CN1073120A - 气体，特别是烟道气的净化方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体尤其是烟道气的净化方法，该方 法应用一种泡沫形成剂，原料气体在一个反应室中与 该试剂接触，泡沫在原料气与试剂发生反应后破碎， 分别收集破碎后回收的试剂和沉积的泥浆，并排出净 化的气体。本发明还涉及进行所说气体净化的设 备。

Description

本发明涉及气体、尤其是烟气的净化方法及其设备。

这种类型的方法可用于DE-3920321所公开的装置。使用这种装置时，泥浆在反应室的一个试剂收集容器中沉淀，将其导入一个泥浆收集容器中，在此对其进行干燥。沉积在试剂上的泡沫借助于一个泡沫破碎器分解成为液体和净化的气体。主要由试剂组成的液体重新导向反应室。

用该装置虽然可以实现夹带气体的深度净化，但由反应室取出的淤浆中含有的杂质干燥后仍保留在淤泥中。

本发明的任务在于提供一种方法和一种设备，用该方法和设备可以分离出由待净化气体分出的物质。

按照本发明的方法和设备可以完成上述任务。

发明基于如下的认识，即：在反应室中形成的作为混合试剂沉积在泡沫收集器液体表面上的稠密泡沫含有大量需与气体分离的物质。这就是说，有必要设法分离出泥浆中含有的物质。为此，在一个中间贮存过程中进行一种重力分离。这时，重组分沉淀，可送去进行废物利用。随后使轻的气体组分进行分层。为此可以加入另一种试剂。两种试剂的作用是各种单一的物质分层分开和/或沉淀。随后，可以按照不同物质的比重将它们引出并分离及进一步处理。

通过一个喷雾装置将液体试剂和/或稠密泡沫喷入送到反应室的欲净化气体中，可以显著地提高效率。首先，在60℃以上温度下送入气体，在此可以实现效率的明显改善。

在上述于较高温度下送入气体时，对反应室形成的泥浆进行干燥是有利的。为此，泥浆送入一个多层干燥机，待净化气体由中心进入，泥浆在各层上部径向分配并向下输送。这里，将稠泡沫和积集的液体与试剂一起在原料气入口上方导入干燥器-反应室也是有利的。

在一种气体特别是烟气净化方法中，使用一种可形成泡沫的试剂，原料气在反应室与其相接触，其中泡沫在原料气与试剂反应后破碎，分别收集破碎后回收的试剂和沉积的泥浆，并抽出净化后的气体，本发明建议，在净化＜60℃的原料气体时在反应室进行泡沫破碎，收集由泡沫破碎形成的稠密泡沫和在稠密泡沫下面与水和气体混合的试剂，由反应室抽出稠泡沫和表层泥浆，并进行中间存放以使其进行重力分离，在沉淀相进行待分离物质的分层，逐渐分离单个的层。

这种方法一个重要的优点在于，通过形成泡沫和随后破碎泡沫，使由气体待分离的物质和一部分气体本身进入产生的稠密泡沫和在其下以溶液（＝溶解物质的混合物）、乳液（＝不溶性非晶形物质在液体中的最均匀分布）、分散液（＝一或多种物质在一种其它物质中的最均匀分布）和/或悬浮液（＝细分固体悬浮在液体中）形式积聚的泥浆中，其结果是便于该物质的分离。

向反应室积聚的试剂中导入浓缩形式的试剂来调节PH值，也可使该分离更方便。

若将分层时回收的试剂层送入反应室中的试剂中，可以回收和重新利用该试剂。

在特定情况下，有利的是在进行分层的沉降阶段加入另一种试剂，以分离其它的物质。

由于分层而得到的物质可以送往带有后继再循环工艺或后继加工处理的废物利用场所，因为它们是由净化工艺逐渐获取的。

若将由反应室排出的试剂喷雾加到引入反应室的原料气体中，则在形成泡沫之前就已达到了原料气与试剂的剧烈混合。将稠密泡沫由反应室排出并送入进入反应室的原料气体中，还可进一步促进该混合。

在温度＞约60℃的烟气和与试剂反应后形成的泥浆干燥时，可以充分利用原料气的热能，即使泥浆在一个干燥机中分级地自上而下垂直输送，同时与送入干燥机的原料气进行接触，并将稠泡沫由反应室送入加入干燥机的原料气体中。

