用于清潔廢氣的濕式洗滌器的制造方法
【專利摘要】一種用于從廢氣去除至少一種氣態(tài)污染物的濕式洗滌器(12)包括入口開口(60)。氣體分配器(62)布置在濕式洗滌器殼體(52)中，并且包括具有蓋板(114)的擴(kuò)散器(102)。蓋板(114)布置在流入濕式洗滌器殼體(52)中的廢氣的路徑中。擴(kuò)散器(102)具有用于將廢氣從入口開口(60)輸送到濕式洗滌器殼體(52)中的至少一個擴(kuò)散器通道。
【專利說明】用于清潔廢氣的濕式洗滌器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于從廢氣去除至少一種氣態(tài)污染物的濕式洗滌器。濕式洗滌器包括:入口開口 ；濕式洗滌器殼體，該殼體流體連接于入口開口，并且廢氣將沿洗滌器氣流方向流經(jīng)該殼體；以及吸收液供應(yīng)裝置，其用于將吸收液供應(yīng)至所述濕式洗滌器殼體用于與濕式洗滌器殼體內(nèi)的廢氣接觸。
[0002]本發(fā)明還涉及一種通過與濕式洗滌器殼體內(nèi)部的吸收液接觸而從廢氣去除至少一種氣態(tài)污染物的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在許多工業(yè)過程中，生成包含污染物的過程氣體。一個這種工業(yè)過程為諸如煤、油、泥炭、垃圾等的燃料的燃燒。在諸如動力設(shè)備的燃燒設(shè)備中，生成通常被稱為煙氣的熱過程氣體，其包含包括諸如二氧化硫SO2的酸性氣體的污染物。必要的是，在將煙氣釋放到環(huán)境空氣之前盡可能多地從煙氣去除酸性氣體。
[0004]生成含污染物的過程氣體的工業(yè)過程的另一實(shí)例為從氧化鋁電解生產(chǎn)鋁。可使用Hall-Heroult過程通過有時(shí)被稱為電解熔煉鍋的鋁生產(chǎn)電解槽中的電解反應(yīng)來生產(chǎn)鋁。電解熔煉鍋的實(shí)例在US2009/0159434中公開。電解熔煉鍋中發(fā)生的電解反應(yīng)產(chǎn)生呈加載有粒子的熱廢氣形式的廢氣，該廢氣在排放至大氣之前需要在氣體清潔單元中進(jìn)行清潔。
[0005]US2010/0266472公開了一種濕式洗滌器，其中，廢氣經(jīng)由布置在殼體底部中的入口開口進(jìn)入濕式洗滌器殼體。廢氣與濕式洗滌器殼體內(nèi)部的吸收液接觸。吸收液從廢氣吸收諸如二氧化硫的酸性氣體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于以比現(xiàn)有技術(shù)更有效的方式從廢氣去除氣態(tài)污染物的濕式洗滌器。
[0007]以上提到的目的通過上述類型并還包括布置在濕式洗滌器殼體內(nèi)的氣體分配器的濕式洗滌器實(shí)現(xiàn)。氣體分配器包括擴(kuò)散器，其具有布置在經(jīng)由入口開口流入濕式洗滌器殼體中的廢氣的路徑中的蓋板。擴(kuò)散器還裝備有用于將廢氣從入口開口導(dǎo)引到濕式洗滌器殼體中的至少一個擴(kuò)散器通道。
[0008]上述濕式洗滌器的優(yōu)點(diǎn)在于，需要非常少的能量來迫使廢氣流經(jīng)濕式洗滌器殼體。當(dāng)氣體經(jīng)由擴(kuò)散器進(jìn)入濕式洗滌器殼體時(shí)，擴(kuò)散器回收來自諸如風(fēng)扇的氣體輸送裝置的廢氣中的大部分動態(tài)能量。
[0009]根據(jù)一個實(shí)施例，至少一個擴(kuò)散器通道相對于濕式洗滌器殼體成70-110°的角度。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，廢氣流在進(jìn)入濕式洗滌器殼體之后顯著地轉(zhuǎn)變方向。這有助于廢氣均勻分布在濕式洗滌器殼體的內(nèi)部，從而支持從廢氣有效去除污染物。
[0010]根據(jù)一個實(shí)施例，洗滌器入口管道布置用于沿入口氣流方向經(jīng)由入口開口將廢氣引導(dǎo)到濕式洗滌器殼體中，該入口氣流方向在廢氣在與吸收液接觸的同時(shí)流動的洗滌器氣流方向的+/-45°內(nèi)。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，濕式洗滌器可以以緊湊方式設(shè)計(jì)。根據(jù)又一個實(shí)施例，洗滌器入口管道布置用于沿在洗滌器氣流方向的+/-30 °內(nèi)的入口氣流方向經(jīng)由入口開口將廢氣引導(dǎo)到濕式洗滌器殼體中。
[0011]根據(jù)一個實(shí)施例，擴(kuò)散器設(shè)置有通過側(cè)壁分離的至少3個擴(kuò)散器通道。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，廢氣更均勻地分布在濕式洗滌器殼體中。此外，擴(kuò)散器在經(jīng)由入口開口進(jìn)入濕式洗滌器殼體之后在不均勻的廢氣分布的情況下更堅(jiān)固。根據(jù)一個實(shí)施例，擴(kuò)散器包括并排布置的4至20個擴(kuò)散器通道。
[0012]根據(jù)一個實(shí)施例，吸收液供應(yīng)裝置布置在濕式洗滌器殼體的上部分中，并且入口開口布置在濕式洗滌器殼體的下部分中，其中，洗滌器氣流豎直向上定向。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，吸收液與廢氣成對流關(guān)系在重力作用的支持下豎直向下流動，從而導(dǎo)致污染物的有效去除。此外，廢氣向上流動，這通常與用于流體連接的煙囪的期望流動方向一致，該煙囪用于將清潔后的廢氣釋放至大氣。
[0013]根據(jù)一個實(shí)施例，入口開口連接于迫使廢氣流經(jīng)濕式洗滌器殼體的風(fēng)扇。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，實(shí)現(xiàn)了具有縮短的管道系統(tǒng)長度的非常緊湊的布置。
[0014]根據(jù)一個實(shí)施例，氣體分配器包括流體連接于入口開口的入口喉部。入口喉部包括廢氣在從入口開口移動至擴(kuò)散器時(shí)流過的內(nèi)曲率。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，廢氣流以相對小的動態(tài)能量損失以非常有效的方式從入口開口轉(zhuǎn)入擴(kuò)散器中。
[0015]根據(jù)一個實(shí)施例，氣體分配器包括集液器，其具有布置在擴(kuò)散器上方以收集由吸收液供應(yīng)裝置供應(yīng)的吸收液的槽。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，吸收液可在不改變擴(kuò)散器的功能的情況下排出。
[0016]根據(jù)一個實(shí)施例，集液器包括用于經(jīng)擴(kuò)散器排出收集在槽中的吸收液的至少一個排出管。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，吸收液可以以允許擴(kuò)散器受吸收液的干擾最小地操作的方式從集液器排出。
[0017]根據(jù)一個實(shí)施例，氣體分配器居中地位于濕式洗滌器殼體的底部中。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，可實(shí)現(xiàn)廢氣在濕式洗滌器殼體內(nèi)部的合乎需要的分布。
