CN112673227A - 使用热虹吸管壳式换热器进行羽流抑制 - Google Patents

使用热虹吸管壳式换热器进行羽流抑制 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种用于蒸汽羽流抑制的方法。该方法涉及使用热虹吸管壳式换热器来冷却热气流、使用湿式洗涤器来清洁该冷却的热气流并产生包含水蒸气的湿气、以及使用热虹吸管壳式换热器来加热该湿气到高于露点。本公开还涉及一种蒸汽羽流抑制系统。该系统涉及热虹吸管壳式换热器和湿式洗涤器。

Description

使用热虹吸管壳式换热器进行羽流抑制
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年7月11日提交的美国专利申请62/696,559的优先权，该专利的公开内容出于所有目的通过引用以其全文结合在本文中。
技术领域
本公开涉及从湿式洗涤器减少或消除蒸汽羽流的蒸汽羽流抑制方法和系统。具体地，通过使用热虹吸管壳式换热器来减少或消除蒸汽羽流。
相关技术的说明
各种工业过程产生含有微粒和气体组分（例如硫氧化物和其他硫化合物，例如SO2、SO3、H2S和H2SO4）的气流。此类过程包括但不限于例如化石燃料发电厂、天然气处理厂、精炼厂（例如，流化催化裂化（FCC）装置）、硫回收装置（SRU）、硫酸厂、金属焙烧操作、水泥窑和合成气厂。在可以将这些气流排放到大气环境中之前，经常必须对它们进行处理以除去微粒和气体杂质。在工业中，湿式洗涤器诸如DynaWave®反喷射洗涤器通常用于处理并去除工业过程气体流中的微粒和气体杂质。
发明内容
本公开提供了一种用于蒸汽羽流抑制的方法。该方法包括 (a) 提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间的壳侧上循环的传热流体；(b) 使热气流穿过该冷却管壳式换热器的管侧，以加热在该冷却管壳式换热器的壳侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器的壳侧；(d)使包含水蒸气的湿气穿过该加热管壳式换热器的管侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该加热管壳式换热器的壳侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且 (e) 使该液体传热流体循环到该冷却管壳式换热器的壳侧；其中从该冷却管壳式换热器的管侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
本公开还提供了一种蒸汽羽流抑制系统。该系统包括 (a) 冷却管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；(b) 加热管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；以及 (c) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口连接，该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口连接，并且该加热管壳式换热器的该壳侧出口与该冷却管壳式换热器的该壳侧入口连接。
本公开还提供了一种用于蒸汽羽流抑制的方法。该方法包括 (a) 提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间的管侧上循环的传热流体；(b) 使热气流穿过该冷却管壳式换热器的壳侧，以加热在该冷却管壳式换热器的管侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器的管侧；(d)使包含水蒸气的湿气穿过该加热管壳式换热器的壳侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该加热管壳式换热器的管侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且 (e) 使该液体传热流体循环到该冷却管壳式换热器的管侧；其中从该冷却管壳式换热器的壳侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
本公开还提供了一种蒸汽羽流抑制系统。该系统包括 (a) 冷却管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；(b) 加热管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；以及 (c) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口连接，该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口连接，并且该加热管壳式换热器的该管侧出口与该冷却管壳式换热器的该管侧入口连接。
本公开还提供了一种用于蒸汽羽流抑制的方法。该方法包括 (a) 提供一体式管壳式换热器，其包括壳、多个管和基本上水平的管板，该管板密封地接合管和壳的内壁并在一体式管壳式换热器内限定上腔室和下腔室，其中多个管从下腔室向上延伸到上腔室；(b)提供有待在该下腔室与该上腔室之间的管侧上循环的传热流体；(c) 使热气流穿过该下腔室的壳侧，以加热在该下腔室的管侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，该传热流体蒸气上升到该上腔室的管侧，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；并且 (d) 使包含水蒸气的湿气穿过该上腔室的壳侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该上腔室的管侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体，该液体传热流体循环到该下腔室的管侧；其中从该下腔室的壳侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
本公开进一步提供了一种蒸汽羽流抑制系统。该系统包括：(a) 一体式管壳式换热器，其包括壳、多个管和基本上水平的管板，该管板密封地接合这些管和该壳的内壁并在该一体式管壳式换热器内限定上腔室和下腔室，其中该多个管从该下腔室向上延伸到该上腔室，并且该上腔室和该下腔室各自具有壳侧入口和壳侧出口；以及 (b) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该下腔室的该壳侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，并且该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该上腔室的该壳侧入口连接。
附图说明
附图中示出了实施例，以提高对如本文提出的概念的理解。
图1是通过使用两个管壳式换热器进行蒸汽羽流抑制的方法的示意性工艺流程图。图1也是示出蒸汽羽流抑制系统的示意图。
图2是通过使用一体式管壳式换热器进行蒸汽羽流抑制的方法的示意性工艺流程图。图2也是示出蒸汽羽流抑制系统的示意图。
图3是通过使用两个管壳式换热器进行蒸汽羽流抑制的方法的示意性工艺流程图。图3也是示出蒸汽羽流抑制系统的示意图。
在整个附图中，相应的参考符号表示相应的部件。熟练的技术人员应理解，附图中的物体是为了简化和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些物体的尺寸相对于其他物体可能有所放大，以帮助提高对实施例的理解。
具体实施方式
前述总体描述和下文详细描述仅为示例性和说明性的，并不限制如所附权利要求书所限定的本发明。从以下详细说明并且从权利要求书中，任何一个或多个实施例的其他特征和益处将是明显的。
如本文所用，术语“包含（comprises）”、“包含（comprising）”、“包括（includes）”、“包括（including）”、“具有（has）”、“具有（having）”或其任何其他变型均旨在涵盖非排他性的包含。例如，包括要素列表的工艺、方法、制品或设备不一定仅限于那些要素，而是可包括未明确列出的或此类工艺、方法、制品或设备所固有的其他要素。此外，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的“或”，而不是指排他性的“或”。例如，条件A或者B通过以下中的任一个满足：A为真（或存在）且B为假（或不存在），A为假（或不存在）且B为真（或存在），以及A和B均为真（或存在）。
而且，使用“一个/一种（a/an）”来描述本文所描述的要素和组分。这样做只是为了方便并给出本发明范围的一般意义。该描述应被解读为包括一个/种或至少一个/种，并且单数形式也包括复数形式，除非其明显地另有所指。
除非另有定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员所通常理解的相同含义。在冲突的情况下，则以本说明书（包括定义）为准。尽管与本文所述的那些类似或等同的方法和材料可用于本发明实施例的实践或测试中，但在下面描述了合适的方法和材料。此外，材料、方法和实例仅为说明性的并且不旨在是限制性的。