若分别排出干燥机中形成的馏出物和在干燥机中处理的泥浆，则在原料气体在形成泡沫时与试剂相接触之前，就已实现了重要的预净化。

有利的是在由反应室排出稠密泡沫的同时向干燥机添加泥浆，以便使干燥机和反应室之间发生液体交换。

经过分层方式的重力沉积而得到的轻物质首先是萜烯，它们可有目的地重新送往净化工序。这些物质即可以送往干燥机，也可以送往反应室或后面连接的工序。

在泡沫破碎机中，泡沫机械破碎成向上排出的净化气体和靠重力向下沉降的液体及浓稠泡沫。

有用的是，该设备在泡沫破碎机下面有一个下收集板，在其边缘有透孔并经导管与泡沫破碎机壳体相连通。由该下收集板实现了反应室的隔离，所以积聚在液体上的浓稠泡沫不再被泡沫破碎机的鼓风机吸走。

有利的是使下收集板向上拱起，以避免积聚物料。

有用的是为该设备设一个分离装置来逐层排出籍试剂形成的层，有一个测量装置来测量排出层的比重，并有一个冲洗装置，以便在排出一层后冲洗该分离装置。该装置非常重要，因为由它可分别采出由气体分离出来的物质。

有利的是使吸气机有一个在旋转方向的切向带叶片的转子。这种构型的作用是在叶片背面形成一种吸入效应并在叶片前面形成一个加速效应，从而使得所吸的泡沫在转子叶片方向向外加速并向上吸。

转子叶片可由对着转子旋转方向弯曲的导流板围住，泡沫撞在导流板上弹跳起来，因而出现剧烈的摩擦和阻滞，从而使泡沫机械破碎成净化剂液体、浓稠泡沫和泥浆。

为了防止部分破碎的泡沫向上夹带，导流板可由镰刀形盖板盖住。

导管以有利的方式装在导板远离转子的一端，并在该范围内半剪开，因而可接受破碎的泡沫，并导入收集容器中。

净化温度超过60℃的气体时，有利的是用一个多层干燥机，它有一个中心转筒其内装有用于原料气体的螺旋状导流板，气体经出口在转筒内导入各多层板上，并有一个静止的铰刀，它将位于多层板上的泥浆经孔在多层板中向下输送。这种类型的干燥充分利用了原料气体的热能。同时也形成了一种预反应室。

有利的是在反应室中试剂区域装设可转换的用于金属和/或氧化物分离的分离电极。由此可以通过电解分离脱除许多物质，而且也可以通过转换电极再用于特定的反应。

该设备可制成活动的、可装在一种车辆上的工作站。有干燥机时，干燥机可装在一个附加的可连接的车辆上。有了这种活动型式的设备，就可以例如在生产设备上首先进行试验，以测试待净化的气体。

下面借助于图1至3所示实施例进一步说明本发明。其中：

图1表示一种实施本发明方法所用的设备流程图;

图2是图1设备的泡沫破碎机的纵向剖视图;

图3是图1泡沫破碎机的俯视图。

该气体净化方法的基础是化学-物理净化工艺，并利用了共同作用的物理、化学、空气动力学和流体力学工艺过程。应用该方法的设备制成组件式，能够处理温度低于或高于60℃的气体。该设备可以制成可安装在一辆车上的活动站;这时，干燥机可安装在一个可以耦联的另一车辆上。

温度低于60℃的原料气体在B处送入设备，经吸风机3和预喷雾装置4进入装置的核心，即洗涤机5。在洗涤机5中，气体强制性经过动力辊5.1，并与专门对该气体而选定的试剂相接触。该动力学过程产生的净化泡沫形成了大表面积的反应介质，它将气体中含有的待分离物质以物理和化学方式联结起来。由一个位于洗涤机5出口区域的特殊泡沫破碎机5.2（图2和3对其详述）使泡沫重新回到液体状态，可以在该表示为封闭体系的设备中作为试剂再循环。净化的气体经出口管在C处排出。净化过程所需的试剂可由一个容器15以浓缩形式有控制地加入来调节PH值。

以下列方式在洗涤机5中形成泡沫：辊5.1浸入位于一个上收集板22中的试剂中，因此在加入的气体和试剂之间发生了剧烈的混合和扰动，从而形成泡沫。在泡沫破碎机5.2中泡沫破碎而回收并与气体组分相结合的试剂收集在一个收集器5.3中。收集器5.3由一个下收集板23与洗涤机5的反应室隔开，如图2和3详细说明的那样。

在连有运送容器的洗涤机5的收集容器5.3中或其外（待分离物质作为溶液、乳液、分散液或悬浮液位于其中）可以设有分离电极21，用它可除去待净化气体中含有的金属和/或氧化物。

用一个吸取装置将浓稠泡沫和表层泥浆经管6.3送到贮罐7以中间存放。

溶解在液体试剂中且比重高于净化所用试剂物质在罐8中沉淀，可经管8.1将其送去废物利用19和此后的再循环20，必要时排放掉。

与试剂相结合且比其轻或重的物质作为乳液、分散液或悬浮液经管7.1送入一个沉降罐9，在此使其缓冲。带入的试剂在沉降罐9中稳定，并可经管9.1引入收集器5.3重新送回净化工艺。