[0018]根據(jù)一個實(shí)施例，擴(kuò)散器的入口處的截面面積小于入口開口處的截面面積，使得在廢氣從入口開口朝向擴(kuò)散器傳送時(shí)實(shí)現(xiàn)廢氣流的節(jié)流。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，廢氣流在擴(kuò)散器的入口處的節(jié)流引起如下面更詳細(xì)描述的氣體分布的調(diào)節(jié)。根據(jù)一個實(shí)施例，擴(kuò)散器的入口處的截面面積為入口開口處的截面面積的70-99%。
[0019]本發(fā)明的又一目的是提供一種以比現(xiàn)有技術(shù)更有效的方式從廢氣去除氣態(tài)污染物的方法。
[0020]通過一種通過使廢氣在濕式洗滌器殼體的內(nèi)部與吸收液接觸來從廢氣去除至少一種氣態(tài)污染物的方法而實(shí)現(xiàn)該目的。該方法包括:容許廢氣經(jīng)由入口開口進(jìn)入濕式洗滌器殼體；將廢氣傳送至具有蓋板的擴(kuò)散器，該蓋板在經(jīng)由入口開口流入濕式洗滌器殼體中的廢氣的路徑中；通過至少一個擴(kuò)散器通道將廢氣引導(dǎo)到濕式洗滌器殼體中；以及沿廢氣在與吸收液接觸的同時(shí)流經(jīng)濕式洗滌器殼體的洗滌器氣流方向運(yùn)送廢氣。
[0021]該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可在緊湊的濕式洗滌器殼體中以最小的能量消耗實(shí)現(xiàn)廢氣的清潔。
[0022]根據(jù)一個實(shí)施例，該方法包括沿大致豎直向上定向的洗滌器氣流方向運(yùn)送廢氣穿過濕式洗滌器殼體，以及與洗滌器氣流方向成大約70-110°的角度運(yùn)送廢氣穿過至少一個擴(kuò)散器通道。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，廢氣關(guān)于空間和能耗兩者非常有效地分布在濕式洗滌器殼體中。
[0023]根據(jù)一個實(shí)施例，廢氣在入口開口中的入口氣流方向在洗滌器氣流方向的+/-45°內(nèi)。根據(jù)又一實(shí)施例，廢氣在入口開口中的入口氣流方向在洗滌器氣流方向的+/_30。內(nèi)。
[0024]根據(jù)一個實(shí)施例，該方法還包括將吸收液收集在裝備有定位在擴(kuò)散器上方的槽的集液器中。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該方法還包括與廢氣流分離和分開地經(jīng)擴(kuò)散器排出收集在槽中的吸收液。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，最小化對擴(kuò)散器操作的干擾。
[0025]根據(jù)一個實(shí)施例，廢氣在經(jīng)過擴(kuò)散器時(shí)其氣體速度以1.5至3.0的因數(shù)降低。
[0026]從下列詳細(xì)描述和權(quán)利要求，本發(fā)明的另外的目的和特征將為顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]參考附圖在下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在該附圖中:
圖1是清潔來自至少一個鋁生產(chǎn)電解槽的廢氣的氣體清潔單元的示意性側(cè)視截面圖。
[0028]圖2是沿由圖1的箭頭I1-1I描繪的方向觀看的氣體清潔單元的示意性側(cè)視圖。
[0029]圖3是圖1-2的氣體清潔單元的濕式洗滌器的下部分的透視圖。
[0030]圖4是圖3的濕式洗滌器的下部分的側(cè)視圖。
[0031]圖5是圖4中描繪的濕式洗滌器的下部分的一部分的截面圖。
[0032]圖6是沿由圖4的箭頭V1-VI描繪的方向觀看的氣體分配器的截面圖。
[0033]圖7是與圖5相似的視圖，示出了液體和廢氣在濕式洗滌器的下部分的一部分中的流動。
[0034]圖8是根據(jù)可選實(shí)施例的濕式洗滌器的示意性側(cè)視截面圖。
具體實(shí)施例
[0035]圖1是氣體清潔單元I的截面從其側(cè)面觀看的示意性表示。氣體清潔單元I包括作為其主要構(gòu)件的氣體入口管道2、第一接觸反應(yīng)器4、第二接觸反應(yīng)器6、氧化鋁筒倉8、除塵裝置10、濕式洗漆器12、氣體清潔單元機(jī)房(penthouse) 14和煙囪16。箭頭A指示廢氣穿過氣體清潔單元I的預(yù)期流動路徑。
[0036]圖2示出沿圖1的箭頭I1-1I的方向觀看(即在從圖1的側(cè)面觀看時(shí))的氣體清潔單元I。氣體入口管道2連接于示意性地示出且未按比例繪制的收集管道18，從而收集來自典型地I至400個(更典型地5至200個)鋁生產(chǎn)電解槽20中的每一個的廢氣，鋁生產(chǎn)電解槽中的每一個可根據(jù)例如以上提到的Hall-Heroult過程操作用于生產(chǎn)鋁。
[0037]轉(zhuǎn)向圖1，氣體入口管道2將廢氣流從鋁生產(chǎn)電解槽引導(dǎo)到第一接觸反應(yīng)器4。容積式供給器22操作用于使氧化鋁Al2O3在第一接觸反應(yīng)器4中再循環(huán)，以提供氧化鋁與廢氣之間的有效接觸。作為這種接觸的結(jié)果，諸如氟化氫HF和二氧化硫SO2的氣態(tài)污染物被氧化鋁吸附。
[0038]廢氣進(jìn)一步流到第二接觸反應(yīng)器6。帶有容積式供給器25的供應(yīng)管24布置用于將新鮮氧化鋁從流體連接的氧化鋁筒倉8供應(yīng)到第二接觸反應(yīng)器6。新鮮氧化鋁實(shí)現(xiàn)來自廢氣的污染物在氧化鋁上的進(jìn)一步吸附。氧化鋁筒倉8布置在除塵裝置10的旁邊，并且共享共同的豎直側(cè)壁11。濕式洗滌器12布置在氧化鋁筒倉8上方，并且在從濕式洗滌器12的頂部豎直向下看時(shí)至少部分地?fù)踝⊙趸X筒倉8的視野，如從圖1和圖2的組合透視圖清楚的。
[0039]包括從鋁生產(chǎn)電解槽20夾帶的粒子、從第一接觸反應(yīng)器4夾帶的回收的氧化鋁和從第二接觸反應(yīng)器6夾帶的新鮮氧化鋁的廢氣流到除塵裝置10。除塵裝置10布置在第二接觸反應(yīng)器6上方。除塵裝置10可為例如靜電除塵器，其基本原理從例如US4，502, 872知道，或者織物過濾器，其基本原理從例如US4，336，035知道。
[0040]圖1中所示的除塵裝置為織物過濾器10?？椢镞^濾器10包括殼體26。廢氣經(jīng)由殼體26的開口下端28進(jìn)入殼體26。水平板30布置在殼體26的上端中。呈織物袋32形式的許多織物過濾裝置從板30延伸，每個這種織物袋32延伸穿過板30中的對應(yīng)開口。典型地，織物過濾器10可包括2至40，000個這種織物袋32。在操作中，加載有包括氧化鋁的塵粒的廢氣進(jìn)入殼體26的開口下端28。廢氣經(jīng)過袋32的織物并進(jìn)入袋32的內(nèi)部，同時(shí)塵粒收集在袋32的外側(cè)。接著，已從其分離塵粒的至少一部分的廢氣經(jīng)由袋32的內(nèi)部向上流經(jīng)板30，并且進(jìn)入織物過濾器10的清潔氣室34。偶而，例如通過根據(jù)US4，336，035中公開的原理利用加壓空氣使袋32脈動或通過搖晃袋32來從袋32去除所收集的塵粒。由此從袋32去除的塵粒部分地返回接觸反應(yīng)器4、6，并且經(jīng)由出口 36從氣體清潔單元I部分地去除。所去除的粒子通常將直接輸送至圖2中所示的鋁生產(chǎn)電解槽20。
