CN116474527A - 多级烟气吸收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的多级烟气吸收系统，包括：发生器，发生器包括烟气腔和蒸发腔，烟气腔内的烟气可用于加热蒸发腔内的液体；降膜吸收器，降膜吸收器包括第一吸收腔和第二吸收腔，第一吸收腔具有第二烟气进口和第二液体出口，第二液体出口处设有过滤器，第一吸收腔的烟气出口与第二吸收腔的烟气进口连通，第二吸收腔具有第二烟气出口，第一吸收腔内设有喷淋装置，喷淋装置具有多个喷头，第二吸收腔内设有滴液部和降膜管，滴液部具有多个朝向下方的滴液口，降膜管具有伸出第二吸收腔的冷却液进口和冷却液出口。因此，根据本发明的多级烟气吸收系统具有便于对烟气进行净化、余热和水深度回收利用且对降膜管和烟囱的腐蚀性小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化技术领域，具体涉及一种多级烟气吸收系统。
背景技术
采用溶液除湿原理对烟气进行热能和水回收成为近几年的研究重点，其原理是通过溴化锂溶液、氯化钙溶液等与烟气直接接触，在溶液表面水蒸气压和烟气中水蒸气压之差的驱动下，烟气中的水蒸气被溶液吸收，气相水蒸气变为液相的同时，放出潜热可被利用。而目前普遍的溶液除湿形式是利用填料型式，即溶液和烟气从填料单元内逆向接触并发生吸收过程，反应产生的潜热传递至溶液中，待溶液流出填料后再通过换热装置将热量传递出去。该方式中潜热回收过程和利用过程分别发生在吸收器和换热器中，由于吸收器内不能传热，溶液温度升高影响吸收过程，造成吸收效率降低。而水平管降膜型式可有效解决以上问题，溶液从水平管外呈降膜流下，与吸收器腔内逆向流动的烟气直接接触，吸收烟气中的余热、水蒸气、酸性气体和颗粒物等。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种多级烟气吸收系统。
本发明实施例的多级烟气吸收系统，包括：
发生器，所述发生器包括烟气腔和蒸发腔，所述烟气腔具有第一烟气进口和第一烟气出口，所述第一烟气进口通过第一管路与锅炉的烟气出口连通，所述蒸发腔具有第一液体进口、第一液体出口和第一蒸汽出口，所述烟气腔内的烟气可用于加热所述蒸发腔内的液体；
降膜吸收器，所述降膜吸收器包括第一吸收腔和第二吸收腔，所述第一吸收腔具有第二烟气进口和第二液体出口，所述第二液体出口处设有过滤器，所述第二烟气进口与所述第一烟气出口通过第二管路连通，所述第一吸收腔的烟气出口与所述第二吸收腔的烟气进口连通，所述第二吸收腔具有第二烟气出口，所述第一吸收腔内设有喷淋装置，所述喷淋装置具有多个喷头，所述第二吸收腔内设有滴液部和降膜管，所述滴液部位于所述降膜管的上方，所述滴液部具有多个朝向下方的滴液口，所述滴液部内的吸收液可通过所述滴液口流向所述降膜管，所述降膜管具有伸出所述第二吸收腔的冷却液进口和冷却液出口。
因此，根据本发明实施例的多级烟气吸收系统具有便于对烟气进行净化、余热和水深度回收利用且对降膜管和烟囱的腐蚀性小的优点。
本发明实施例的多级烟气吸收系统包括供液部，所述供液部可对所述喷淋装置和所述降膜管中的至少一者进行供液。
在一些实施例中，所述供液部为所述锅炉的给水装置，所述供液部通过第三管路与所述降膜管的冷却液进口连通，所述供液部通过第四管路与所述喷淋装置连通。
在一些实施例中，所述降膜管的冷却液出口通过第五管路与所述锅炉的给水系统连通。
本发明实施例的多级烟气吸收系统包括第一换热器和第六管路，所述第六管路的进口与所述第一蒸汽出口连通，所述第六管路与所述第五管路通过所述第一换热器进行换热。
在一些实施例中，所述第二吸收腔的底部设有第三液体出口，所述第三液体出口通过第七管路与所述第一液体进口连通，所述第一液体出口通过第八管路与所述滴液部连通。
本发明实施例的多级烟气吸收系统包括第二换热器，所述第七管路内的液体和所述第八管路内的液体可通过所述第二换热器进行换热。
在一些实施例中，所述第二吸收腔的底部设有吸收池，所述吸收池内容纳有吸收液，所述第三液体出口与所述吸收池连通，所述第二吸收腔的烟气进口设在所述吸收池的底部，所述第二吸收腔的烟气进口处设有气液分离器以便烟气可通入所述吸收池内。
在一些实施例中，所述喷淋装置用于喷出水或碱液，所述过滤器具有过滤孔。
在一些实施例中，所述发生器还具有加热腔，所述加热腔可用于加热所述蒸发腔，所述加热腔内可通入蒸汽或热水，所述加热腔的出口可通过第九管路与所述喷淋装置连通。
附图说明
