專利名稱：煙氣脫硫資源化設備的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種用于脫除煙氣中二氧化硫并將其資源化回收利用的設備。
二背景技術：
大氣污染對人們的生存環境危害極大，治理大氣污染是人類面臨的無法逃避的生存課題。大氣污染的主要污染物是排入大氣中的燃煤煙氣所含的二氧化硫(SO2)。人們探索了多種脫除煙氣中SO2治理大氣污染的方法與設備，但到目前為止，采用最為普遍的方法仍是“石灰石—石膏法”，即用石灰(石灰石)吸收煙氣中的SO2，副產物為石膏，凈化后的煙氣排放大氣。這種方法不足的地方是，副產物石膏質量不高，進一步利用不看好，銷售困難，因此很多企業不得不將其作為固體廢物拋棄，造成了二次污染。另外，對于進行煙氣治理的企業來說，治理煙氣污染只有資金投入，沒有直接的經濟回報，增加了企業整體成本，因此企業治理污染的積極性不高，甚至陽奉陰違，有人檢查或者形勢緊迫時，啟動治理設備對煙氣進行治理，檢查的人一走，或者形勢比較寬松時，就關停治理設備，放任煙氣直接排放大氣。鑒于這種方法存在的這些不足，人們不得不探索新的更為理想的煙氣治理方法與設備。
近年有人對利用軟錳礦漿脫除煙氣中SO2并副產硫酸錳的方法進行了研究。這種方法的基本原理是，利用軟錳礦的主要成分MnO2與煙氣中的SO2反應，生成可用以生產其他工業制品的原料硫酸錳副產品。這種方法，較之傳統的方法，不僅煙氣得到了有效治理，稀缺的硫資源也得到了回收利用，一舉兩得。這種將SO2治理與資源化相結的治理方法，使企業在煙氣治理的過程中，不僅僅只有投入，還可直接獲得可觀的經濟利益回報，大大降低了污染治理成本，從根本上調動了企業治理大氣污染的積極性，大氣污染治理得到了保證。
目前用于實施利用軟錳礦漿脫除煙氣中SO2并副產硫酸錳方法的設備為塔結構設備，即作為氣相的煙氣從塔的底部進入，從塔的頂部排出，作為液相的軟錳礦漿從塔的上部向下噴灑，從塔的底部排出，煙氣中的SO2與軟錳礦漿中的MnO2在氣液兩相下逆向運動的過程中進行傳質反應。由于軟錳礦漿在從塔的上部降落到塔的底部的過程中，軟錳礦漿中的MnO2與煙氣中的SO2還沒有得到充分的傳質反應，從塔底部排出的軟錳礦漿，其硫酸錳的濃度比較低，不利于硫酸錳的回收利用。為了使硫酸錳達到足夠的濃度，便于回收利用，該設備還設計有外循環系統，通過循環泵將作為液相的軟錳礦漿返回到塔的上部噴下，與煙氣中的SO2進行再一次的傳質反應。現有技術的這種設備，可以實施利用軟錳礦漿脫除煙氣中的硫并使其資源化的方法，但也存在著明顯的不足。其一，由于設計外循環系統，設備結構復雜，體積龐大，占地面積大。其二，由于軟錳礦漿的酸性比較重(pH＝1～4)，有較強的腐蝕性，對泵的損害很大。另外，軟錳礦漿中的礦粒比重大，軟錳礦漿在泵體內的高速運動，對泵體和葉輪都會造成嚴重的磨損，即泵在腐蝕和磨損的共同作用下，泵的損壞加快。另外，軟錳礦粒容易沉積，在停車或因事故停車時，沉積物與泵葉易結成一塊，若是液下泵，結塊更為嚴重。由于泵的損壞很快，所以這種采用泵作為外循環動力的工藝和設備會增加煙氣脫硫的成本。
三
發明內容
針對現有技術的煙氣脫硫資源化設備的不足，本實用新型的目的旨在提供一種可用于實施利用軟錳礦脫除煙氣中SO2并使其資源化的設備，且設備結構簡單，無需設置外循環系統，設備緊湊，運行可靠，脫硫成本低。
為了解決上述任務，本實用新型的基本解決方案是，采用噴射鼓泡脫硫反應器代替已有技術的塔式脫硫設備。
本實用新型的具體技術方案如下用于煙氣脫硫并將其資源化的設備，其殼體上設計有煙氣進出管口和軟錳礦漿進出管口，其中煙氣排放管口設置在殼體上部，軟錳礦漿排放管口設置在殼體下部，在殼體內上部設計有煙氣布氣器，底部為軟錳礦漿與煙氣進行氣液固傳質反應的氣液反應室，若干下端設計有煙氣噴射口且插入氣液固反應室液層的噴射管，其上端入口與布氣器相通，布氣器與煙氣進氣管相通。
上述所說的噴射管噴射口，可以設計在噴射管下端的端面，也可設計在管壁面上，最好采用后面一種結構形式。噴射管噴射口插入氣液反應室液層的深度，可以是相同的，也可以是不相同的，不管是相同還是不相同，噴射口位于液層內的深度應控制在一定的范圍，因為噴射口位于液層內的深度如果過深，會使煙氣的阻力增大，能耗增加；如果過淺，則會影響氣液傳質反應的效果，因此最好是控制在100～400mm的范圍。
上述所說的噴射管，其安裝結構形式，可以是垂直地插入氣液反應室液層，也可傾斜地插入液層，但優先考慮的是大至垂直地插入液層。
為了更有效地防止液相中的軟錳礦粒沉降，影響氣液傳質反應效果，還設置了攪拌器。為了防止液體夾帶，在位于殼體上部的排氣室內還設置了除霧裝置。