[0041]繼續(xù)圖1的描述，在板30和袋32的上方布置在織物過濾器10的頂部處的清潔氣室34在其豎直側(cè)壁38中設(shè)置有水平出口管道40。出口管道40流體連接于風(fēng)扇42，其在圖1的實(shí)例中為徑向風(fēng)扇42。徑向風(fēng)扇42設(shè)置有葉輪44，其布置在風(fēng)扇42的殼體45內(nèi)并且被由馬達(dá)48驅(qū)動的水平軸46旋轉(zhuǎn)。水平地流經(jīng)出口管道40的廢氣沿葉輪44的軸向進(jìn)入徑向風(fēng)扇42，并且在葉輪44的徑向上被給予沿豎直方向的脈動。廢氣被風(fēng)扇42向上運(yùn)送并且經(jīng)由風(fēng)扇出口 50大致豎直地離開風(fēng)扇42。
[0042]圖2示意性地示出風(fēng)扇的兩個可選位置。根據(jù)第一可選實(shí)施例，風(fēng)扇142可布置在氣體入口管道2中。根據(jù)第二可選實(shí)施例，風(fēng)扇242可剛好布置在濕式洗滌器12的后面。風(fēng)扇142、242可作為用于生成穿過氣體清潔單元I的廢氣流的風(fēng)扇42的可選方案或與其結(jié)合使用。
[0043]濕式洗滌器12包括殼體52。殼體52包括水平底部54、水平頂板56以及在底部54與頂板56之間延伸的大體柱形側(cè)壁58。濕式洗滌器12的殼體52全部位于氣體清潔單元I的機(jī)房14的內(nèi)部。這意味著濕式洗滌器12的殼體52被保護(hù)免受風(fēng)載、UV輻射、降水、沙塵暴等，這顯著降低了對濕式洗滌器12的殼體52的材料和負(fù)荷要求。
[0044]濕式洗滌器12的殼體52布置在織物過濾器10的上方或豎直地高于織物過濾器10且剛好在其旁邊的點(diǎn)處，如圖1最佳地示出的。在更換磨損或損壞的過濾器袋32之后，可通過使過濾器袋32經(jīng)布置在清潔氣室34的頂板37中的艙口 35豎直向上移動來去除過濾器袋32。用虛線示出的過濾器袋32b指示過濾器袋32b在其去除/更換期間的位置。通過將濕式洗滌器12的殼體52布置在織物過濾器10的清潔氣室34旁邊，過濾器袋32的更換不被殼體52阻礙。如可從圖1和圖2看到的，濕式洗滌器12的殼體52剛好布置在氧化鋁筒倉8的上方。[0045]濕式洗滌器12的底部54設(shè)置有流體連接于風(fēng)扇出口 50的入口開口 60。入口開口 60流體連接于氣體分配器62，氣體分配器62將來自風(fēng)扇42的氣體分配到濕式洗滌器12的殼體52的內(nèi)部。任選的水平氣體分配格柵64可在殼體52內(nèi)部布置在氣體分配器62的上方，以支持在殼體52內(nèi)部形成廢氣的均勻氣體分布輪廓。任選地，氣液接觸組件(packing)66可在氣體分配器62和氣體分配格柵64的上方布置在殼體52的內(nèi)部，以改進(jìn)在廢氣與經(jīng)由布置在殼體52內(nèi)部的噴嘴68供應(yīng)的吸收液之間在分配器62、格柵64和組件66上方的接觸。這種氣液組件66的實(shí)例包括可從Sulzer Chemtech AG, Winterthur,CH 得到的 Mellapak ?和可從 Raschig GmbH, Ludwigshafen, DE 得到的 Pall ?環(huán)。根據(jù)一個實(shí)施例，氣液組件66可為由木桿格柵制成的木質(zhì)組件。木質(zhì)組件使得可以使?jié)袷较礈炱?2在短時(shí)間沒有供應(yīng)吸收液的情況下操作而不導(dǎo)致對組件材料的損壞。
[0046]吸收液將典型地包括水及堿性物質(zhì)。堿性物質(zhì)可為例如氫氧化鈉NaOH、碳酸鈉Na2CO3、氫氧化鈣CaOH、石灰?guī)rCaCO3或適于中和廢氣的酸性污染物(包括例如將通過濕式洗滌器12從廢氣去除的二氧化硫SO2和氟化氫HF)的任何其它物質(zhì)。根據(jù)又一個實(shí)施例，包括水及堿性物質(zhì)的吸收液可至少部分以海水的形式(例如以來自近海的海水的形式)供應(yīng)至濕式洗滌器12。當(dāng)利用海水操作洗滌器時(shí)，海水可經(jīng)過濕式洗滌器12以吸收和中和來自廢氣的二氧化硫和氟化氫，此后海水將返回海洋。
[0047]例如，使用氫氧化鈉來吸收和中和來自廢氣的二氧化硫和氟化氫可根據(jù)下列反應(yīng)發(fā)生:
SO2 (g) + 2Na0H(aq) + ?ι O2 (g) => Na2SO4 (aq) + H2O [公式 1.1]
HF (g) + NaOH(aq) => NaF (aq) + H2O [公式 1.2]
泵70布置在地面72上，并且布置用于經(jīng)由流體連接的供應(yīng)管74將吸收液泵送至流體連接的噴嘴68。噴嘴68使吸 收液霧化，并且任選地借助于氣液接觸組件66使吸收液與在濕式洗滌器12的殼體52的內(nèi)部豎直向上流動的廢氣接觸。消耗的吸收液收集在殼體52的底部54上，并且經(jīng)由流體連接的管76流到循環(huán)罐78。循環(huán)罐78流體連接于泵70，泵70使吸收液返回噴嘴68。溢流管80連接于罐78用于去除過量的吸收液。
[0048]PH測量裝置82連接于管74用于測量吸收液的PH。PH測量裝置82控制泵84，泵84將諸如NaOH溶液的堿性溶液從儲罐86經(jīng)由流體連接的供應(yīng)管88泵送到管74。PH測量裝置82控制泵84以將經(jīng)由流體連接的管74供應(yīng)至噴嘴68的吸收液中的PH值保持在預(yù)定值處，例如在PH6.5處。
[0049]根據(jù)可選實(shí)施例，泵71布置用于將具有例如大約7.5至8.5的PH的海水從近海73經(jīng)由流體連接的管75泵送到供應(yīng)管74。海水用作濕式洗滌器12中的吸收液以根據(jù)與在前文中關(guān)于NaOH所述的這些反應(yīng)相似的反應(yīng)吸收和中和二氧化硫和氟化氫。在這種吸收和中和之后，海水經(jīng)由管76和流體連接的管77返回海洋73。任選地，一些新鮮水或一些再循環(huán)的海水可隨從海洋73供應(yīng)新鮮海水在濕式洗滌器12中循環(huán)。
[0050]液滴消除器90布置在噴嘴68的豎直上方。液滴消除器90在允許廢氣進(jìn)入煙囪16之前去除包含在廢氣中的任何液滴。借助箭頭AC示出的清潔后的廢氣離開煙囪16并且排出到大氣中。
[0051]氣體清潔單元I支承在一起形成共同支承結(jié)構(gòu)94的支柱92上。接觸反應(yīng)器4、6、織物過濾器10和濕式洗滌器12除諸如泵70和罐78的附屬裝備之外共同形成由接觸反應(yīng)器4、6、織物過濾器10和濕式洗滌器12共有的共同支承結(jié)構(gòu)94支承的共同堆疊單元96。在圖1和圖2的實(shí)施例中，氧化鋁筒倉8、機(jī)房14和煙囪16也形成堆疊單元96的部分，并且由共同的支承結(jié)構(gòu)94支承。如從對圖1和圖2的參考清楚的，整個氣體清潔單元I具有非常小的占地面積，其中，濕式洗滌器12布置在比織物過濾器10高的豎直水平上，以及在氧化鋁筒倉8的上方。此外，將廢氣從織物過濾器10運(yùn)送至濕式洗滌器12的出口管道40非常短，典型地僅為0.1至2m。再者，煙囪16也非常短，這是因?yàn)槠渚o接地布置在濕式洗滌器12的已經(jīng)位于地面72上方相當(dāng)大的高度處的殼體52的頂部上。
