(68)形式的至少一种载体。
7. 基于海水的工艺气体净化系统，其包括：
湿式洗涤器(14)，其中使工艺气体与海水接触以自所述工艺气体除去二氧化硫；和
氧化盆槽系统(42)，其用于接收伴随自所述工艺气体除去二氧化硫而在所述湿式洗涤器(14)中产生的排出海水，包括用于容纳在其处理期间的排出海水的氧化盆槽(43)、用于供应氧气到在所述氧化盆槽(43)中的排出海水中以形成混合区(MR)的氧气供应系统(47)，在所述混合区中，氧气进入氧化盆槽并与排出海水混合，和在混合区(MR)内或者混合区附近用于使混合的氧气和排出海水与酶接触的酶接触系统(68；168；268)，所述酶固定在栅格、筛或纤维结构的固定载体上，所述酶催化所述排出海水中的亚硫酸氢根和/或亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，其中将氧气经中心分配导管(64)和数个空气分配管道(62)吹到数个开放端(66)，使得氧气与排出海水在邻近于相应开放端(66)的混合区(MR)中混合，所述混合区中存在有用的高浓度氧气，且邻近于所述混合区配置所述酶的存在。
8.权利要求7的气体净化系统，其中所述氧化盆槽系统(42；242)的酶接触系统(68；268)包括其上固定所述酶的至少一种载体(68；270)，所述载体(68；270)至少不时地浸入所述氧化盆槽(43)中。
9.权利要求7的气体净化系统，其中所述酶由固定在至少一种载体(68)上的细菌产生，所述至少一种载体(68)固定到所述氧化盆槽(43)。
10.权利要求7的气体净化系统，其中所述酶固定在至少一种载体上，所述至少一种载体包括分散在氧化盆槽(43)中的排出海水中的载体本体(270)。
11.权利要求7的气体净化系统，所述氧化盆槽系统(242)还包括在所述氧化盆槽(43)的捕集位置自所述排出海水除去固定在载体本体(270)上的酶且在所述捕集位置的上游使所述固定在载体本体(270)上的酶返回到所述氧化盆槽(43)的酶载体本体传输系统(268)。
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