上述所說的煙氣進氣管口和軟錳礦漿進液管口均可設置在殼體的中上部，但最好是進氣管口設置在殼體上部，進液管口設置在中部。
本實用新型還采取了其他一些技術措施。
本實用新型的工作原理如下作為分散相的煙氣從位于殼體上部的煙氣進氣管口進入煙氣布氣器，再由與布氣器相通的若干垂直設置的噴射管以一定的速度進入作為連續相的軟錳礦漿液層，形成連續不斷的氣泡，氣泡在浮力作用下向上運動，向上運動的氣泡與被湍動的軟錳礦漿液相發生碰撞，被細分和分散，同時液相也被噴射出的氣相劇烈地攪拌，氣泡和液相發生充分接觸，形成噴射鼓泡反應層，加之機械攪拌作用，實現了氣、液、固充分接觸，加劇了SO2與MnO2的轉化反應，從而煙氣被凈化，生成副產物硫酸錳。凈化后的煙氣通過排氣室內的除霧裝置排放大氣，軟錳礦漿由高位槽以一定流速連續地進入設備內的反應室，在反應室內與煙氣經傳質反應后由反應室排出，送凈化回收工段凈化回收硫酸錳。
本實用新型是一全新結構的用于實施以軟錳礦漿脫除煙氣中的SO2并使其資源化的設備，較之現有技術的配有外循環系統的塔式結構設備，脫硫率和錳沉出率高，均可達80％以上，且省去了外循環系統，又由于脫硫、浸錳、除塵在同一設備中完成，故整個裝置結構簡單、緊湊，占地面積小，投資省，運行停車不會發生堵塞，運行可靠。
四
圖1是本實用新型的一個實施例的結構示意圖。
圖2是本實用新型的另一個實施例的結構示意圖。
圖3是煙氣與軟錳礦漿進行傳質反應過程示意圖。
在上述附圖中，1凈化后的煙氣排放室，2布氣器，3噴射管，4氣液固反應室，5攪拌器，6殼體，7噴射管噴口，H噴射口插入軟錳礦漿液層內的深度。
五具體實施方式
實施例1用于實施以軟錳礦漿脫除煙氣中的SO2并將其資源化的設備，其基本結構如附圖1所示，設備的殼體6內從上至下依次設計有凈化煙氣排放室1，煙氣布氣器2和氣液固傳質反應室4，位于殼體頂部的排氣管口與排氣室1相通，排氣室內還設置有防止液滴夾帶的防霧裝置。位于殼體上部的煙氣進氣管口與布氣器2相通，上端與布氣器固定聯通的多根噴射管3都基本垂直地插入氣液固反應室4液層內，位于噴射管下端的噴射口7設計在管壁上，各噴射管的噴射口位于液層內的深度是相同的，深度約為200mm。由噴射管下端噴射口以一定速度噴射出來的煙氣也可以使液相中的軟錳礦顆粒湍動，但為了進一步保證軟錳礦顆粒不沉降，提高反應效果，還設置了攪拌器5。軟錳礦漿的進液口位于殼體的中部，排出口位于殼體內氣液反應室的下部。
實施例2煙氣脫硫資源化設備的基本結構如附圖2所示。本實施例與實施例1相比，結構不同的地方是沒有設置攪拌器，噴射管下端插入液層的深度不相同，有的插入深，有的插入淺。除此之外，其他部分的結構均與實施例1相同。
本實用新型的具體實施方式
不限于實施例所描述的結構形式。根據本實用新型所揭示的發明思想，本領域的一般技術人員很容易設計出其他具體實施方式
，但不管具體結構形式怎樣變化，只要采用了本實用新型的設計思想，都落入了本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種煙氣脫硫資源化設備，設備殼體上設計有煙氣進出管口和軟錳礦漿進出管口，其中煙氣排放管口設置在殼體上部，軟錳礦漿排放管口設置在殼體下部，其特征在于殼體內上部設計有煙氣布氣器，底部為軟錳礦漿與煙氣進傳質反應的氣液固反應室，以及若干下端設計有煙氣噴射口且插入氣液固反應室液層，上端入口與布氣器相通的噴射管，煙氣布氣器與煙氣進氣管口相通。
2.如權利要求1所述的煙氣脫硫資源化設備，其特征在于所說的位于噴射管下端的噴射口設計在管壁上。
3.如權利要求2所述的煙氣脫硫資源化設備，其特征在于位于噴射管下端的噴射口插入氣液固反應室液層中的深度為100～400mm。
4.如權利要求1所述的煙氣脫硫資源化設備，其特征在于所說的噴射管下端的噴射口插入氣液反應室液層的深度相同。
5.如權利要求1所述的煙氣脫硫資源化設備，其特征在于所說的噴射管下端的噴射口插入氣液反應室液層的深度不相同。
6.如權利要求1所述的煙氣脫硫資源化設備，其特征在于所說的噴射管為基本垂直設置。
7.如權利要求1或2或3或4或5或6所述的煙氣脫硫資源化設備，其特征在于還設計有攪拌器。
8.如權利要求7所述的煙氣脫硫資源化設備，其特征在于位于殼體內上部的排氣室內還設計除霧裝置。
9.如權利要求8所述的煙氣脫硫資源化設備，其特征在于煙氣進氣管口和軟錳礦漿的進液口均設置在殼體的中上部。
專利摘要本實用新型公開了一種用于脫除煙氣中的SO
文檔編號B01D53/80GK2688366SQ200420033268
公開日2005年3月30日 申請日期2004年3月17日 優先權日2004年3月17日
發明者朱曉帆, 蘇仕軍, 蔣文舉, 朱聯錫 申請人:四川大學