[0052]在氣體清潔單元I中清潔廢氣的方法包括經(jīng)由氣體入口管道2導(dǎo)入廢氣。廢氣與第一接觸反應(yīng)器4中回收的氧化鋁粒子接觸,從而引起氟化氫和二氧化硫吸附在氧化鋁粒子上。在第二接觸反應(yīng)器6中發(fā)生進(jìn)一步吸附。接著，廢氣在織物過濾器10中被過濾。這種過濾引起夾帶的塵粒以及加載有氟化氫和二氧化硫的氧化鋁的去除。接著，過濾后的廢氣被從織物過濾器10的清潔氣室34運(yùn)送，并且?guī)缀趿⒓唇?jīng)由濕式洗滌器12的入口開口 60導(dǎo)入在濕式洗滌器12中。在濕式洗滌器12的殼體52的內(nèi)部，廢氣與吸收液接觸，從而引起二氧化硫和氟化氫的進(jìn)一步去除。清潔后的廢氣經(jīng)由緊接地布置在濕式洗滌器12的殼體52的頂部上的煙囪16排放至大氣。
[0053]圖3至7更詳細(xì)地示出濕式洗滌器12的下部分51。圖3示出風(fēng)扇42，圖1中所示的出口管道40流體連接于風(fēng)扇42。馬達(dá)48經(jīng)由水平軸46旋轉(zhuǎn)殼體45內(nèi)部的葉輪(圖3中未示出)，從而引起來自圖1和圖2中所示的織物過濾器的廢氣移動。廢氣經(jīng)由風(fēng)扇出口 50大致豎直向上地移動穿過風(fēng)扇42。風(fēng)扇出口 50執(zhí)行經(jīng)由入口開口 60將廢氣引導(dǎo)到濕式洗滌器殼體52中的洗滌器入口管道的功能。廢氣沿接近豎直向上的入口氣流方向在風(fēng)扇出口 50的內(nèi)部流動。
[0054]廢氣經(jīng)由布置在濕式洗滌器12的底部54中的入口開口 60流入布置在濕式洗滌器12的殼體52內(nèi)的氣體分配器62中。如圖3所不,氣體分配器62在該實(shí)施例中居中地布置在濕式洗滌器殼體52的底部54中。
[0055]氣體分配器62包括作為其主要構(gòu)件的入口喉部100、擴(kuò)散器102和集液器104。氣體分配器62以濕式洗漆器12的殼體52內(nèi)部的廢氣遍及其非常均勻地分布的方式分配經(jīng)由入口開口 60進(jìn)入濕式洗滌器12的廢氣。廢氣的均勻分布導(dǎo)致從廢氣有效地去除污染物。此外，氣體分配器62能效非常高，這意味著大部分來自風(fēng)扇42的廢氣的動態(tài)能量在氣體分配器62的下游作為有用的靜態(tài)能量被回收。因此，為了迫使廢氣穿過濕式洗滌器12而由風(fēng)扇42消耗的能量的量與現(xiàn)有技術(shù)的該能量的量相比減小。
[0056]入口喉部100、擴(kuò)散器102和集液器104中的每一個關(guān)于在圖3至7中最佳地示出的它們的相應(yīng)設(shè)計(jì)和功能在下文中被更詳細(xì)地描述。
[0057]圖4示出具有第一部分106和第二部分108的入口喉部100。第一部分106是柱形的，具有恒定周長和因此與入口開口 60的水平截面面積相同的恒定的水平截面面積Al。因此，經(jīng)過第一部分106的廢氣的平均氣體速度在其經(jīng)過第一部分106時(shí)始終是恒定的。第一部分106流體連接于風(fēng)扇出口 50。風(fēng)扇出口 50在其流體連接于第一部分106的點(diǎn)處具有水平截面面積A2。典型地,截面面積A2的尺寸與截面面積Al相似。風(fēng)扇出口 50處的平均廢氣速度典型地為20至40m/s。因此，第一部分106中的平均廢氣速度也可為20至40m/s，或者在面積Al小于面積A2的情況下略高。在一個實(shí)例中，風(fēng)扇出口 50中的平均廢氣速度為30m/s，而第一部分106中的平均廢氣速度為32m/s。典型地，第一部分106具有約為其直徑Dl的5-20%的豎直長度LI。
[0058]第二部分108流體連接于第一部分106。在第二部分108連接于第一部分106的點(diǎn)108a處，第二部分108為柱形的，并且具有與第一部分106的直徑近似相同的直徑D1。如圖4所示，第二部分108在沿離開第一部分106的方向移動時(shí)具有漸增的水平截面面積。第二部分108的頂部108b具有典型地為面積Al的180-220%的水平截面面積A3。典型地，第二部分108具有約為其最小直徑Dl的10-30%的豎直長度L2。
[0059]圖5在截面中示出當(dāng)從側(cè)面觀看時(shí)的氣體分配器62。入口喉部100的第二部分108具有平滑內(nèi)曲率110。內(nèi)曲率110具有典型地為第二部分108在點(diǎn)108a處的直徑Dl的10-30%的半徑R1。內(nèi)曲率110的優(yōu)點(diǎn)在于，廢氣流可以以小的能量損失以非常有效的方式從入口流方向以大約70-110°再定向?yàn)椴煌臄U(kuò)散器流動方向。如圖5所示，廢氣流可從接近豎直的入口流方向以大約90°再定向?yàn)榻咏降臄U(kuò)散器流動方向。第二部分108在頂部108b處隨著平滑曲率110結(jié)束而結(jié)束。在頂部108b處，第二部分108具有典型地為直徑Dl的120-160%的外徑D2。將認(rèn)識到，在前文中參考圖4所述的面積A3是基于直徑D2而計(jì)算的。入口喉部100的截面可為圓形的，如例如圖3所示，但是還可以以其它合乎需要的構(gòu)型或幾何形狀構(gòu)成。
[0060]轉(zhuǎn)向圖3，流經(jīng)入口喉部100的廢氣進(jìn)入擴(kuò)散器102。擴(kuò)散器102在靜態(tài)壓力上升的作用下減緩廢氣的氣體速度。擴(kuò)散器102包括水平下板112、呈水平上板114形式的蓋板和從下板112延伸到上板114的許多豎直側(cè)壁116。水平上板114布置在經(jīng)由入口開口 60流入濕式洗滌器殼體52中的廢氣的路徑中。
[0061]圖5示出在頂部108b處環(huán)繞入口喉部100的第二部分108的擴(kuò)散器102的水平下板112。因此，水平下板112具有近似等于第二部分108的外徑D2的內(nèi)徑D2。水平下板112具有優(yōu)選為直徑D2的130-160%和直徑Dl的150-250%的外徑D3。水平上板114在圖3至7中所示的實(shí)施例中大致垂直于穿過濕式洗滌器殼體52的廢氣流。作為可選方案，水平上板114可具有稍微不同的角度。水平上板114可與穿過濕式洗滌器殼體52的廢氣流成70-110°的角度。例如，水平上板114可在一定程度上呈錐形，并且相對于穿過濕式洗滌器殼體52的廢氣流具有70-110°的角度。
[0062]繼續(xù)圖5的描述，水平上板114具有水平中心部分118和環(huán)繞中心部分118的外彎曲部分120。水平上板114因此像帽子的帽沿。中心部分118具有典型地為直徑D3的80-100%的直徑D4。外彎曲部分120可例如具有如圖5所示的半圓、1/4圓或某種其它合適的形狀的豎直截面形狀，從中心部分118的邊沿122開始并向外移動到末端120a。典型地，彎曲部分120的外半徑R2為中心部分118的直徑D4的3_10%。