图1是根据本发明实施例的多级烟气吸收系统的示意图。
图2是根据本发明实施例的降膜吸收器的示意图。
附图标记：
多级烟气吸收系统100；
发生器1，第一烟气进口11，第一烟气出口12，第一液体进口13，第一液体出口14，第一蒸汽出口15；
降膜吸收器2，第一吸收腔21，第二烟气进口211，第二液体出口212，第二吸收腔22，第二烟气出口221，第三液体出口222，吸收池223；
喷淋装置3，喷头31；
滴液部4，降膜管41，冷却液进口42，冷却液出口43；
供液部5；
给水系统6；
第一换热器71，第二换热器72；
第一管路81，第二管路82，第三管路83，第四管路84，第五管路85，第六管路86，第七管路87，第八管路88；
锅炉9。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的多级烟气吸收系统100。如图1和图2所示，根据本发明实施例的多级烟气吸收系统100包括发生器1和降膜吸收器2。
发生器1包括烟气腔和蒸发腔，烟气腔具有第一烟气进口11和第一烟气出口12，第一烟气进口11通过第一管路81与锅炉9的烟气出口连通。蒸发腔具有第一液体进口13、第一液体出口14和第一蒸汽出口15，烟气腔内的烟气可用于加热蒸发腔内的液体。
降膜吸收器2包括第一吸收腔21和第二吸收腔22。第一吸收腔21具有第二烟气进口211和第二液体出口212，第二液体出口212处设有过滤器。第二烟气进口211与第一烟气出口12通过第二管路82连通，第一吸收腔21的烟气出口与第二吸收腔22的烟气进口连通，第二吸收腔22具有第二烟气出口221。第一吸收腔21内设有喷淋装置3，喷淋装置3具有多个喷头31。第二吸收腔22内设有滴液部4和降膜管41，滴液部4位于降膜管41的上方，滴液部4具有多个朝向下方的滴液口，滴液部4内的吸收液可通过滴液口流向降膜管41，降膜管41具有伸出第二吸收腔22的冷却液进口42和冷却液出口43。
根据本发明实施例的多级烟气吸收系统100的发生器1的烟气腔可容纳烟气且可将从锅炉9的烟气出口出来的烟气中的热量与蒸发腔内的液体换热，以便利用烟气腔内的烟气的热量。换热后的烟气温度降低并可通入降膜吸收器2内。
进入降膜吸收器2内的第一吸收腔21内的烟气可被喷淋装置3的多个喷头31进行喷淋，以便含有水蒸气、二氧化硫及颗粒物的烟气与液体接触后，使得液体可吸收烟气中的二氧化硫及颗粒物并部分显热，从而降低烟气中的二氧化硫和颗粒物，二氧化硫和颗粒物可随着液体从第二液体出口212一同排出第一吸收腔21。含有大量水蒸气的烟气可通过第一吸收腔21的烟气出口进入第二吸收腔22的烟气进口，即第一吸收腔21可用于吸收烟气中的二氧化硫、颗粒物以及部分水蒸气。
滴液部4向下滴吸收液的过程中，吸收液流经降膜管41后呈膜状流下，且被降膜管41内的冷却液降温。含有大量水蒸气通入第二吸收腔22后，与呈膜状流下且降温后的吸收液接触，以便吸收液吸收烟气中的水蒸气，被吸收水蒸气的烟气可从第二烟气出口221排出第二吸收腔22,即第二吸收腔22内可将烟气中的水蒸气吸收掉，以便排出的烟气水蒸气少。经过发生器1、第一吸收腔21和第二吸收腔22降温和吸收后的烟气中杂质较少且温度较低，从而使得排出的烟气为洁净和温度较低的烟气，大大降低对后续烟囱的腐蚀风险。
因此，根据本发明实施例的多级烟气吸收系统100具有便于对烟气进行净化、余热和水深度回收利用且对降膜管41和烟囱的腐蚀性小的优点。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的多级烟气吸收系统100包括发生器1、降膜吸收器2、供液部5、第一换热器71、第六管路86和第二换热器72。
如图1所示，发生器1包括烟气腔和蒸发腔。烟气腔具有第一烟气进口11和第一烟气出口12，第一烟气进口11通过第一管路81与锅炉9的烟气出口连通。蒸发腔具有第一液体进口13、第一液体出口14和第一蒸汽出口15，烟气腔内的烟气可用于加热蒸发腔内的液体。从而可使得锅炉9的高温烟气可从第一管路81通入第一烟气进口11后通入烟气腔，通入烟气腔内烟气与蒸发腔内的液体换热降温后，可从第一烟气出口12排出烟气腔。利用锅炉9的高温烟气先进入发生器1作为驱动热源，从而使得发生器1即可利用高温烟气的温度做功，且可降低烟气的温度。
在一些实施例中，发生器1还具有加热腔，加热腔可用于加热蒸发腔，加热腔内可通入蒸汽或热水，加热腔的出口可通过第九管路与喷淋装置3连通。即可利用高温蒸汽、高温热水或其他高温热源通入加热腔内作为发生器1作为驱动热源。冷却后的高温蒸汽和高温热水可通入喷淋装置3内以便节约水资源。