当量、浓度、或者其他值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和/或下限优选值给出时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否被单独公开。当本文列举数值范围时，除非另外说明，否则该范围旨在包括其端点，以及该范围内的所有整数与分数。
在提出下述实施例的详情之前，定义或阐明一些术语。
管壳式换热器典型地具有壳（例如，压力容器），壳内具有管束。一种流体流过管（即管侧），并且另一种流体在管上流动（流过壳或壳侧）以在两种流体之间传递热量。如本文所用，术语“壳侧”是指流体在管外部上（即在壳内）流动。如本文所用，术语“管侧”是指流体流过管。
热虹吸（Thermosyphon）（或热虹吸（thermosiphon））是一种基于自然对流的被动热交换方法，该热虹吸在不需要机械泵的情况下使流体循环。如本文所用，术语“热虹吸换热器”是指一体式管壳式换热器或两个管壳式换热器的组合，其中传热流体在不使用泵的情况下循环。在一些实施例中，传热流体是水。
如本文所用，术语“液体传热流体”是指液体状态的传热流体。
如本文所用，术语“传热流体蒸气”是指气体状态的传热流体。
如本文所用，术语“上游”和“下游”是相对于工艺气流的流动方向限定的。
如本文所用，术语“湿气”是指排出洗涤后气体出口的清洁的冷却热气流，该洗涤后气体出口位于湿式洗涤器中包含的至少一个洗涤区和气/液分离装置（如果存在的话）的下游。
如本文所用，术语“露点”是指空气必须冷却（在恒定压力和恒定水蒸气含量下）以达到饱和的温度。当空气在现有温度和压力下保持可能最大量的水蒸气时存在饱和状态。
如本文所用，术语“体积%”是指体积百分比。
如本文所用，术语“ppmv”是指按体积计的百万分之一。
如本文所用，术语“psia”是指磅/平方英寸绝对值并且表示相对于真空的压力。
如本文所用，术语“直接连接”是指两个装置直接流体连接，其间没有中间装置，例如冷却或加热装置（例如，换热器）、净化或处理装置、分离装置（例如，液体/蒸气分离器）、混合器或储存容器。在一些实施例中，两个装置可以用导线管直接连接。
热气流
在本公开中，热气流包括微粒和/或气体污染物，在气流可以排放到大气环境之前必须将其除去。在一些实施例中，热气流是从燃烧、流化催化裂化装置（FCCU）、硫回收装置（SRU）和其他操作排出的热烟道气。在一些实施例中，热气流包含硫氧化物（SOx）和/或氮氧化物（NOx）。硫氧化物（SOx）的实例包括SO2和SO3。氮氧化物（NOx）的实例包括NO和NO2。在一些实施例中，热气流包含硫氧化物（SOx）并且基本上不含氮氧化物（NOx）。在一些实施例中，热气流包含不超过100 ppmv、或不超过50 ppmv、或不超过20 ppmv、或不超过10 ppmv、或不超过5 ppmv的氮氧化物（NOx）。热气流典型地还包含氮气（N2）、氧气（O2）、水蒸气和二氧化碳（CO2）。在一些实施例中，热气流还包含H2S和/或H2SO4。
在一些实施例中，热气流具有范围为从约150℃至约700℃、或从约175℃至约600℃、或从约200℃至约500℃、或从约200℃至约400℃、或从约250℃至约350℃的温度。在一些实施例中，热气流具有范围为基于热气流的总体积从约5体积%至约35体积%、或从约10体积%至约35体积%、或从约15体积%至约35体积%、或从约20体积%至约35体积%、或从约25体积%至约35体积%、或从约25体积%至约30体积%的水蒸气含量。
传热流体
在本公开中，传热流体是热稳定的并且对换热器的部件无腐蚀性。该流体典型地也是无毒的。在一些实施例中，传热流体具有一定范围内的标准沸点（即，在大气压下的沸点），该范围是从约50℃至约250℃、或从约60℃至约200℃、或从约70℃至约170℃、或从约80℃至约150℃、或从约80℃至约130℃、或从约90℃至约120℃。
在一些实施例中，传热流体选自下组，该组由水、乙二醇、二甘醇、丙二醇、醇、醚、烃、部分或完全氟化的烃、部分或完全氟化的醚、以及它们的组合组成。在一些实施例中，传热流体包含水、基本上由水组成或由水组成。
湿式洗涤器
冷却的热气流被引导至湿式洗涤器中，使得可以除去其中所含的微粒和气体杂质。在一些实施例中，使冷却的热气流转移到湿式洗涤器的气体入口，而没有中间移除热量或中间添加热量。在一些实施例中，使冷却的热气流转移到湿式洗涤器的气体入口中，而不穿过冷却管壳式换热器与湿式洗涤器之间或者一体式管壳式换热器与湿式洗涤器之间的中间换热器装置。湿式洗涤器已在US 7,534,400、WO 2008/100317和US 2016/0317964中描述，并且它们的公开内容出于所有目的通过引用以其全文结合在本文中。在一些实施例中，湿式洗涤器是反喷射洗涤器，例如DynaWave®反喷射洗涤器。US 3,803,805中描述了一种反喷射洗涤器，该专利的公开内容通过引用以其全文结合在本文中。在一些实施例中，湿式洗涤器是BELCO®湿式洗涤器。Weaver等人在“An Update of Wet Scrubbing ControlTechnology for FCCUS-Multiple Pollutant Control[用于FCCUS多重污染物控制的湿式洗涤控制技术的更新]”AM-03-120, NPRA, (2003)中描述了BELCO®湿式洗涤系统，该文献的公开内容出于所有目的通过引用以其全文结合在本文中。
通常，湿式洗涤器是一种类型的气体污染控制装置，其用于从工业废气流中去除细小颗粒和/或气体杂质。湿式洗涤器包括用于将有待处理的气流（例如，本公开内容中的冷却的热气流）接收到湿式洗涤器中的气体入口和用于从湿式洗涤器排出清洁的湿气流（例如，清洁的冷却的热气流或本公开中的“湿气”）的洗涤后气体出口。典型地，湿式洗涤器是气-液接触装置，其包括至少一个洗涤区，其中有待处理的气流与含水洗涤液接触。在一些实施例中，使冷却的热气流与洗涤液接触，以在湿式洗涤器中的洗涤区中绝热饱和或“淬火”。在一些实施例中，洗涤液是包含碱性试剂并且pH为至少约8.5的水溶液。
在一些实施例中，湿式洗涤器是反喷射洗涤器，其中至少一个含水洗涤液射流在洗涤区中逆流接触冷却的热气流。在一些实施例中，湿式洗涤器配备有多个喷雾嘴，每个喷雾嘴基本上水平地朝向洗涤区的内壁喷射含水洗涤液，并产生高密度含水洗涤液幕，冷却的热气流以交叉流动的方式通过该液幕。
在一些实施例中，湿式洗涤器还包括位于至少一个洗涤区下游的气/液分离装置。在一些实施例中，气/液分离装置包括人字形除雾器（例如，竖直流动人字形除雾器）和/或除雾器。当V形去雾器和除雾器都存在时，除雾器典型地位于V形去雾器的下游。离开至少一个洗涤区的洗涤气流穿过气/液分离装置以在其进入洗涤后气体出口之前除去所夹带的液滴（例如水滴）并从湿式洗涤器中排出。
湿气
在本公开中，湿气包含高水蒸气含量。在一些实施例中，在洗涤后气体出口处的湿气的温度和压力下，湿气基本上被水蒸气饱和。在一些实施例中，在洗涤后气体出口处的湿气的温度和压力下，湿气处于水蒸气饱和点的约20%、或约15%、或约10%、或约5%内。例如，如果水蒸气饱和点表示湿气包含基于湿气总体积的35体积%的水蒸气，则术语“处于水蒸气饱和点的20%内”表示水蒸气含量范围为从28体积%（0.8 × 35体积%）至42体积%（1.2 × 35体积%）水蒸气含量。
在一些实施例中，湿气的水蒸气含量范围为基于湿气的总体积从约10体积%至约50体积%、或从约15体积%至约45体积%、或从约20体积%至约40体积%、或从约25体积%至约35体积%。
在一些实施例中，洗涤后气体出口处的湿气压力为约大气压。在一些实施例中，洗涤后气体出口处的湿气温度范围为从约40℃至约80℃、或从约45℃至约80℃、或从约50℃至约80℃、或从约55℃至约75℃、或从约60℃至约75℃。
在本公开的一些实施例中，从湿式洗涤器排出的湿气基本上不含热气流中所包含的微粒和/或气体污染物。在一些实施例中，基于湿气的总体积，湿气包含不超过约100ppmv、或不超过约50 ppmv、或不超过约40 ppmv、或不超过约30 ppmv的硫氧化物（SOx）。在一些实施例中，基于湿气的总体积，湿气包含不超过约100 ppmv、或不超过约50 ppmv、或不超过约40 ppmv、或不超过约30 ppmv的氮氧化物（NOx）。
加热的湿气
在加热管壳式换热器中或在一体式管壳式换热器的上腔室的壳侧上，湿气通过传热流体蒸气加热到高于露点以形成加热的湿气。在一些实施例中，将湿气加热至高于露点至少约80℃、或70℃、或60℃、或50℃、或40℃、或30℃、或20℃、或10℃的温度，即加热的湿气具有高于露点至少约80℃、或70℃、或60℃、或50℃、或40℃、或30℃、或20℃、或10℃的温度。典型地，湿气被加热到高于露点不超过300℃、或200℃、或150℃、或100℃的温度，即，加热的湿气具有高于露点不超过300℃、或200℃、或150℃、或100℃的温度。
在一些实施例中，加热的湿气具有以下温度：从约80℃至约600℃、或从约90℃至约500℃、或从约100℃至约400℃、或从约100℃至约300℃、或从约100℃至约250℃、或从约100℃至约200℃、或从约100℃至约150℃、或从约110℃至约300℃、或从约120℃至约250℃、或从约130℃至约250℃、或从约140℃至约220℃、或从约150℃至约200℃。