[0063]在入口喉部100的第二部分108與擴(kuò)散器102接合的頂部108b處，示出了豎直限度(vertical limit)Vl。豎直限度Vl環(huán)繞第二部分108，并且具有與第二部分108的外徑D2相同的直徑D2。豎直限度Vl類似于具有直徑D2和高度Hl的豎直柱體，Hl為水平下板112與水平上板114之間的豎直距離。因此，豎直限度Vl的面積等于H1*D2*ji。從入口喉部100流到擴(kuò)散器102的廢氣流經(jīng)豎直限度VI。如果廢氣遍及風(fēng)扇出口 50具有相當(dāng)均勻的氣體分布輪廓，則Vl的面積可與面積Al相似。另一方面,如果廢氣遍及風(fēng)扇出口 50具有不均勻的氣體分布輪廓，由于風(fēng)扇42相當(dāng)容易生成歪斜的氣體分布輪廓，故這是相當(dāng)普遍的狀況，則Vl的面積優(yōu)選小于面積Al。在Vl的面積小于面積Al的情況下，廢氣在從入口喉部100的第二部分108傳送到擴(kuò)散器102中時(shí)被節(jié)流。這種節(jié)流有助于“調(diào)節(jié)”氣體分布，這意味著流經(jīng)擴(kuò)散器102的廢氣將具有相當(dāng)均勻的氣體分布，雖然風(fēng)扇42可導(dǎo)致廢氣的相當(dāng)歪斜的氣體分布。通過Vl的面積小于面積Al而實(shí)現(xiàn)的節(jié)流部分地由于平滑內(nèi)曲率110和氣體在其以低壓力損失從豎直流動再定向?yàn)樗搅鲃悠陂g的加速度而發(fā)生。因此，在風(fēng)扇出口 50中的廢氣的氣體分布不是非常均勻的情況下，則Vl的面積優(yōu)選為面積Al的70-99%，更優(yōu)選為面積Al的75-98%，以實(shí)現(xiàn)廢氣在入口喉部100與擴(kuò)散器102之間的過渡部中的節(jié)流。
[0064]側(cè)壁116從直徑Dl( S卩，從入口喉部100的部分106的內(nèi)徑)水平地延伸到直徑D3，S卩，水平下板112的外徑。水平下板112與水平上板114之間的高度Hl典型地為直徑Dl的10-30%。側(cè)壁116在它們相應(yīng)的中心部分處具有等于高度Hl的豎直高度。
[0065]圖6在沿由圖4的箭頭V1-VI描繪的方向觀看的截面中示出擴(kuò)散器102。如示出的，擴(kuò)散器102包括12個側(cè)壁116。側(cè)壁116大致均勻地定位在水平下板112的上方。側(cè)壁116限定擴(kuò)散器通道124?？傆?jì)12個這種擴(kuò)散器通道124并排布置在主題實(shí)施例中。擴(kuò)散器通道124的大小從入口喉部100處的內(nèi)部124a到相應(yīng)通道124的外部124b增大。在擴(kuò)散器通道124內(nèi)，廢氣的氣流速度從入口喉部100處的20至40m/s的初始?xì)怏w速度逐漸減緩為在離開擴(kuò)散器通道124之后的典型地9至18m/s。當(dāng)廢氣流入濕式洗滌器12的濕式洗滌器殼體52中時(shí)，氣體速度進(jìn)一步減小。
[0066]擴(kuò)散器通道124與穿過濕式洗滌器殼體52 (其中，廢氣與吸收液進(jìn)行接觸)的廢氣流成70-110°的角度導(dǎo)引廢氣流。在圖3至7中所示的實(shí)施例中，穿過濕式洗滌器殼體52的廢氣流在與吸收液接觸時(shí)為基本上豎直的，并且穿過擴(kuò)散器通道124的廢氣流為幾乎水平的。因此，穿過擴(kuò)散器通道124的氣流在如圖5最佳地示出的該實(shí)施例中與穿過濕式洗滌器殼體52同時(shí)與吸收液接觸的廢氣流成大約90°。
[0067]繼續(xù)圖6中所示的實(shí)施例的描述，濕式洗滌器殼體52典型地具有2.5至3.5倍于直徑Dl的內(nèi)徑D5。因此，濕式洗滌器殼體52中的平均氣體速度在如圖3的透視圖所示的氣體分配器62的豎直上方為大約2.5至3.5m/so
[0068]參考圖3，集液器104布置在入口喉部100和擴(kuò)散器102的豎直上方。在濕式洗滌器12的操作期間，液體任選地經(jīng)由氣液接觸組件66供應(yīng)至圖1中所示的噴嘴68，該液體在濕式洗滌器12的殼體52內(nèi)部豎直向下流動。優(yōu)選地，該液體的小部分或沒有該液體流入擴(kuò)散器102中或進(jìn)一步流入入口喉部100中。大量液體流入入口喉部100中，并且進(jìn)一步流入風(fēng)扇42中可導(dǎo)致風(fēng)扇故障。此外，在缺少集液器104的情況下，擴(kuò)散器102的氣體分配性質(zhì)將被通過擴(kuò)散器通道124以非受控方式流動的大量液體改變，從而導(dǎo)致低效的氣體分配。
[0069]圖5更詳細(xì)地示出集液器104。集液器104設(shè)置有布置在入口喉部100上方的槽126。槽126由水平上板114組成，水平上板114具有其水平中心部分118和外彎曲部分120。因此，集液器104和擴(kuò)散器102共享具有其水平中心部分118和外彎曲部分120的水平上板114。中心部分118和外彎曲部分120的下側(cè)部分119形成擴(kuò)散器102的上部分103，而中心部分118和外彎曲部分120的上側(cè)部分121形成集液器104的下部分105。因此，在濕式洗滌器12的殼體52的內(nèi)部豎直向下流動的液體收集在集液器104中，或者被濕式洗滌器殼體52的水平底部54收集。在殼體52中居中地向下流動的液體主要收集在集液器104上，然而鄰近濕式洗滌器52的側(cè)壁58向下流動的液體主要收集在濕式洗滌器殼體52的底部54處。
[0070]收集在集液器104中的液體需要從其中排出以免不適當(dāng)?shù)馗蓴_從擴(kuò)散器102流動的廢氣。為此，集液器104包括至少一個流體連接的排出管128。排出管128通過水平上板114的水平中心部分118并且還通過擴(kuò)散器102的水平下板112從集液器104的槽126排出液體。因此，收集在集液器104的槽126中的液體排出至濕式洗滌器12的殼體52的底部54而不以非受控方式干擾流經(jīng)擴(kuò)散器102的廢氣。收集在底部54處的所有液體(即，從集液器104排出的液體加上鄰近濕式洗滌器12的殼體52的側(cè)壁58向下流動的液體)經(jīng)由流體連接的管76從濕式洗滌器12的底部54排出。流體連接的管76可例如如在前文中參考圖1所述將液體排出至循環(huán)罐78，或近海73。
[0071]圖6示出了裝備有4個排出管128的集液器104。4個排出管128優(yōu)選地圍繞入口喉部100的周邊IOOa均勻地分布，并且還如圖5所示穿過水平下板112和水平上板114豎直地延伸，并且因此穿過相應(yīng)的擴(kuò)散器通道124中的4個延伸。如果裝備有多于4個排出管128，則每個排出管128要求較小的直徑，這意味著減少了對排出管128位于其中的擴(kuò)散器通道124中的廢氣流的干擾。如果僅裝備有一個排出管128，則將由于這種較大直徑的唯一排出管而對流經(jīng)該特定擴(kuò)散器通道124的廢氣流產(chǎn)生大的干擾。因此，優(yōu)選的是，集液器104設(shè)置有至少2個(和優(yōu)選為至少3個)圍繞入口喉部100的周邊IOOa均勻地分布的排出管128。
