SO2和NH3尾气净化新技术

SO2和NH3尾气净化新技术

一、技术背景 在化工及环保等领域中，气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等，在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外，还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据，分别提出了液相、气相传质系数的经验关联：液相传质系数kL∝g^(1/3)，而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究，Norman等利用溶质渗透理论，都导出kL∝g^(1/6)。但在重力场中g是一个恒定的有限值，因此在重力场中，无论采用何种新填料，如何改进塔和釜的结构，改变气液进出口以及塔中的流动状况，都不能从根本上大幅度提高传质效率。

70年代未，英国帝国化学公司（ICI）受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发，设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床（Rotating Packed Bed, 简称RPB）。

RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化，它通过提高离心力，使重力场中的g转变为旋转加速度g'，这一加速度不再是常数，其大小由转速和床层结构决定，以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数，又由于超重力场独特的操作方式，可以使填料的有效相界面积增大，最终使液相体积传质系数得以增大，从而大幅度提高传质速率。

本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入研究，开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。

二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成，转体由电机带动，通过变频调节电机转速，气液均由转子流量计测定流量。二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部，在床层中与吸收液逆流接触，在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后，在离心力的作用下，通过填料层后被甩向床层外缘，然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁，最后由收集箱底的排液管流出收集箱。

RPB的技术特性： （1）有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 （2）压降随液量、气量的增大而增大，随空隙率、转速的增大而减小。 （3）有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 （4）气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 （5）吸收效率高。

设备图示： 1. 吸收剂罐；2. 循环罐；3. 吸收剂泵；4. 循环泵；5. 液体流量计；6. 气体流量计；7. 截止阀；8. 缓冲罐；9. 钢瓶；10. 超重力场；11. 变频器；12. pH计；

三、操作条件和处理指标 转速：500—1200rpm 二氧化硫、氨气体积流量：5.5×10^-3 m^3/h 吸收剂流量：0.03—0.07 m^3/h 操作温度：室温 SO2和NH3的吸收率：分别达99.5%和98.45% 项目通过了省科技厅组织的鉴定，总体上达到国际先进水平（SO2排放浓度小于世界同行标准30×10^-5）。

四、合作方式 可转让技术，也可技术入股联合生产；或联合开发下游产品。

SO₂和NH₃尾气净化新技术

一、技术背景

在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外，还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据，分别提出了液相、气相传质系数的经验关联：液相传质系数k_L∝_g^1/3，而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究，Norman等利用溶质渗透理论，都导出k_L∝_g^1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值，因此在重力场中，无论采用何种新填料，如何改进塔和釜的结构，改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。

70年代未，英国帝国化学公司（ICI）受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发，设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床（Rotating Packed Bed, 简称RPB）。

RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化，它通过提高离心力，使重力场中的g转变为旋转加速度g/，这一加速度不再是常数，其大小由转速和床层结构决定，以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数，又由于超重力场独特的操作方式，可以使填料的有效相界面积增大，最终使液相体积传质系数得以增大，从而大幅度提高传质速率。

本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究，开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。

二、净化方法

主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成，转体由电机带动，通过变频调节电机转速，气液均由转子流量计测定流量，二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部，在床层中与吸收液逆流接触，在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后，在离心力的作用下，通过填料层后被甩向床层外缘，然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁，最后由收集箱底的排液管流出收集箱。

RPB的技术特性：

（1）有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。

（2）压降随液量、气量的增大而增大，随空隙率、转速的增大而且减小。

（3）有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。

（4）气相总传质系数比普通塔高7-10倍。

（5）吸收效率高。

1.吸收剂罐；2.循环罐；3.吸收剂泵；4.循环泵；5.液体流量计；6.气体流量计；7.截止阀；8.缓冲罐；9.钢瓶；10.超重力场；11.变频器；12.pH计；

三、操作条件和处理指标

转速500—1200rpm，二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h，吸收剂流量0.03—0.07 m3/h，操作温度室温，SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定，总体上达到国际先进水平（SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5）。

四、合作方式

可转让技术，也可技术入股联合生产；或联合开发下游产品。