在一些实施例中，加热的湿气与湿气之间的温差是至少30℃、或至少35℃、或至少40℃、或至少45℃、或至少50℃、或至少55℃、或至少60℃、或至少65℃、或至少70℃、或至少75℃、或至少80℃、或至少85℃、或至少90℃、或至少95℃、或至少100℃。
在一些实施例中，加热的湿气可以直接排放到大气环境中。在一些实施例中，在本公开的方法中，贯穿整个方法不向工艺气流（即，热气流、冷却的热气流、湿气和加热的湿气）添加额外的气体（例如，空气或加热的空气）。“工艺气流”在本文中是指在本公开的方法过程中处理的气流。它可以是热气流、冷却的热气流、湿气或加热的湿气，这取决于方法的阶段。在一些实施例中，在将工艺气流排放到大气环境中之前或之时，在至少一个洗涤区下游或气/液分离装置（如果存在的话）下游未向工艺气流中添加额外的气体（例如空气或热空气）。
热虹吸换热系统
在一些实施例中，冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器组合或共同工作以形成热虹吸换热器，其中传热流体在不用泵的情况下在冷却管壳式换热器与加热管壳式换热器之间循环。冷却管壳式换热器在本文中用于在将热气流引入湿式洗涤器之前降低其温度。
在一些实施例中，一体式管壳式换热器是热虹吸换热器，其中在操作期间，传热流体在不用泵的情况下在下腔室与上腔室之间在管侧上循环。管的下部（即，管的位于下腔室的部分）中的液体传热流体通过热气流加热并蒸发，以形成上升到管的上部（即，管的位于上腔室的部分）的传热流体蒸气。管的上部中的传热流体蒸气通过湿气冷却并冷凝以形成液体传热流体，该液体传热流体下沉到管的下部。
在湿式洗涤器中，含水洗涤液典型地与进入的气体流（例如烟道气）接触，以使气体流绝热饱和或“淬火”。因此，排出湿式洗涤器的处理的气体流被水蒸气饱和。当这种气体流从烟囱排出到大气环境中时，所含的水蒸气在与较冷的气氛接触时冷凝并产生蒸汽羽流。虽然蒸汽羽流是无害的，但它在视觉上不太美观并且产生公众对污染的感知。因此，需要减少或消除由湿式洗涤器产生的蒸汽羽流。
本公开提供了一种用于蒸汽羽流抑制的方法。该方法包括 (a) 提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间循环的传热流体；(b) 使热气流穿过冷却管壳式换热器，以加热在冷却管壳式换热器中所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时热气流冷却以形成冷却的热气流；(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器；(d) 使包含水蒸气的湿气穿过加热管壳式换热器，使得湿气加热到高于露点，并且使在加热管壳式换热器中所包含的传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且 (e) 使该液体传热流体从加热管壳式换热器循环到冷却管壳式换热器；其中从该冷却管壳式换热器排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
在一些实施例中，本公开提供了一种用于蒸汽羽流抑制的方法。该方法包括 (a)提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间的壳侧上循环的传热流体；(b) 使热气流穿过该冷却管壳式换热器的管侧，以加热在该冷却管壳式换热器的壳侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器的壳侧；(d) 使包含水蒸气的湿气穿过该加热管壳式换热器的管侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该加热管壳式换热器的壳侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且 (e) 使该液体传热流体循环到该冷却管壳式换热器的壳侧；其中从该冷却管壳式换热器的管侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器是单独的换热器。“单独”在本文中是指两个换热器之间具有一定距离并且没有共用部件。
在一些实施例中，使全部或部分热气流转移到管侧入口并进入冷却管壳式换热器的管侧，而没有中间移除热量。在一些实施例中，使全部或部分热气流转移到管侧入口并进入冷却管壳式换热器的管侧而没有穿过中间换热器装置。
从冷却管壳式换热器的管侧排出的热气流是冷却的热气流。在一些实施例中，冷却的热气流具有范围为从约60℃至约300℃、或从约80℃至约300℃、或从约100℃至约300℃、或从约100℃至约250℃、或从约150℃至约250℃、或从约200℃至约250℃、或从约100℃至约200℃的温度。
在一些实施例中，冷却的热气流具有不高于300℃、或不高于290℃、或不高于280℃、或不高于270℃、或不高于260℃、或不高于250℃、或不高于240℃、或不高于230℃、或不高于220℃、或不高于210℃、或不高于200℃、或不高于190℃、或不高于180℃、或不高于170℃、或不高于160℃、或不高于150℃的温度。
在一些实施例中，冷却管壳式换热器可将热气流的温度降低约100℃至约400℃、或约100℃至约300℃、或约100℃至约200℃。在一些实施例中，冷却管壳式换热器可将热气流的温度降低至少50℃、或至少60℃、或至少70℃、或至少80℃、或至少90℃、或至少100℃、或至少110℃、或至少120℃、或至少130℃、或至少140℃、或至少150℃、或至少160℃、或至少170℃、或至少180℃、或至少190℃、或至少200℃。
在一些实施例中，在穿过冷却管壳式换热器的管侧之后，具有范围为从约200℃至约500℃的温度的热气流冷却至范围为从约100℃至约250℃的温度。在一些实施例中，在穿过冷却管壳式换热器的管侧之后，具有范围为从约200℃至约400℃的温度的热气流冷却至范围为从约100℃至约200℃的温度。在一些实施例中，在穿过冷却管壳式换热器的管侧之后，具有范围为从约250℃至约350℃的温度的热气流冷却至范围为从约150℃至约250℃的温度。
在冷却管壳式换热器中，热量从热气流传递到在壳侧中所包含并呈液体状态的传热流体。液体传热流体至少部分地蒸发以形成传热流体蒸气，该传热流体蒸气流到加热管壳式换热器的壳侧。
在冷却管壳式换热器中，壳侧上所包含的液体传热流体通过穿过管侧的热气流加热，以形成传热流体蒸气。冷却或加热管壳式换热器的壳侧上的工作压力可以是低于大气压、等于大气压或高于大气压。在一些实施例中，冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器的壳侧上的工作压力均是高于大气压。在一些实施例中，冷却管壳式换热器壳侧的工作压力与加热管壳式换热器壳侧的工作压力基本相同。在一些实施例中，冷却管壳式换热器与加热管壳式换热器之间的壳侧上的工作压力的差异不大于约10 psia、或不大于约5 psia、或不大于约3 psia、或不大于约2 psia。
在一些实施例中，冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器二者的壳侧上的工作压力范围是从约10至约2500 psia、或范围是从约14至约2000 psia、或范围是从约14.7至约1500 psia、或范围是从约14.7至约1000 psia、或范围是从约14.7至约500 psia、或范围是从约14.7至约200 psia、或范围是从约14.7至约100 psia、或范围是从约14.7至约50psia、或范围是从约20至约500 psia、或范围是从约50至约400 psia、或范围是从约100至约250 psia、或范围是从约200至约300 psia。
在一些实施例中，将在冷却管壳式换热器的壳侧上所包含的液体传热流体基本上加热至其沸点。在一些实施例中，在冷却管壳式换热器的壳侧上的工作压力下，将液体传热流体加热至其沸点 ± 20℃、或 ± 15℃、或 ± 10℃、或 ± 5℃范围的温度。所得传热流体蒸气流动到加热管壳式换热器的壳侧。
在一些实施例中，传热流体蒸气从冷却管壳式换热器的壳侧出口流入加热管壳式换热器的壳侧入口，而没有从传热流体蒸气中间移除热量或中间添加热量。在一些实施例中，传热流体蒸气从冷却管壳式换热器的壳侧出口流入加热管壳式换热器的壳侧入口，而不穿过冷却管壳式换热器的壳侧出口与加热壳管式换热器的壳侧入口之间的中间换热器装置。
湿气从洗涤后气体出口流入加热管壳式换热器的管侧入口。在一些实施例中，湿气从洗涤后气体出口转移到加热管壳式换热器的管侧，而没有中间移除热量或中间添加热量。在一些实施例中，使湿气转移到加热管壳式换热器的管侧，而不穿过洗涤后气体出口与加热管壳式换热器的管侧入口之间的中间换热器装置。
在一些实施例中，在未将其他气体（例如，空气）加入到湿气中的情况下，湿气从洗涤后气体出口转移到加热管壳式换热器的管侧。在一些实施例中，洗涤后气体出口处的湿气具有与加热管壳式换热器的管侧入口处的湿气基本相同的水蒸气含量。
在加热管壳式换热器中，湿气通过传热流体蒸气加热到高于露点以形成加热的湿气。由于传热，传热流体蒸气在壳侧上冷却并冷凝以形成液体传热流体。