为了回收沉降罐9中含有的原料，可由试剂罐9.1向其添加另一种试剂。两种试剂分别或共同作用，使沉降罐9所含的物质分层。一个抽吸容器9.5借助于一个相应的测量装置找出沉降罐9中待采出层9.2、9.3和9.4及更多层的比重并将其抽出。这样得到的物质随后由管14.5送往废物利用19。抽吸过程后进行冲洗过程。这时得到的试剂和所含的物质一起经一根管17.1和管15.1或经净化剂浓缩液罐15再送回净化工艺，但也可由管16排出。

如19所示，分离时在抽吸容器9.5中得到的剩余物或原料可以根据企业的要求送去加工处理和/或制备新的产物，或者进行再循环。但也可以将由于经济原因不能再用的物质送去燃烧以回收剩余物的能量，如20所示，或者用作二次产品。

净化温度高于60℃的气体时，另加一个干燥过程是经济的。为此，对至此所述的设备补充一个干燥机1。干燥机1是一个多层干燥机，待净化气体在A处由上送入其壳中。气体由此经一个带螺旋状导流板35和通气口38的转筒2和开孔到达多层板36上，多层板与一个静止铰刀37相配合作用，使位于多层板上的泥浆经孔向下输送。位于多层板上的泥浆由洗涤机5中的收集器5.3经管10到达干燥机1。利用输入的气体含有的热量浓缩和/或干燥的干泥浆可经管10.1收集在一个容器中，并经管11.1送往一个燃烧工序或经管11.2送往废物利用19。在干燥机1壳体内侧收集的馏出物经管2.1送到一个容器12中，在此通过重力沉降收集金属氧化物等物质，它们收集在一个剩余物收集罐13中，经管13.1送去废物利用，或者如管14.3、14.4和17所说明的一样，将反应物再送回净化工艺。向贮罐7输送浓稠泡沫的洗涤机5的抽吸装置6也经管6.1与干燥机相连，从而在干燥机的收集容器2.2中收集液体试剂，同时由管6.2将其加进待净化气体A中。由于有各种溢流和回流管将洗涤机5和干燥机1连接起来，所以在两者中总是保持一定的液体水平。

在容器12中收集的较轻物质如萜烯及试剂经管12.1送到一个冷凝罐14。夹带的冷凝水由平衡管14.2流入干燥机1中。轻物质经管14.1和管14.3、14.3a）和4.1、14.4和17再送到净化工艺或到达废物利用点19。此外，在干燥机1收集容器2.2中形成的热量可经管18排出。由干燥机1经管18.1加入液体表面物质。在收集容器中收集的泥浆由管18.2和管10送去干燥。

如图2所示，泡沫破碎机5.2由一个安装在洗涤机5中的机壳33组成，机壳向上和下收缩。壳中央有一个带转子31的抽风机，转子上有与转子转向相切的转子铁心片25，它们外面由对着转子旋转方向弯曲的静止导流板26围住。在泡沫破碎机5.2下面有一个下收集板23，其边沿有孔24，其下侧经排液管28与泡沫破碎机的壳33相连通。排管28位于导流板26端部，该端远离泡沫破碎机马达32的转子。在导流板26的区域，排管28切开一半。导流板26上面用镰刀状盖板27盖住，如图3所特别示出的那样。

由动力辊5.1形成的泡沫沿泡沫破碎机壳外侧向下流动，如箭头所示。泡沫由抽风机吸入泡沫破碎机壳33内，并径向向外加速。净化气体向上排出，而试剂与泥浆和浓稠泡沫一起，经垂直管穿过下收集板23流入位于下面的抽吸装置6或收集容器5.3中。在进入泡沫破碎机壳之前，可以将试剂与泥浆一起收集，再经收集板23的孔24到达收集容器5.3。

经管6.1可将浓稠泡沫和收集容器5.3中液体表面的试剂加到待净化气体和/或干燥机1中，如图1所示的那样。

由于转子叶片为切向安装，由其背面U1抽吸，经正面U2加速，所以待破碎泡沫向导流板26运行。该过程使得泡沫机械地破碎成液体、稠密泡沫和净化的气体。尤其是液体将经排液管28向下流入收集容器5.3。

Claims (27)