[0072]圖3不出豎直地布置在氣體分配器62的上方的水平氣體分配格柵64。任選的氣體分配格柵64可包括由徑向棒132支承的許多同心環(huán)130。水平氣體分配格柵64執(zhí)行已經(jīng)通過氣體分配器62實(shí)現(xiàn)的氣體分配的精確調(diào)整。典型地，氣體分配格柵64上方的氣體側(cè)壓降在濕式洗滌器12的操作期間將僅為50至400Pa，這對應(yīng)于風(fēng)扇42的用于使廢氣移動穿過氣體分配格柵64的相對低能耗。
[0073]圖5示出布置在擴(kuò)散器102的水平上板114上方的一距離H2處的水平氣體分配格柵64。典型地，距離H2將為水平下板112與水平上板114之間的高度Hl的2至6倍。在圖5中所示的實(shí)例中，高度H2為高度Hl的3倍。
[0074]圖7示意性地示出如從以三維流動動態(tài)計(jì)算程序執(zhí)行的計(jì)算機(jī)模擬獲得的廢氣流型，以及鄰近氣體分配器62的液體的流型。廢氣沿幾乎豎直向上的通過箭頭FD示出的入口氣流方向進(jìn)入濕式洗滌器殼體52。廢氣在氣體分配格柵64的下游被沿幾乎豎直向上的洗滌器氣流方向SD運(yùn)送而在濕式洗滌器殼體52中與吸收液接觸。氣體分配器62的區(qū)域中的液流LF用虛線箭頭示出，而廢氣流GF用實(shí)線箭頭示出。
[0075]如圖7所示，從圖1中所示的噴嘴68豎直向下流動的液流LF收集在集液器104的槽126中，或者收集在濕式洗滌器殼體52的底部54處。收集在槽126中的液體接著經(jīng)由排出管128排出至底部54。收集在底部54上的液體經(jīng)由管76排出至循環(huán)罐78或近海74，根據(jù)具體情況而定。
[0076]廢氣流GF經(jīng)由風(fēng)扇出口 50、入口開口 60和入口喉部100的第一部分106從下方豎直地進(jìn)入氣體分配器62。經(jīng)由風(fēng)扇出口 50來自圖3和圖4中所示的風(fēng)扇42的廢氣流GF通常具有相當(dāng)歪斜的氣流輪廓，這是因?yàn)轱L(fēng)扇42很少提供具有均勻氣流輪廓的氣流。在進(jìn)入入口喉部100的第二部分108之后，廢氣以大約90°朝向擴(kuò)散器102再定向。在再定向之后，廢氣順循第二部分108的平滑內(nèi)曲率110。擴(kuò)散器102的上板114大致垂直于廢氣流經(jīng)濕式洗滌器殼體52的洗滌器氣流方向SD，并且布置在經(jīng)由入口開口 60流入濕式洗滌器殼體52中的廢氣的路徑中。停滯廢氣區(qū)域SR剛好形成在水平上板114的水平中心部分118的中心下方。停滯廢氣區(qū)域SR的形狀與其末端(頂點(diǎn))指向下的錐體的形狀相似，這有助于迫使廢氣朝向擴(kuò)散器102。由于第二部分108的平滑內(nèi)曲率110和停滯廢氣區(qū)域SR，故廢氣流GF相對均勻地分布在擴(kuò)散器102的12個擴(kuò)散器通道124之中。此外，例如，在如在前文中參考圖5所述面積Vl小于面積Al，面積Vl為面積Al的75-98%的情況下，在入口喉部100與擴(kuò)散器102之間的過渡部中實(shí)現(xiàn)廢氣的節(jié)流。這種節(jié)流進(jìn)一步有助于調(diào)節(jié)最初不均勻的氣體分布。
[0077]繼續(xù)圖6的描述，穿過擴(kuò)散器通道124的廢氣流GF在從入口喉部100處的內(nèi)部124a移動到擴(kuò)散器通道124的外部124b之后如圖6中對擴(kuò)散器通道124中的一個所示遇到越來越開闊的擴(kuò)展部。廢氣流GF至少在一定程度上順循擴(kuò)散器通道124的側(cè)壁116。因此，側(cè)壁116有助于廢氣流GF隨著擴(kuò)散器通道124逐漸變寬而遍及擴(kuò)散器通道124均勻地展開。來自擴(kuò)散器通道124的廢氣流GF具有相對均勻的氣流輪廓。優(yōu)選的是，擴(kuò)散器102設(shè)置有合適數(shù)量的側(cè)壁116以實(shí)現(xiàn)這種最佳氣體分布。在側(cè)壁116太少的情況下，廢氣流GF將不那么有效地順循側(cè)壁116，從而導(dǎo)致擴(kuò)散器102的出口 102a處較不均勻的氣流輪廓。優(yōu)選地，兩個相鄰的側(cè)壁116之間的角度W為20-45°。在一個實(shí)例中，角度W為30°。在圖6中所示的實(shí)施例中，擴(kuò)散器通道124的截面在出口端136處比在入口端138處大稍微超過2倍。部分地，這種尺寸是外彎曲部分120如圖5所示彎曲離開水平下板112的結(jié)果。因此，廢氣流GF在經(jīng)過擴(kuò)散器通道124的同時(shí)經(jīng)歷因數(shù)為大約2.2的氣體速度降低。典型地，廢氣流的氣體速度從入口端138處的20至40ms降低至出口端136處的9至18m/
S。擴(kuò)散器通道124的長度L3等于水平下板112的外徑D3與入口喉部100的內(nèi)徑Dl之差的一半，即，L3=(D3-Dl)/2。
[0078]轉(zhuǎn)向圖7，來自擴(kuò)散器通道124的廢氣流GF在被濕式洗滌器12的殼體52的側(cè)壁58再定向之前部分地順循環(huán)繞中心部分118的彎曲部分120的平滑半徑。廢氣流GF由此被重新分配以實(shí)現(xiàn)遍及殼體52的期望的相當(dāng)均勻的氣流分布。氣體分配格柵64進(jìn)一步促進(jìn)了均勻的氣流分配。如圖7所描繪，鄰近側(cè)壁58流動的液流LF通過廢氣流GF轉(zhuǎn)向到壁58中，并且沿著壁58向下流動。此外，在槽126上方或至少鄰近槽126向下流動的液流LF通過廢氣流GF轉(zhuǎn)向到槽126中。
[0079]剛好在氣體分配格柵64的下方形成廢氣和吸收液的密集混合區(qū)域MR。這種密集混合區(qū)域MR顯著地有助于從廢氣有效去除污染物。此外，該混合區(qū)域MR有助于利用水蒸氣使廢氣有效冷卻和飽和。
[0080]因此，豎直向上流入氣液接觸組件66中并與從噴嘴68供應(yīng)的液體接觸的廢氣流具有出乎意料地均勻的氣流分布，這意味著濕式洗滌器12內(nèi)部的二氧化硫的去除相當(dāng)有效。
[0081]圖8示出呈濕式洗滌器212形式的可選實(shí)施例?？蔀槔缈椢镞^濾器210的除塵裝置設(shè)置有入口 202，廢氣通過入口 202供應(yīng)至織物過濾器210。廢氣可例如源于冶金過程、燃煤或燃油鍋爐，或垃圾焚燒設(shè)備?？椢镞^濾器210根據(jù)與在前文中關(guān)于織物過濾器10所述相似的原理去除廢氣的大部分塵粒。廢氣從織物過濾器210經(jīng)由出口管道240流動，出口管道240執(zhí)行經(jīng)由入口開口 260將廢氣引導(dǎo)到濕式洗滌器殼體252中的洗滌器入口管道的功能。出口管道240布置成與水平平面成大約40°的角度。濕式洗滌器212的殼體252布置用于穿過其的水平廢氣流，其中，廢氣從殼體252的第一端254水平地流到第二端256。入口開口 260布置在第一端254中。出口管道240流體連接于入口開口 260。因而，廢氣從出口管道240相對于廢氣流經(jīng)濕式洗滌器殼體252的水平洗滌器氣流方向SD成40°的角度ID沿入口氣流方向FD流入殼體252中。
[0082]一組噴嘴268布置在殼體252的上部分255中。泵271經(jīng)由流體連接的管274將可為從海洋273運(yùn)送的海水的吸收液供應(yīng)至噴嘴268。廢氣如箭頭SD所示水平地經(jīng)過噴嘴268的下方，并且與吸收液接觸。消耗的吸收液收集在殼體252的底部257處，并且經(jīng)由流體連接的管277返回海洋273。