在一些实施例中，排出加热管壳式换热器的管侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需进一步处理或净化。在一些实施例中，排出加热管壳式换热器的管侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需穿过另一个换热器装置。在一些实施例中，排出加热管壳式换热器的管侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需将其他气体（例如空气或加热的空气）加入到加热的湿气中。
在加热管壳式换热器的壳侧上形成的液体传热流体循环回冷却管壳式换热器的壳侧以冷却热气流。
在一些实施例中，本公开提供了一种用于蒸汽羽流抑制的方法。该方法包括 (a)提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间的管侧上循环的传热流体；(b) 使热气流穿过该冷却管壳式换热器的壳侧，以加热在该冷却管壳式换热器的管侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器的管侧；(d) 使包含水蒸气的湿气穿过该加热管壳式换热器的壳侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该加热管壳式换热器的管侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且 (e) 使该液体传热流体循环到该冷却管壳式换热器的管侧；其中从该冷却管壳式换热器的壳侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器是单独的换热器。
在一些实施例中，使全部或部分热气流转移到壳侧入口并进入冷却管壳式换热器的壳侧，而没有中间移除热量。在一些实施例中，使全部或部分热气流转移到壳侧入口并进入冷却管壳式换热器的壳侧而没有穿过中间换热器装置。
从冷却管壳式换热器的壳侧排出的热气流是冷却的热气流。在一些实施例中，冷却的热气流具有范围为从约60℃至约300℃、或从约80℃至约300℃、或从约100℃至约300℃、或从约100℃至约250℃、或从约150℃至约250℃、或从约200℃至约250℃、或从约100℃至约200℃的温度。在一些实施例中，冷却的热气流具有不高于300℃、或不高于290℃、或不高于280℃、或不高于270℃、或不高于260℃、或不高于250℃、或不高于240℃、或不高于230℃、或不高于220℃、或不高于210℃、或不高于200℃、或不高于190℃、或不高于180℃、或不高于170℃、或不高于160℃、或不高于150℃的温度。
在一些实施例中，冷却管壳式换热器可将热气流的温度降低约100℃至约400℃、或约100℃至约300℃、或约100℃至约200℃。在一些实施例中，冷却管壳式换热器可将热气流的温度降低至少50℃、或至少60℃、或至少70℃、或至少80℃、或至少90℃、或至少100℃、或至少110℃、或至少120℃、或至少130℃、或至少140℃、或至少150℃、或至少160℃、或至少170℃、或至少180℃、或至少190℃、或至少200℃。
在一些实施例中，在穿过冷却管壳式换热器的壳侧之后，具有范围为从约200℃至约500℃的温度的热气流冷却至范围为从约100℃至约250℃的温度。在一些实施例中，在通过冷却管壳式换热器的壳侧之后，具有范围为从约200℃至约400℃的温度的热气流冷却至范围为从约100℃至约200℃的温度。在一些实施例中，在穿过冷却管壳式换热器的壳侧之后，具有范围为从约250℃至约350℃的温度的热气流冷却至范围为从约150℃至约250℃的温度。
在冷却管壳式换热器中，热量从热气流传递到在管侧中所包含并呈液体状态的传热流体。液体传热流体至少部分地蒸发以形成传热流体蒸气，该传热流体蒸气流到加热管壳式换热器的管侧。
在冷却管壳式换热器中，管侧上所包含的液体传热流体通过穿过壳侧的热气流加热，以形成传热流体蒸气。冷却或加热管壳式换热器的管侧上的工作压力可以是低于大气压、等于大气压或高于大气压。在一些实施例中，冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器的管侧上的工作压力均是高于大气压。在一些实施例中，冷却管壳式换热器的管侧上的工作压力与加热管壳式换热器的管侧上的工作压力基本相同。在一些实施例中，冷却管壳式换热器与加热管壳式换热器之间的管侧上的工作压力的差异不大于约10 psia、或不大于约5psia、或不大于约3 psia、或不大于约2 psia。
在一些实施例中，冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器的管侧上的工作压力范围是从约10至约2500 psia、或范围是从约14至约2000 psia、或范围是从约14.7至约1500psia、或范围是从约14.7至约1000 psia、或范围是从约14.7至约500 psia、或范围是从约14.7至约200 psia、或范围是从约14.7至约100 psia、或范围是从约14.7至约50 psia、或范围是从约20至约500 psia、或范围是从约50至约400 psia、或范围是从约100至约250psia、或范围是从约200至约300 psia。
在一些实施例中，将在冷却管壳式换热器的管侧上所包含的液体传热流体基本上加热至其沸点。在一些实施例中，在冷却管壳式换热器的管侧上的工作压力下，将液体传热流体加热至其沸点 ± 20℃、或 ± 15℃、或 ± 10℃、或 ± 5℃范围的温度。所得传热流体蒸气流动到加热管壳式换热器的管侧。
在一些实施例中，传热流体蒸气从冷却管壳式换热器的管侧出口流入加热管壳式换热器的管侧入口，而没有从传热流体蒸气中间移除热量或中间添加热量。在一些实施例中，传热流体蒸气从冷却管壳式换热器的管侧出口流入加热管壳式换热器的管侧入口，而不穿过冷却管壳式换热器的管侧出口与加热壳管式换热器的管侧入口之间的中间换热器装置。
湿气从洗涤后气体出口流入加热管壳式换热器的壳侧入口。在一些实施例中，湿气从洗涤后气体出口转移到加热管壳式换热器的壳侧，而没有中间移除热量或中间添加热量。在一些实施例中，使湿气转移到加热管壳式换热器的壳侧，而不穿过洗涤后气体出口与加热管壳式换热器的壳侧入口之间的中间换热器装置。
在一些实施例中，在未将其他气体（例如，空气）加入到湿气中的情况下，湿气从洗涤后气体出口转移到加热管壳式换热器的壳侧。在一些实施例中，洗涤后气体出口处的湿气具有与加热管壳式换热器的壳侧入口处的湿气基本相同的水蒸气含量。
在加热管壳式换热器中，湿气通过传热流体蒸气加热到高于露点以形成加热的湿气。由于传热，传热流体蒸气在管侧上冷却并冷凝以形成液体传热流体。
在一些实施例中，排出加热管壳式换热器的壳侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需进一步处理或净化。在一些实施例中，排出加热管壳式换热器的壳侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需穿过另一个换热器装置。在一些实施例中，排出加热管壳式换热器的壳侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需将其他气体（例如空气或加热的空气）加入到加热的湿气中。
在加热管壳式换热器的管侧上形成的液体传热流体循环回冷却管壳式换热器的管侧以冷却热气流。
本公开还提供了一种蒸汽羽流抑制系统。该系统包括 (a) 冷却管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；(b) 加热管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；以及 (c) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口连接，该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口连接，并且该加热管壳式换热器的该壳侧出口与该冷却管壳式换热器的该壳侧入口连接。冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器是单独的换热器。
出于说明并更好地理解本发明的目的，并且根据某些优选实施例，将参考图1中示意性示出的蒸汽羽流抑制系统来描述本发明。
蒸汽羽流抑制系统包括冷却管壳式换热器13、加热管壳式换热器9和湿式洗涤器12。冷却管壳式换热器13包括壳侧入口15、壳侧出口14、管侧入口2和管侧出口3。加热管壳式换热器9包括壳侧入口17、壳侧出口16、管侧入口8和管侧出口10。湿式洗涤器12包括气体入口5和洗涤后气体出口6。
热气流1通过管侧入口2引入冷却管壳式换热器13中。在一些实施例中，管侧入口2与来自燃烧或精炼装置（例如FCCU或SRU）的排气管流体连接，以用于转移热气流。管侧出口3被构造成用于与湿式洗涤器12的气体入口5流体连通地连接，以用于将冷却的热气流4从冷却管壳式换热器13递送到湿式洗涤器12中。在一些实施例中，管侧出口3直接连接到气体入口5。冷却的热气流4通过气体入口5引入湿式洗涤器12中。冷却的热气流4在湿式洗涤器12中被洗涤、清洁并且基本上被水蒸气饱和，并且作为湿气7通过洗涤后气体出口6离开湿式洗涤器12。