如图1和图2所示，降膜吸收器2包括第一吸收腔21和第二吸收腔22。第二吸收腔22位于第一吸收腔21的上方，烟气通入第一吸收腔21后通入第二吸收腔22。
第一吸收腔21具有第二烟气进口211和第二液体出口212，第二液体出口212处设有过滤器。第一吸收腔21内设有喷淋装置3，喷淋装置3具有多个喷头31，第二烟气进口211与第一烟气出口12通过第二管路82连通。从而可使得经过第一次降温后的烟气可通过第二管路82和第二烟气进口211通入第一吸收腔21，进入第一吸收腔21后的烟气可被喷淋装置3的多个喷头31喷淋，从而可对烟气进行第二次降温，且可对烟气中的二氧化硫和颗粒物进行吸收。过滤器具有过滤孔，过滤器可过滤排出液的杂质，以便防止堵塞管道。
在一些实施例中，喷淋装置3用于喷出水或碱液。例如，喷淋装置3用于喷出水。
如图1和图2所示，第一吸收腔21的烟气出口与第二吸收腔22的烟气进口连通，第二吸收腔22具有第二烟气出口221。第二吸收腔22内设有滴液部4和降膜管41，滴液部4位于降膜管41的上方，滴液部4具有多个朝向下方的滴液口，滴液部4内的吸收液可通过滴液口流向降膜管41，降膜管41具有伸出第二吸收腔22的冷却液进口42和冷却液出口43。具体地，第二吸收腔22的烟气进口设在第二吸收腔22的底部，第二吸收腔22的烟气进口设有烟气进口阀(第一气液分离器)，烟气进口阀位单向阀且可使得烟气通过。第二烟气出口221位于第二吸收腔22的顶部，第二烟气出口221处设有第二气液分离器。第一吸收腔21内的烟气通入第二吸收腔22后，烟气中的水蒸气可被滴液部4和降膜管41形成的膜状吸收液吸收，从而进一步降低烟气的温度。
如图1所示，供液部5可对喷淋装置3和降膜管41中的至少一者进行供液。即可通过供液部5向喷淋装置3和降膜管41中的至少一者进行供液。
如图1所示，在一些实施例中，供液部5为锅炉9的给水装置，给水装置可提供经过过滤、除盐等的软化水，供液部5通过第三管路83与降膜管41的冷却液进口42连通，供液部5通过第四管路84与喷淋装置3连通。即可利用锅炉9的给水装置为喷淋装置3和降膜管41进行供液，以便利用锅炉9的给水装置提供的冷水为烟气进行降温。
如图1所示，在一些实施例中，降膜管41的冷却液出口43通过第五管路85与锅炉9的给水系统6连通。具体地，通入降膜管41的冷却液(水)与烟气换热后温度升高，降膜管41内的冷却液(水)从冷却液出口43排出后通过第五管路85可通入锅炉9的给水系统6。即可回收利用有一定温度的水通入锅炉9内，从而可节约能源。
如图1所示，在一些实施例中，第六管路86的进口与第一蒸汽出口15连通，从而可利用第六管路86收集第一蒸汽出口15出来的蒸汽。第六管路86与第五管路85通过第一换热器71进行换热，以便进一步提高通入给水系统6内的液体的温度，从可使得第六管路86内的蒸汽余热使得通入给水系统6的工艺水加热为指定温度和品质。且可将第六管路86内的蒸汽降温液化，从而得到蒸馏水。
如图1所示，在一些实施例中，第二吸收腔22的底部设有第三液体出口222，第三液体出口222通过第七管路87与第一液体进口13连通，第一液体出口14通过第八管路88与滴液部4连通。具体地，第二吸收腔22的底部设有吸收池223，吸收池223内容纳有吸收液，第三液体出口222与吸收池223连通，第二吸收腔22的烟气进口设在吸收池223的底部，第二吸收腔22的烟气进口处设有气液分离器以便烟气可通入吸收池223内。也就是说，滴液部4流出的吸收液可被收集在吸收池233内。第一吸收腔21内的烟气可首先通入吸收池233内以便吸收池233内的吸收液可吸收烟气中的水蒸气，在此过程中国吸收池233内的吸收液浓度降低。吸收池233内的吸收液通过第七管路87通入发生器1的蒸发腔内进行加热提纯，提纯后的吸收液可通过第八管路88重新通入滴液部4，以便吸收液重复利用。例如，吸收液包括卤素溶液、氯化钙和溴化锂中的至少一者。
如图1所示，在一些实施例中，第七管路87内的液体和第八管路88内的液体可通过第二换热器72进行换热。具体地，第七管路87的一部分与第八管路88的一部分位于第二换热器72内并相互贴合，以便第七管路87的该一部分与第八管路88的该一部分可进行换热，从而可使得通入滴液部4滴出来的吸收液温度较低。