[0083]入口開口 260流體連接于氣體分配器262。氣體分配器262可包括與在前文中參考圖3至7描述的入口喉部100和擴(kuò)散器102相似(如果不相同的話)的入口喉部300和擴(kuò)散器302。由于廢氣水平地流經(jīng)濕式洗滌器殼體252，故可省略氣體分配器262中的集液器。
[0084]清潔后的廢氣在已經(jīng)過布置在第二端256處的液滴消除器290之后離開濕式洗滌器212。接著，廢氣流到煙囪216并且最終排放到大氣中。在圖8中所示的實(shí)施例中，用于迫使廢氣穿過織物過濾器210和濕式洗滌器212的風(fēng)扇242布置在煙囪216中。
[0085]將認(rèn)識到，上述實(shí)施例的許多變體在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)是可能的。
[0086]在前文中，已描述濕式洗滌器12可用于清潔在鋁生產(chǎn)電解槽20中生成的廢氣。將認(rèn)識到，濕式洗滌器12還可用于其它應(yīng)用中。例如，濕式洗滌器12可用于清潔在諸如高爐的其它冶金過程中以及在包括但不受限于垃圾焚燒設(shè)備、燃煤和燃油動力設(shè)備等的其它工業(yè)過程中生成的廢氣。
[0087]在前文中，已參考圖1至7描述入口開口 60布置成允許廢氣沿接近豎直的氣流方向流入濕式洗滌器殼體52中。這與廢氣流在與吸收液接觸時(shí)穿過濕式洗滌器殼體52的豎直方向幾乎相同。經(jīng)由入口開口 60進(jìn)入濕式洗滌器殼體52的廢氣的氣流方向可在一定程度上偏離殼體52內(nèi)部的氣流方向。因此，利用濕式洗滌器殼體52內(nèi)部的豎直洗滌器氣流方向SD，這意味著與豎直平面成O°的角度，廢氣在入口開口 60中的入口氣流方向FD可與濕式洗滌器殼體52內(nèi)部的豎直氣流方向成+/-45°內(nèi)的角度，即，與豎直平面成+/-45°內(nèi)的角度。在圖1至7中所示的實(shí)施例中，廢氣在入口開口 60中的入口氣流方向FD與濕式洗滌器殼體52內(nèi)部的豎直洗滌器氣流方向SD成0°的角度，并且因此也與豎直平面成0°的角度。在圖8中所示的實(shí)施例中，廢氣在入口開口 260中的入口氣流方向FD與濕式洗滌器殼體252內(nèi)部的水平洗滌器氣流方向SD成40°的角度ID。
[0088]在前文中，已描述廢氣在濕式洗滌器12的殼體52內(nèi)部豎直向上流動的濕式洗滌器12。將認(rèn)識到，其它布置是可能的。根據(jù)第一可選實(shí)施例，濕式洗滌器212可布置用于廢氣在濕式洗滌器殼體的內(nèi)部水平流動，如圖8所示。根據(jù)又一可選實(shí)施例，濕式洗滌器殼體可布置用于廢氣豎直向下流經(jīng)濕式洗滌器殼體。在這種情況下，入口開口和氣體分配器將布置在濕式洗滌器殼體的頂部中以分配從上方進(jìn)入濕式洗滌器殼體的廢氣。
[0089]在前文中，已描述廢氣經(jīng)由濕式洗滌器12的底部54中的入口開口 60進(jìn)入濕式洗滌器12的殼體52。將認(rèn)識到，入口開口還可布置在濕式洗滌器12的殼體52處的其它位置。例如，入口開口可布置在濕式洗滌器12的柱形側(cè)壁58的下部分中。再者，入口開口可布置在濕式洗滌器12的殼體52上的、底部54接合于側(cè)壁58的位置。
[0090]在前文中，已描述濕式洗滌器12設(shè)置有組件66。將認(rèn)識到，濕式洗滌器12還可設(shè)計(jì)成不具有任何組件，在該情況下，吸收液和廢氣的混合依賴于通過噴嘴68使吸收液霧化。有用的噴嘴68的實(shí)例為可從Spraying Systems Co, Wheaton, Illinois, USA得到的WhirlJet ?噴嘴。將認(rèn)識到，噴嘴68可布置在濕式洗滌器12的殼體52內(nèi)部的若干不同豎直水平。此外，噴嘴68可布置成相對于廢氣流對流地(如圖1所示)、并流地或既對流又并流地噴射液體。
[0091]在前文中，已描述氣體清潔單元I包括廢氣在其中與氧化鋁接觸的第一接觸反應(yīng)器4和第二接觸反應(yīng)器6。將認(rèn)識到，根據(jù)可選實(shí)施例，氣體清潔單元還可設(shè)置有單個接觸反應(yīng)器，其中，廢氣與再循環(huán)且新鮮的氧化鋁接觸。根據(jù)又一可選實(shí)施例，氣體清潔單元可設(shè)置有串聯(lián)布置的3個或更多個接觸反應(yīng)器。
[0092]在前文中，已描述風(fēng)扇42為徑向風(fēng)扇。將認(rèn)識到，其它類型的風(fēng)扇(例如軸向風(fēng)扇)也可用于運(yùn)送廢氣穿過氣體清潔單元I。
[0093]在前文中，已描述泵70、罐78和PH調(diào)節(jié)設(shè)備82、84、86、88全都布置在地面72上。將認(rèn)識到，還可以將這些裝置中的一些或全部布置在另一個位置。根據(jù)一個實(shí)施例，泵70、罐78、相關(guān)的管76、74和PH調(diào)節(jié)設(shè)備82、84、86、88中的至少一個布置在氣體清潔單元I的機(jī)房14的內(nèi)部。根據(jù)又一個實(shí)施例，泵70、罐78、相關(guān)的管76、74和PH調(diào)節(jié)設(shè)備82、84、
86、88全都布置在機(jī)房14的內(nèi)部。
[0094]在前文中，已描述氧化鋁筒倉8集成在氣體清潔單元I中。將認(rèn)識到，也可以設(shè)計(jì)其中未集成氧化鋁筒倉8的氣體清潔單元。在這種情況下，新鮮氧化鋁可從流體連接于供應(yīng)管道24的遠(yuǎn)程中央氧化招倉庫供應(yīng)。
[0095]在前文中，氣體清潔單元I已描述為包括一個織物過濾器10和一個濕式洗滌器
12。將認(rèn)識到，氣體清潔單元可設(shè)置有若干并聯(lián)織物過濾器，例如2至100個并聯(lián)織物過濾器，以及許多并聯(lián)濕式洗滌器，例如2至100個并聯(lián)濕式洗滌器。濕式洗滌器的數(shù)量不必對應(yīng)于織物過濾器的數(shù)量。因此，例如，兩個并聯(lián)織物過濾器可流體連接于一個共同的濕式洗漆器。
[0096]總而言之，用于從廢氣去除至少一種氣態(tài)污染物的濕式洗滌器12包括入口開口
60。氣體分配器62布置在濕式洗漆器殼體52中并且包括具有蓋板114的擴(kuò)散器102。蓋板114布置在流入濕式洗滌器殼體52中的廢氣的路徑中。擴(kuò)散器102具有用于將廢氣從入口開口 60輸送到濕式洗滌器殼體52中的至少一個擴(kuò)散器通道124。
[0097]雖然參考許多優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可做出各種變化，并且等同物可替換其元件。另外，可做出許多修改以使特定情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)，而不背離本發(fā)明的本質(zhì)范圍。因此，意圖是，本發(fā)明不受限于公開為設(shè)想用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。此外，用語第一、第二等的使用不表示任何次序或重要性，而是用語第一、第二等用于將一個元件與另一個元件區(qū)分開。