洗涤后气体出口6被构造成用于与管侧入口8流体连通地连接，以用于将湿气7从湿式洗涤器12递送到加热管壳式换热器9中。在一些实施例中，洗涤后气体出口6直接连接到管侧入口8。湿气7通过管侧入口8引入加热管壳式换热器9，并作为加热的湿气11通过管侧出口10离开换热器9。在一些实施例中，管侧出口10可以流体连接到排放烟囱（未示出），以用于将加热的湿气11释放到大气环境中。在一些实施例中，管侧出口10直接连接到排放烟囱。
冷却管壳式换热器13的壳侧出口14与加热管壳式换热器9的壳侧入口17流体连接，并且加热管壳式换热器9的壳侧出口16与冷却管壳式换热器13的壳侧入口15流体连接。在一些实施例中，壳侧出口14与壳侧入口17直接连接，并且壳侧出口16与壳侧入口15直接连接。利用这种构造，冷却管壳式换热器13和加热管壳式换热器9连接以形成热虹吸系统。在冷却管壳式换热器13的壳侧上所包含的液体传热流体被加热并蒸发，以形成传热流体蒸气19，该传热流体蒸气通过壳侧入口17流入加热管壳式换热器9。传热流体蒸气在冷却管壳式换热器9的壳侧上冷却并冷凝，以形成液体传热流体18，该液体传热流体通过壳侧入口15循环回到加热管壳式换热器13。未使用泵来使传热流体在冷却管壳式换热器与加热管壳式换热器之间循环或转移。
在一些实施例中，壳侧出口16处于比壳侧入口15更高的高度处。在一些实施例中，壳侧入口17处于比壳侧出口14更高的高度处。在一些实施例中，加热管壳式换热器9处于比冷却管壳式换热器13更高的高度处。
在一些实施例中，加热管壳式换热器9和/或冷却管壳式换热器13在壳侧上具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，加热管壳式换热器9和/或冷却管壳式换热器13在管侧上具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，加热管壳式换热器9和/或冷却管壳式换热器13在壳侧上不具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，加热管壳式换热器9和/或冷却管壳式换热器13在管侧上不具有用于产生湍流的静态混合结构。
本公开还提供了一种用于蒸汽羽流抑制的方法。该方法包括 (a) 提供一体式管壳式换热器，其包括壳、多个管和基本上水平的管板，该管板密封地接合管和壳的内壁并在一体式管壳式换热器内限定上腔室和下腔室，其中多个管从下腔室向上延伸到上腔室；(b)提供有待在该下腔室与该上腔室之间的管侧上循环的传热流体；(c) 使热气流穿过该下腔室的壳侧，以加热在该下腔室的管侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，该传热流体蒸气上升到该上腔室的管侧，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；并且 (d) 使包含水蒸气的湿气穿过该上腔室的壳侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该上腔室的管侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体，该液体传热流体循环到该下腔室的管侧；其中从该下腔室的壳侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
一体式管壳式换热器包括具有内壁和外壁的壳。一体式管壳式换热器还包括多个管。在一些实施例中，多个管是单独且独立的并且彼此不连接。在此类实施例中，每个管具有两个端部，并且两个端部都是密封的。在一些实施例中，两个或更多个管流体连接，并且端部是密封的。在此类实施例中，所有管都流体连接以形成单个管单元。该单元具有两个都密封的端部。在一些实施例中，多个管基本上是竖直的。
一体式管壳式换热器还包括管板，该管板大致水平地延伸穿过壳并将壳分成两个腔室：上腔室和下腔室。基本上水平的管板密封地接合管和壳的内壁，并在一体式管壳式换热器的壳内限定上腔室和下腔室。管板是不透气的。下腔室位于上腔室下方。多个管中的每个管基本上竖直地从一个腔室延伸到另一个腔室。传热流体包含在管中，并在操作期间在下腔室与上腔室之间在管侧上循环。上腔室和下腔室各自具有壳侧入口和壳侧出口。在一些实施例中，上腔室的体积和下腔室的体积基本相等。
全部或部分热气流被引入下腔室的壳侧入口并穿过下腔室的壳侧以加热在下腔室的管侧上所包含的液体传热流体以形成传热流体蒸气，该传热流体蒸气上升到上腔室的管侧。在一些实施例中，全部或部分热气流被转移到下腔室的壳侧入口，而没有中间移除热量。在一些实施例中，全部或部分热气流被转移到下腔室的壳侧入口而不穿过中间换热器装置。
从下腔室的壳侧入口排出的热气流是冷却的热气流。在一些实施例中，冷却的热气流具有范围为从约60℃至约300℃、或从约80℃至约300℃、或从约100℃至约300℃、或从约100℃至约250℃、或从约150℃至约250℃、或从约200℃至约250℃、或从约100℃至约200℃的温度。在一些实施例中，冷却的热气流具有不高于300℃、或不高于290℃、或不高于280℃、或不高于270℃、或不高于260℃、或不高于250℃、或不高于240℃、或不高于230℃、或不高于220℃、或不高于210℃、或不高于200℃、或不高于190℃、或不高于180℃、或不高于170℃、或不高于160℃、或不高于150℃的温度。
在一些实施例中，下腔室可将热气流的温度降低约100℃至约400℃、或约100℃至约300℃、或约100℃至约200℃。在一些实施例中，下腔室可将热气流的温度降低至少50℃、或至少60℃、或至少70℃、或至少80℃、或至少90℃、或至少100℃、或至少110℃、或至少120℃、或至少130℃、或至少140℃、或至少150℃、或至少160℃、或至少170℃、或至少180℃、或至少190℃、或至少200℃。
在一些实施例中，在穿过下腔室的壳侧之后，具有范围为从约200℃至约500℃的温度的热气流冷却至范围为从约100℃至约250℃的温度。在一些实施例中，在穿过下腔室的壳侧之后，具有范围为从约200℃至约400℃的温度的热气流冷却至范围为从约100℃至约200℃的温度。在一些实施例中，在穿过下腔室的壳侧之后，具有范围为从约250℃至约350℃的温度的热气流冷却至范围为从约150℃至约250℃的温度。
一体式管壳式换热器的管侧上的工作压力可以是低于大气压、等于大气压或高于大气压。在一些实施例中，一体式管壳式换热器的管侧的工作压力为超大气压。在一些实施例中，一体式管壳式换热器的管侧上的工作压力范围为从约10至约2500 psia、或范围为从约14至约2000 psia、或范围为从约14.7至约1500 psia、或范围为从约14.7至约1000psia、或范围为从约14.7至约500 psia、或范围为从约14.7至约200 psia、或范围为从约14.7至约100 psia、或范围为从约14.7至约50 psia、或范围为从约20至约500 psia、或范围为从约50至约400 psia、或范围为从约100至约250 psia、或范围为从约200至约300psia。
在一些实施例中，将在下腔室的管侧上包含的液体传热流体基本上加热至其沸点。在一些实施例中，在一体式管壳式换热器的管侧上的工作压力下，将液体传热流体加热至其沸点 ± 15℃、或 ± 10℃、或 ± 5℃范围的温度。所得传热流体蒸气上升到上腔室的管侧。
下腔室在本文中用于在将热气流引入湿式洗涤器之前降低其温度。冷却的热气流被引导至湿式洗涤器中，使得可以除去其中所含的微粒和气体杂质。在一些实施例中，使冷却的热气流转移到湿式洗涤器的气体入口，而没有中间移除热量或中间添加热量。在一些实施例中，使冷却的热气流转移到湿式洗涤器的气体入口中，而不穿过下腔室的壳侧出口与湿式洗涤器的气体入口之间的中间换热器装置。
湿气从洗涤后气体出口流入上腔室的壳侧入口。在一些实施例中，湿气从洗涤后气体出口转移到上腔室的壳侧，而没有中间移除热量或中间添加热量。在一些实施例中，湿气转移到上腔室的壳侧，而不穿过洗涤后气体出口与上腔室的壳侧入口之间的中间换热器装置。
在一些实施例中，在未将其他气体（例如，空气）加入到湿气中的情况下，湿气从洗涤后气体出口转移到上腔室的壳侧。在一些实施例中，洗涤后气体出口处的湿气具有与上腔室的壳侧入口处的湿气基本相同的水蒸气含量。
在包含水蒸气的湿气穿过上腔室的壳侧时，湿气加热到高于露点，并且在上腔室的管侧上包含的传热流体蒸气冷却并冷凝以形成液体传热流体，该液体传热流体下沉并循环回到下腔室的管侧以冷却热气流。
在一体式管壳式换热器的上腔室中，湿气通过传热流体蒸气加热到高于露点以形成加热的湿气。由于传热，传热流体蒸气在上腔室的管侧上冷却并冷凝以形成液体传热流体。在一些实施例中，排出上腔室的壳侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需进一步处理或净化。在一些实施例中，排出上腔室的壳侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需穿过另一个换热器装置。在一些实施例中，排出上腔室的壳侧出口的加热的湿气直接排放到大气环境中，而无需将其他气体（例如空气或加热的空气）加入到加热的湿气中。