根据本发明实施例的多级烟气吸收系统100对用能设备的烟气进行余热梯级利用，用以加热锅炉9给水或其他工艺水等，同时回收的水资源是蒸馏水品质，可用于锅炉给水、脱硫装置用水、降膜吸收器2中的工艺液体等。降膜吸收器2可有效减缓烟气中的酸性气体和颗粒物等对降膜管41的腐蚀问题，且多级不同功能的吸收使吸收更加高效，布置紧凑，经处理后的烟气为洁净、干燥的未饱和烟气，避免后端烟囱的腐蚀问题。烟气余热可用于加热锅炉给水、提纯吸收液或其他工艺水等。本发明实施例的多级烟气吸收系统100高效、紧凑，可充分回收利用工业热水锅炉的多种品质的余热资源。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多级烟气吸收系统，其特征在于，包括：
发生器，所述发生器包括烟气腔和蒸发腔，所述烟气腔具有第一烟气进口和第一烟气出口，所述第一烟气进口通过第一管路与锅炉的烟气出口连通，所述蒸发腔具有第一液体进口、第一液体出口和第一蒸汽出口，所述烟气腔内的烟气可用于加热所述蒸发腔内的液体；
降膜吸收器，所述降膜吸收器包括第一吸收腔和第二吸收腔，所述第一吸收腔具有第二烟气进口和第二液体出口，所述第二液体出口处设有过滤器，所述第二烟气进口与所述第一烟气出口通过第二管路连通，所述第一吸收腔的烟气出口与所述第二吸收腔的烟气进口连通，所述第二吸收腔具有第二烟气出口，所述第一吸收腔内设有喷淋装置，所述喷淋装置具有多个喷头，所述第二吸收腔内设有滴液部和降膜管，所述滴液部位于所述降膜管的上方，所述滴液部具有多个朝向下方的滴液口，所述滴液部内的吸收液可通过所述滴液口流向所述降膜管，所述降膜管具有伸出所述第二吸收腔的冷却液进口和冷却液出口。
2.根据权利要求1所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，包括供液部，所述供液部可对所述喷淋装置和所述降膜管中的至少一者进行供液。
3.根据权利要求2所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，所述供液部为所述锅炉的给水装置，所述供液部通过第三管路与所述降膜管的冷却液进口连通，所述供液部通过第四管路与所述喷淋装置连通。
4.根据权利要求3所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，所述降膜管的冷却液出口通过第五管路与所述锅炉的给水系统连通。
5.根据权利要求4所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，包括第一换热器和第六管路，所述第六管路的进口与所述第一蒸汽出口连通，所述第六管路与所述第五管路通过所述第一换热器进行换热。
6.根据权利要求5所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，所述第二吸收腔的底部设有第三液体出口，所述第三液体出口通过第七管路与所述第一液体进口连通，所述第一液体出口通过第八管路与所述滴液部连通。
7.根据权利要求6所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，包括第二换热器，所述第七管路内的液体和所述第八管路内的液体可通过所述第二换热器进行换热。
8.根据权利要求6所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，所述第二吸收腔的底部设有吸收池，所述吸收池内容纳有吸收液，所述第三液体出口与所述吸收池连通，所述第二吸收腔的烟气进口设在所述吸收池的底部，所述第二吸收腔的烟气进口处设有气液分离器以便烟气可通入所述吸收池内。
9.根据权利要求1所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，所述喷淋装置用于喷出水或碱液，所述过滤器具有过滤孔。
10.根据权利要求1-9任一所述的多级烟气吸收系统，其特征在于，所述发生器还具有加热腔，所述加热腔可用于加热所述蒸发腔，所述加热腔内可通入蒸汽或热水，所述加热腔的出口可通过第九管路与所述喷淋装置连通。
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- 2023-05-18 CN CN202310567464.XA patent/CN116474527A/zh active Pending
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