【權(quán)利要求】
1.一種用于從廢氣去除至少一種氣態(tài)污染物的濕式洗滌器，其包括:入口開口(60)；濕式洗滌器殼體(52)，所述濕式洗滌器殼體(52)流體連接于所述入口開口(60)，并且所述廢氣將沿洗滌器氣流方向(SD)流經(jīng)所述殼體(52);以及吸收液供應(yīng)裝置(68)，所述吸收液供應(yīng)裝置(68)適合將吸收液供應(yīng)到所述濕式洗滌器殼體(52)中用于在所述濕式洗滌器殼體(52)內(nèi)部使廢氣與所述吸收液接觸，其特征在于，氣體分配器(62)布置在所述濕式洗滌器殼體(52)中，所述氣體分配器(62)包括具有蓋板(114)的擴(kuò)散器(102)，所述蓋板(114)布置在經(jīng)由所述入口開口 (60)流入所述濕式洗滌器殼體(52)中的所述廢氣的路徑中，所述擴(kuò)散器(102)還具有用于將所述廢氣從所述入口開口 (60)輸送到所述濕式洗滌器殼體(52)中的至少一個擴(kuò)散器通道(124)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述至少一個擴(kuò)散器通道(124)相對于所述洗滌器氣流方向(SD)具有70-110°的氣流方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，洗滌器入口管道(50)布置用于沿在所述洗滌器氣流方向(SD)的+/-45°內(nèi)的入口氣流方向(FD)經(jīng)由入口開口(60)將廢氣引導(dǎo)到所述濕式洗滌器殼體(52)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述擴(kuò)散器(102)設(shè)置有通過側(cè)壁(116)分離的至少3個擴(kuò)散器通道(124)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述吸收液供應(yīng)裝置(68)布置在所述濕式洗滌器殼體(52)的上部分中，并且所述入口開口 (60)布置在所述濕式洗滌器殼體(52)的下部分中，其中，所述廢氣豎直向上流動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述入口開口(60)連接于迫使廢氣流經(jīng)所述濕式洗滌器(12)的風(fēng)扇(42)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述氣體分配器(62)包括連接于所述入口開口(60)的入口喉部(100)，所述入口喉部(100)包括內(nèi)曲率(110)，所述廢氣沿著所述內(nèi)曲率(110)流動，從而從所述入口開口 (60)移動到所述擴(kuò)散器(102)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述氣體分配器(62)包括集液器(104)，其具有布置在所述擴(kuò)散器(102)的上方以收集來自所述吸收液供應(yīng)裝置(68)的吸收液的槽(126)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述集液器(104)包括布置成經(jīng)所述擴(kuò)散器(102)排出收集在所述槽(126)中的吸收液的至少一個排出管(128)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，氣體分配格柵(64)在所述氣體分配器(62)的下游布置在所述濕式洗滌器殼體(52)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述氣體分配器(62)居中地布置在所述濕式洗滌器殼體(52)的底部(54)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式洗滌器，其特征在于，所述擴(kuò)散器(102)的入口處的截面面積(Vl)小于所述入口開口(60)處的截面面積(Al)，使得在所述廢氣從所述入口開口(60)流入所述擴(kuò)散器(102)中時(shí)實(shí)現(xiàn)所述廢氣的節(jié)流。
13.—種通過使廢氣在濕式洗滌器殼體(52)內(nèi)部與吸收液接觸來從所述廢氣去除至少一種氣態(tài)污染物的方法，所述方法包括 容許所述廢氣經(jīng)由入口開口 (60)進(jìn)入所述濕式洗滌器殼體(52)，將所述廢氣傳送至具有蓋板(114)的擴(kuò)散器(102)，所述蓋板(114)布置在經(jīng)由所述入口開口(60)流入所述濕式洗滌器殼體(52)中的所述廢氣的路徑中， 通過至少一個擴(kuò)散器通道(124)將所述廢氣運(yùn)送到所述濕式洗滌器殼體(52)中，以及 沿所述廢氣在與所述吸收液接觸的同時(shí)流經(jīng)所述濕式洗滌器殼體(52)的洗滌器氣流方向(SD)運(yùn)送所述廢氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括沿大致豎直向上定向的所述洗滌器氣流方向(SD)運(yùn)送所述廢氣穿過所述濕式洗滌器殼體(52)，以及與所述洗滌器氣流方向(SD)成大約70-110°的角度運(yùn)送所述廢氣穿過所述至少一個擴(kuò)散器通道(124)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述廢氣在所述入口開口(60)中的入口氣流方向(FD)在所述洗滌器氣流方向(SD)的+/-45°內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括在所述廢氣從所述入口開口(60)流到所述擴(kuò)散器(102)時(shí)沿著連接于所述入口開口(60)的入口喉部(100)的內(nèi)曲率(110)運(yùn)送所述廢氣。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括將吸收液收集在具有布置在所述擴(kuò)散器(102)的上方的槽(126)的集液器(104)中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括與所述廢氣流分開地經(jīng)所述擴(kuò)散器(102)排出收集在所述槽(126)中的吸收液。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括在使所述廢氣經(jīng)過所述擴(kuò)散器(102)的同時(shí)以1.5至3.0的因數(shù)降低所述廢氣的氣體速度。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在從所述入口開口(60)傳送到所述擴(kuò)散器(102)中的同時(shí)對所述廢氣流進(jìn)行節(jié)流。
【文檔編號】B01D47/06GK103476478SQ201280019160
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月18日
【發(fā)明者】O.E.布賈諾 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司