1、气体净化方法，尤其是烟气的净化方法，应用一种泡沫形成剂，原料气体在一个反应室中与该试剂相接触，其中，泡沫在原料气与试剂发生反应后破碎，分别收集破碎后回收的试剂和沉积的泥浆，并排出净化的气体，其特征在于，在净化温度＜60℃的原料气时，

a)在反应室中进行泡沫破碎，

b)收集泡沫破碎后产生的稠密泡沫和与水和气体相混合的位于稠密泡沫下的试剂，

c)由反应室抽出稠密泡沫和表层泥浆，并中间存放以进行重力分离，

d)在沉降阶段使待分离物质进行分层，和

e)逐次分离出各单一层。

2、权利要求1所述的方法，其特征在于，

f）向反应室收集的试剂加入浓缩试剂以调节PH值。

3、权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

g）向反应室的试剂加入分层时得到的试剂层。

4、权利要求2或3所述的方法，其特征是，

h）在进行分层的沉降期间加入另一种试剂。

5、权利要求1至4中之一所述的方法，其特征是，

i）将分层时得到的物质送往带后继再循环工序或后继排放的废物利用场所。

6、权利要求1至5中之一所述的方法，其特征是，

j）由反应室排出的试剂雾化喷入送进反应室的原料气中。

7、权利要求1至6中之一所述的方法，其特征是，

k.由反应室排出稠密泡沫，并加到引入反应室的原料气体中。

8、权利要求1至7中之一所述的方法，其特征是，对于温度＞约60℃的烟气，干燥与试剂反应后形成的泥浆，

l）使泥浆在一个干燥机中逐层从上向下垂直输送，同时与加入干燥机中的原料气相接触。

9、权利要求8所述的方法，其特征是，

m）将来自反应室的稠密泡沫加到送入干燥机的原料气中。

10、权利要求8或9所述的方法其特征是，

n）排出干燥机中形成的馏出物，和

o）分别排出在干燥机中处理过的泥浆。

11、权利要求8至10之一所述的方法，其特征是，

p）在由反应室抽出稠密泡沫的同时，也向干燥机加入泥浆。

12、权利要求8至10之一所述的方法，其特征是，

q）使由干燥机排出的馏出物进行分层方式的重力存放。

13、权利要求12所述的方法，其特征是，

r）将轻物质重新加入净化工艺。

14、实施权利要求1至13之一所述方法的设备，由一个反应室和一个收集容器组成，气体在反应室中借助于可旋转辊与试剂接触，其特征是，在辊（5.1）下面有一个上收集板（22），试剂流到辊上，辊浸入试剂中，上收集板（22）下面装有一个泡沫破碎机（5.2），破碎机由一个向上和向下变窄的壳（33）构成，壳向上连有一个穿过上收集板（22）的净化气出口通道（34），以及一个用来抽吸和破碎泡沫的抽风机。

15、权利要求14所述的设备，其特征是，在泡沫破碎机（5.2）下面有一个下收集板（23），其边沿有通孔（24），该板由排放管（28）与泡沫破碎机（5.2）的壳（33）相连。

16、权利要求15所述的设备，其特征是，下收集板（27）向上拱起。

17、权利要求14至16之一所述的设备，其特征是有一个用来分层排出由试剂形成的层的分离装置（9.5），它有一个用来测量排出层比重的测量装置，和一个在排出一层后用来冲洗分离装置的冲洗装置。

18、权利要求14至17之一所述的设备，其特征是，泡沫破碎机（5.2）的吸片机有一个转子（31），转子上有与旋转方向相切的转子叶片（25）。

19、权利要求18所述的设备，其特征是，转子叶片由对着转子（31）旋转方向弯曲的导流板（26）所围绕。

20、权利要求19所述的设备，其特征是，导流板（26）由镰刀状盖板（27）盖住。

21、权利要求19或20所述的设备，其特征是，排放管（28）装在导流板（26）远离转子（31）的端部。

22、权利要求21所述的设备，其特征是，排放管（28）在导流板（26）的区域切开一半。

23、权利要求14至22所述的设备，其特征是，有一个带有中心转筒（2）的多层干燥机（1）转筒内装有螺旋状原料气导流板（35），原料气经转筒（2）的出口孔（38）流到各多层板（35）上，干燥机有一个静止的铰刀（37），铰刀使位于多层板（35）上的泥浆经多层上的孔向下输送。

24、权利要求14至23之一所述的设备，其特征是，在反应室中试剂区域内装有用于金属和/或氧化物分离的分离电极（21）。

25、权利要求24所述的设备，其特征是，分离电极（21）是可转换的。

26、权利要求14至25之一所述的设备，其特征是，设备制成活动的、可装在一个车辆上的工作站，因而例如可以在生产设备处先进行试验。

27、权利要求26所述的设备，其特征是，干燥机与所属组件一起可装在一个特殊的可耦接车辆上，该车辆仅在需要时才一起带上。

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