一种烟气洗涤装置及洗涤方法
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫除尘技术，特别涉及一种烟气洗涤装置及洗涤方法。
背景技术
目前，国内外海上平台设施主机和锅炉排出的烟气基本上还是直接向大气排放，烟气的污染问题一直没有得到有效解决，鉴于海上平台设施空间及环境条件局限性(占地面积、承重能力、安全性、防腐、设备高度限制、台风海浪等气候因素等)，针对海上烟气脱硫除尘技术还处于探索阶段。
喷雾洗涤器是湿式除尘器中比较简单的一种，它是利用液滴、液膜或液层洗涤含尘气流，使粉尘与气流分离沉降的装置，可用于气体除尘，也可用于气体吸收，具有压损小，操作简单、稳定、方便的特点。呈弱碱性的海水是一种天然的脱硫介质，利用海水作为烟气脱硫介质在海上是一种最为经济适用的选择。但到目前为止，国内外还未见海上平台设施利用海水进行烟气脱硫除尘一体化设计的洗涤器。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于对海上设施或船舶上主机或锅炉排出的烟气进行脱硫除尘处理的烟气洗涤装置及洗涤方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的第一技术方案是：一种烟气洗涤装置，包括洗涤塔，所述洗涤塔为由水平段和垂直段构成的L型结构，所述水平段为前端设有原烟气入口的降温洗涤区，所述降温洗涤区的上方设有冷却喷嘴；所述垂直段底部为与所述降温洗涤区连通的烟气缓冲再均匀分布区，所述垂直段中，于烟气缓冲再均匀分布区以上且由下至上依次为逆流洗涤区和除雾区，所述垂直段顶部设有烟囱，所述烟气缓冲再均匀分布区底部一侧设有洗涤液排出口，所述逆流洗涤区装有洗涤喷嘴向下的洗涤喷淋管，所述除雾区装有冲洗水喷嘴向上的除雾器冲洗水管，且在该除雾器冲洗水管上方设有除雾器。
所述烟气缓冲再均匀分布区与所述逆流洗涤区之间装有气体分布器。
所述降温洗涤区(3)的后端装有两块上下错开布置的挡流板。
所述洗涤液排出口上接有U型管。
所述两块挡流板之间的过流面积为所述烟气洗涤降温区过流面积的0.5倍。
所述两块挡流板中离所述原烟气入口较近的一块固接在所述烟气洗涤降温区的底部，且其底部设置有水流通道。
所述烟气洗涤降温区的喷淋面积是所述逆流洗涤区喷淋面积的两倍。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的第二技术方案是：一种烟气洗涤方法，利用海水作为洗涤液，采用上述的烟气洗涤装置洗涤烟气。
本发明具有的优点和积极效果是：洗涤塔采用由水平段和垂直段构成的L型结构，使烟气经过水平段和垂直段时与喷淋海水接触，形成二次洗涤，使烟气中的粉尘颗粒和酸性气体被海水充分吸收中和，极大提高了脱硫除尘效率，减小了装置的体积，从而使其能够在海上平台设施苛刻的空间环境等条件下运行，除尘效率达到70％以上，脱硫效率达到90％以上。本发明具有处理效率高、占地面积小、高度比较低、重量轻、安全和防腐蚀性好的特点，能很好地适应海上平台设施非常有限空间的作业环境。
附图说明
图1是本发明烟气洗涤装置的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
图中：1、底座，2、原烟气入口，3、降温洗涤区，4、冷却喷嘴，5、烟气挡流板，6、洗涤喷淋管，7、除雾器冲洗水管，8、冲洗水喷嘴，9、除雾器，10、烟囱，11、烟气缓冲再均匀分布区，12、气体分布器，13、逆流洗涤区，14、除雾区，15、U型管，16、洗涤喷嘴。