本公开进一步提供了一种蒸汽羽流抑制系统。该系统包括：(a) 一体式管壳式换热器，其包括壳、多个管和基本上水平的管板，该管板密封地接合这些管和该壳的内壁并在该一体式管壳式换热器内限定上腔室和下腔室，其中该多个管从该下腔室向上延伸到该上腔室，并且该上腔室和该下腔室各自具有壳侧入口和壳侧出口；以及 (b) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该下腔室的该壳侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，并且该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该上腔室的该壳侧入口连接。在一些实施例中，多个管基本上是竖直的。
出于说明并更好地理解本发明的目的，并且根据某些优选实施例，将参考图2中示意性示出的蒸汽羽流抑制系统来描述本发明。
蒸汽羽流抑制系统包括一体式管壳式换热器200和湿式洗涤器12。一体式管壳式换热器200包括壳209、多个管203和基本水平的管板208，该管板密封地接合管203和壳的内壁并在一体式管壳式换热器200内限定上腔室202和下腔室201，其中多个管203从下腔室201向上延伸到上腔室202。上腔室202具有壳侧入口204和壳侧出口206。下腔室201具有壳侧入口207和壳侧出口205。湿式洗涤器12包括气体入口5和洗涤后气体出口6。
热气流211通过壳侧入口207引入一体式管壳式换热器200的下腔室201中。在一些实施例中，壳侧入口207与来自燃烧或精炼装置（例如FCCU或SRU）的排气管流体连接，以用于转移热气流。壳侧出口205被构造成用于与湿式洗涤器12的气体入口5流体连通地连接，以用于将冷却的热气流213从下腔室201递送到湿式洗涤器12中。在一些实施例中，壳侧出口205直接连接到气体入口5。冷却的热气流213通过气体入口5引入湿式洗涤器12中。冷却的热气流213在湿式洗涤器12中被洗涤、清洁并且基本上被水蒸气饱和，并且作为湿气214通过洗涤后气体出口6离开湿式洗涤器12。
洗涤后气体出口6被构造成用于与上腔室202的壳侧入口204流体连通地连接，以用于将湿气214从湿式洗涤器12递送到上腔室202的壳侧中。在一些实施例中，洗涤后气体出口6直接连接到壳侧入口204。湿气214通过壳侧入口204引入上腔室202的壳侧中，并作为加热的湿气212通过壳侧出口206离开上腔室202。在一些实施例中，壳侧出口206可以流体连接到排放烟囱（未示出），以用于将加热的湿气212释放到大气环境中。在一些实施例中，壳侧出口206直接连接到排放烟囱。
在一些实施例中，上腔室202和/或下腔室201在壳侧上具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，上腔室202和/或下腔室201在管侧上具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，上腔室202和/或下腔室201在壳侧上不具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，上腔室202和/或下腔室201在管侧上不具有用于产生湍流的静态混合结构。
本公开进一步提供了一种蒸汽羽流抑制系统。该系统包括：(a) 冷却管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；(b) 加热管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；以及 (c) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口连接，该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口连接，并且该加热管壳式换热器的该管侧出口与该冷却管壳式换热器的该管侧入口连接。冷却管壳式换热器和加热管壳式换热器是单独的换热器。
出于说明并更好地理解本发明的目的，并且根据某些优选实施例，将参考图3中示意性示出的蒸汽羽流抑制系统来描述本发明。
蒸汽羽流抑制系统包括冷却管壳式换热器313、加热管壳式换热器309和湿式洗涤器12。冷却管壳式换热器313包括壳侧入口302、壳侧出口303、管侧入口315和管侧出口314。加热管壳式换热器309包括壳侧入口308、壳侧出口310、管侧入口317和管侧出口316。湿式洗涤器12包括气体入口5和洗涤后气体出口6。
热气流1通过壳侧入口302引入冷却管壳式换热器313中。在一些实施例中，壳侧入口302与来自燃烧或精炼装置（例如FCCU或SRU）的排气管流体连接，以用于转移热气流。壳侧出口303被构造成用于与湿式洗涤器12的气体入口5流体连通地连接，以用于将冷却的热气流4从冷却管壳式换热器313递送到湿式洗涤器12中。在一些实施例中，壳侧出口303直接连接到气体入口5。冷却的热气流4通过气体入口5引入湿式洗涤器12中。冷却的热气流4在湿式洗涤器12中被洗涤、清洁并且基本上被水蒸气饱和，并且作为湿气7通过洗涤后气体出口6离开湿式洗涤器12。
洗涤后气体出口6被构造成用于与壳侧入口308流体连通地连接，以用于将湿气7从湿式洗涤器12递送到加热管壳式换热器309中。在一些实施例中，洗涤后气体出口6直接连接到壳侧入口308。湿气7通过管侧入口308引入加热管壳式换热器309，并作为加热的湿气11通过壳侧出口310离开换热器309。在一些实施例中，壳侧出口310可以流体连接到排放烟囱（未示出），以用于将加热的湿气11释放到大气环境中。在一些实施例中，壳侧出口310直接连接到排放烟囱。
冷却管壳式换热器313的管侧出口314与加热管壳式换热器309的管侧入口317流体连接，并且加热管壳式换热器309的管侧出口316与冷却管壳式换热器313的管侧入口315流体连接。在一些实施例中，管侧出口314与管侧入口317直接连接，并且管侧出口316与管侧入口315直接连接。利用这种构造，冷却管壳式换热器313和加热管壳式换热器309连接以形成热虹吸系统。在冷却管壳式换热器313的管侧上所包含的液体传热流体被加热并蒸发，以形成传热流体蒸气19，该传热流体蒸气通过管侧入口317流入加热管壳式换热器309。传热流体蒸气在冷却管壳式换热器309的管侧上冷却并冷凝，以形成液体传热流体18，该液体传热流体通过管侧入口315循环回到加热管壳式换热器313。未使用泵来使传热流体在冷却管壳式换热器与加热管壳式换热器之间循环或转移。
在一些实施例中，管侧出口316处于比管侧入口315更高的高度处。在一些实施例中，管侧入口317处于比管侧出口314更高的高度处。在一些实施例中，加热管壳式换热器309处于比冷却管壳式换热器313更高的高度处。
在一些实施例中，加热管壳式换热器309和/或冷却管壳式换热器313在壳侧上具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，加热管壳式换热器309和/或冷却管壳式换热器313在管侧上具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，加热管壳式换热器309和/或冷却管壳式换热器313在壳侧上不具有用于产生湍流的静态混合结构。在一些实施例中，加热管壳式换热器309和/或冷却管壳式换热器313在管侧上不具有用于产生湍流的静态混合结构。
在前述说明书中，已参考具体实施例描述了概念。然而，本领域的普通技术人员应理解，在不背离以下权利要求书中所陈述的发明范围的情况下可做出各种修改和改变。因此，本说明书应被认为是说明性的而非限制性的，并且所有此类修改均旨在包括于本发明的范围内。
上文已经结合具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案、以及可能引起任何益处、优点、或解决方案出现或使其变得更明显的一个或多个任何特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键的、必要的或基本的特征。
需要理解的是，为清楚起见本文在单独实施例的背景下所述的某些特征还可以在单个实施例中组合提供。相反地，为了简洁起见，在单个实施例的背景下所述的各个特征也可以单独地或以任何子组合提供。
实施例
为了进一步说明，以下阐述了本公开的附加的非限制性实施例。
例如，实施例1是一种用于蒸汽羽流抑制的方法，包括：(a) 提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间的壳侧上循环的传热流体；(b) 使热气流穿过该冷却管壳式换热器的管侧，以加热在该冷却管壳式换热器的壳侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器的壳侧；(d) 使包含水蒸气的湿气穿过该加热管壳式换热器的管侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该加热管壳式换热器的壳侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且 (e) 使该液体传热流体循环到该冷却管壳式换热器的壳侧；其中从该冷却管壳式换热器的管侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