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图2，一种烟气洗涤装置，特别适用对海上设施或船舶上主机或锅炉排出的烟气进行脱硫除尘处理，其包括设有底座1的洗涤塔体，其结构特点是，洗涤塔体由水平段和垂直段构成“L”型结构，前端设有原烟气入口2的水平段为降温洗涤区3，垂直段底部为同降温洗涤区3连通的烟气缓冲再均匀分布区11；垂直段中，于烟气缓冲再均匀分布区11以上且由下至上依次为逆流洗涤区13、除雾区14，垂直段顶部设有烟囱10；降温洗涤区3上方设有喷洒海水的冷却喷嘴4，并在靠近烟气缓冲再均匀分布区11的该降温洗涤区3后端设置两块上下错开布置的烟气挡流板5；一块烟气挡流板5与降温洗涤区3底部固接，另一块烟气挡流板5与降温洗涤区3顶部固接，与降温洗涤区3底部固接的烟气挡流板5的下面设有水流通道。烟气缓冲再均匀分布区11底部一侧设有洗涤液排出口，且该洗涤液排出口接有“U”型管15，用于气相液封，该烟气缓冲再均匀分布区11与逆流洗涤区13之间装有气体分布器12，用于烟气的再分布；逆流洗涤区13装有洗涤喷嘴16向下的洗涤喷淋管6，除雾区装有冲洗水喷嘴8向上的除雾器冲洗水管7，且在该除雾器冲洗水管7上方设有除雾器9。
本实施例进一步优选的方案为：两块挡流板5之间的过流面积为烟气洗涤降温区3过流面积的0.5倍。两块挡流板5中离原烟气入口2较近的一块固接在烟气洗涤降温区的底部，其底部设置有水流通道。烟气洗涤降温区3的喷淋面积是逆流洗涤区13喷淋面积的两倍。
上述实施例将错流式喷雾洗涤和逆流式喷雾洗涤结合起来，形成烟气降温洗涤区和逆流洗涤区，从而实现海水对烟气的两次洗涤，提高烟气脱硫除尘效率。
烟气经两次洗涤，去除烟气中的灰尘，解决了海上烟气烟尘污染问题；与此同时，采用海水作喷淋液，利用海水天然碱性吸收烟气中的SO2气体，生成的亚硫酸根离子(SO32-)和氢离子(H+)与海水中的碳酸盐和重碳酸盐反应，生成CO2和水，脱除了烟气中的二氧化硫，从而达到了脱硫除尘的目的。
应用上述烟气洗涤装置对烟气脱硫除尘的方法：
原烟气从原烟气入口2进入，首先在降温洗涤区3内利用海水进行错流式洗涤，烟气中的粉尘颗粒和喷淋海水发生惯性碰撞、拦截和凝聚作用而被捕集并随海水排出。由于天然海水含有可溶性碳酸盐及重碳酸盐，具有吸收酸性气体的能力，因此喷淋海水中的天然碱会吸收烟气中的SO2气体，从而同时达到脱硫的效果；高温烟气(130℃-350℃左右)在经过海水喷淋洗涤后，烟气温度急剧下降到70℃左右，在脱硫除尘的同时，还有降低烟气温度的作用。在降温洗涤区3的后端，设有上下交错的烟气挡流板5，主要作用为捕集增湿后的烟尘并使烟气再次进行分布。
而后，烟气经过烟气挡流板5后向下运动，经烟气缓冲再均匀分布区11底折流后向上流动，进入烟气缓冲再均匀分布区11，经过气体分布器12，使烟气均匀分布在洗涤塔内横截面上；在逆流洗涤区，海水被送入洗涤喷淋管6内，经洗涤喷嘴16喷淋，与烟气逆流接触，气流中的粉尘颗粒进一步被喷淋海水捕集，烟气中的酸性气体被海水进一步吸收中和，对烟气中的烟尘和二氧化硫等酸性气体进行第二次去除。
再后，脱硫除尘后的烟气，经过除雾器9除雾后进入洗涤塔顶部的烟囱10排入大气中；洗涤液经洗涤塔底部的“U”型管15排出，该U型管起气相液封作用，可将未净化完全的烟气与大气隔离。
为防止海水和烟气中酸性气体的腐蚀，同时考虑耐高温，洗涤塔降温洗涤区3及其组件、烟气缓冲再均匀分布区11及其组件、逆流洗涤区13及其组件均最好采用碳钢衬钛板制造；除雾区14和烟囱10由于工作温度较低，可采用碳钢内衬钛板或碳钢衬非金属材料(包括橡胶、玻璃钢、玻璃鳞片、塑料)制造。“U”型管15最好采用双向不锈钢、钛合金或碳钢衬非金属材料(包括橡胶、玻璃钢、玻璃鳞片、塑料)制造，防止海水和烟气中酸性气体的腐蚀。
综上，上述烟气洗涤装置为一种适用于海上平台作业的海水烟气脱硫除尘一体化洗涤装置，具有占地面积小、重量较轻、安全性和防腐蚀性好的特点，能在海上平台设施空间环境条件下运行。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。