实施例2是一种用于蒸汽羽流抑制的方法，包括：(a) 提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间的管侧上循环的传热流体；(b) 使热气流穿过该冷却管壳式换热器的壳侧，以加热在该冷却管壳式换热器的管侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器的管侧；(d) 使包含水蒸气的湿气穿过该加热管壳式换热器的壳侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该加热管壳式换热器的管侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且(e) 使该液体传热流体循环到该冷却管壳式换热器的管侧；其中从该冷却管壳式换热器的壳侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
实施例3是如实施例1-2之一所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中该传热流体基本上由水组成。
实施例4是如实施例1-2之一所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中未使用泵来使传热流体循环。
实施例5是如实施例1-2之一所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中湿气基本上被水蒸气饱和。
实施例6是如实施例1-2之一所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中湿气被加热至高于露点至少约30℃的温度。
实施例7是一种蒸汽羽流抑制系统，包括：(a) 冷却管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；(b) 加热管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；以及 (c) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口连接，该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口连接，并且该加热管壳式换热器的该壳侧出口与该冷却管壳式换热器的该壳侧入口连接。
实施例8是如实施例7所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该冷却管壳式换热器的该管侧出口直接连接到该湿式洗涤器的该气体入口。
实施例9是如实施例7所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口直接连接到该加热管壳式换热器的该管侧入口。
实施例10是如实施例7所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口直接连接，并且该加热管壳式换热器的该壳侧出口与该冷却管壳式换热器的该壳侧入口直接连接。
实施例11是如实施例7所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该加热管壳式换热器的该壳侧出口处于比该冷却管壳式换热器的该壳侧入口高的高度处，并且该加热管壳式换热器的该壳侧入口处于比该冷却管壳式换热器的该壳侧出口高的高度处。
实施例12是一种蒸汽羽流抑制系统，包括：(a) 冷却管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；(b) 加热管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；以及 (c) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口连接，该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口连接，并且该加热管壳式换热器的该管侧出口与该冷却管壳式换热器的该管侧入口连接。
实施例13是如实施例12所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该冷却管壳式换热器的该壳侧出口直接连接到该湿式洗涤器的该气体入口。
实施例14是如实施例12所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口直接连接到该加热管壳式换热器的该壳侧入口。
实施例15是如实施例12所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口直接连接，并且该加热管壳式换热器的该管侧出口与该冷却管壳式换热器的该管侧入口直接连接。
实施例16是如实施例12所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该加热管壳式换热器的该管侧出口处于比该冷却管壳式换热器的该管侧入口高的高度处，并且该加热管壳式换热器的该管侧入口处于比该冷却管壳式换热器的该管侧出口高的高度处。
实施例17是一种用于蒸汽羽流抑制的方法，包括：(a) 提供一体式管壳式换热器，其包括壳、多个管和基本上水平的管板，该管板密封地接合这些管和该壳的内壁并在该一体式管壳式换热器内限定上腔室和下腔室，其中该多个管从该下腔室向上延伸到该上腔室；(b) 提供有待在该下腔室与该上腔室之间的管侧上循环的传热流体；(c) 使热气流穿过该下腔室的壳侧，以加热在该下腔室的管侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，该传热流体蒸气上升到该上腔室的管侧，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；并且 (d) 使包含水蒸气的湿气穿过该上腔室的壳侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该上腔室的管侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体，该液体传热流体循环到该下腔室的管侧；其中从该下腔室的壳侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
实施例18是如实施例17所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中该上腔室和该下腔室具有基本相同的体积。
实施例19是如实施例17所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中该传热流体基本上由水组成。
实施例20是如实施例17所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中该湿气基本上被水蒸气饱和。
实施例21是如实施例17所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中该湿气被加热至高于露点至少约30℃的温度。
实施例22是如实施例17所述的用于蒸汽羽流抑制的方法，其中该多个管基本上是竖直的。
实施例23是一种蒸汽羽流抑制系统，包括：(a) 一体式管壳式换热器，其包括壳、多个管和基本上水平的管板，该管板密封地接合这些管和该壳的内壁并在该一体式管壳式换热器内限定上腔室和下腔室，其中该多个管从该下腔室向上延伸到该上腔室，并且该上腔室和该下腔室各自具有壳侧入口和壳侧出口；以及 (b) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；其中该下腔室的该壳侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，并且该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该上腔室的该壳侧入口连接。
实施例24是如实施例23所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该上腔室和该下腔室具有基本相同的体积。
实施例25是如实施例23所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该下腔室的该壳侧出口直接连接到该湿式洗涤器的该气体入口。
实施例26是如实施例23所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口直接连接到该上腔室的该壳侧入口。
实施例27是如实施例23所述的蒸汽羽流抑制系统，其中该多个管基本上是竖直的。

Claims (10)

1.一种用于蒸汽羽流抑制的方法，其包括：
(a) 提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间的壳侧上循环的传热流体；
(b) 使热气流穿过该冷却管壳式换热器的管侧，以加热在该冷却管壳式换热器的壳侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；
(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器的壳侧；
(d) 使包含水蒸气的湿气穿过该加热管壳式换热器的管侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该加热管壳式换热器的壳侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且
(e) 使该液体传热流体循环到该冷却管壳式换热器的壳侧；
其中从该冷却管壳式换热器的管侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
2.一种用于蒸汽羽流抑制的方法，其包括：
(a) 提供冷却管壳式换热器、加热管壳式换热器、以及有待在该冷却管壳式换热器与该加热管壳式换热器之间的管侧上循环的传热流体；
(b) 使热气流穿过该冷却管壳式换热器的壳侧，以加热在该冷却管壳式换热器的管侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；
(c) 使该传热流体蒸气循环到该加热管壳式换热器的管侧；
(d) 使包含水蒸气的湿气穿过该加热管壳式换热器的壳侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该加热管壳式换热器的管侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体；并且
(e) 使该液体传热流体循环到该冷却管壳式换热器的管侧；
其中从该冷却管壳式换热器的壳侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，未使用泵来使该传热流体循环。
4.一种蒸汽羽流抑制系统，其包括：
(a) 冷却管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；
(b) 加热管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；以及
(c) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；
其中该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口连接，该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口连接，并且该加热管壳式换热器的该壳侧出口与该冷却管壳式换热器的该壳侧入口连接。
5.如权利要求4所述的系统，其中，该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口直接连接，并且该加热管壳式换热器的该壳侧出口与该冷却管壳式换热器的该壳侧入口直接连接。
6.一种蒸汽羽流抑制系统，其包括：
(a) 冷却管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；
(b) 加热管壳式换热器，其包括壳侧入口、壳侧出口、管侧入口和管侧出口；以及
(c) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；
其中该冷却管壳式换热器的该壳侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该加热管壳式换热器的该壳侧入口连接，该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口连接，并且该加热管壳式换热器的该管侧出口与该冷却管壳式换热器的该管侧入口连接。
7.如权利要求6所述的系统，其中，该冷却管壳式换热器的该管侧出口与该加热管壳式换热器的该管侧入口直接连接，并且该加热管壳式换热器的该管侧出口与该冷却管壳式换热器的该管侧入口直接连接。
8.一种用于蒸汽羽流抑制的方法，其包括：
(a) 提供一体式管壳式换热器，其包括壳、多个管和基本上水平的管板，该管板密封地接合这些管和该壳的内壁并在该一体式管壳式换热器内限定上腔室和下腔室，其中该多个管从该下腔室向上延伸到该上腔室；
(b) 提供有待在该下腔室与该上腔室之间的管侧上循环的传热流体；
(c) 使热气流穿过该下腔室的壳侧，以加热在该下腔室的管侧上所包含的液体传热流体，以形成传热流体蒸气，该传热流体蒸气上升到该上腔室的管侧，同时该热气流冷却以形成冷却的热气流；并且
(d) 使包含水蒸气的湿气穿过该上腔室的壳侧，使得该湿气加热到高于露点，并且使在该上腔室的管侧上所包含的该传热流体蒸气冷却并冷凝以形成该液体传热流体，该液体传热流体循环到该下腔室的管侧；
其中从该下腔室的壳侧排出的该冷却的热气流被引导至湿式洗涤器以产生该包含水蒸气的湿气。
9.如权利要求1、2或8所述的方法，其中，该传热流体基本上由水组成。
10. 一种蒸汽羽流抑制系统，其包括：
(a) 一体式管壳式换热器，其包括壳、多个管和基本上水平的管板，该管板密封地接合这些管和该壳的内壁并在该一体式管壳式换热器内限定上腔室和下腔室，其中该多个管从该下腔室向上延伸到该上腔室，并且该上腔室和该下腔室各自具有壳侧入口和壳侧出口；以及
(b) 湿式洗涤器，其包括气体入口和洗涤后气体出口；
其中该下腔室的该壳侧出口与该湿式洗涤器的该气体入口连接，并且该湿式洗涤器的该洗涤后气体出口与该上腔室的该壳侧入口连接。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2299768A (en) * 1994-03-02 1996-10-16 Gea Luftkuehler Happel Gmbh Cooling hot crude gas charged with pollutants prior to scrubbing
CN2924459Y (zh) * 2006-06-12 2007-07-18 南京华电节能环保设备有限公司 组合式热管换热器
CN203629390U (zh) * 2013-12-05 2014-06-04 上海晟煜科贸有限公司 一种分离式热管及应用该分离式热管的换热装置
CN107376617A (zh) * 2017-08-15 2017-11-24 中国计量大学 湿法脱硫系统冷凝除雾防石膏雨一体化装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA980242A (en) 1971-05-10 1975-12-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for contacting a gas with a liquid
DE3505952A1 (de) * 1985-02-21 1986-08-21 Davy McKee AG, 6000 Frankfurt Verfahren zur anhebung der temperatur eines zu entschwefelnden rauchgases
US5321946A (en) * 1991-01-25 1994-06-21 Abdelmalek Fawzy T Method and system for a condensing boiler and flue gas cleaning by cooling and liquefaction
US7214356B2 (en) 2003-07-09 2007-05-08 Belco Technologies Corporation Wet scrubbing apparatus and method for controlling NOx emissions
WO2008100317A1 (en) 2007-02-16 2008-08-21 Mecs, Inc. Scrubber system for the desulfurization of gaseous streams
WO2015105792A1 (en) 2014-01-07 2015-07-16 Mecs, Inc. Gas inlet system for wet gas scrubber
WO2017176239A1 (en) * 2016-04-04 2017-10-12 Indigo Power Systems Llc Heat exchanger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2299768A (en) * 1994-03-02 1996-10-16 Gea Luftkuehler Happel Gmbh Cooling hot crude gas charged with pollutants prior to scrubbing
CN2924459Y (zh) * 2006-06-12 2007-07-18 南京华电节能环保设备有限公司 组合式热管换热器
CN203629390U (zh) * 2013-12-05 2014-06-04 上海晟煜科贸有限公司 一种分离式热管及应用该分离式热管的换热装置
CN107376617A (zh) * 2017-08-15 2017-11-24 中国计量大学 湿法脱硫系统冷凝除雾防石膏雨一体化装置

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