(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111628534.5 (22)申请日 2021.12.28 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114272702 A (43)申请公布日 2022.04.05 (73)专利权人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 专利权人 国家电投集团远 达环保工程有限 公司重庆科技分公司 (72)发明人 王济平　 (74)专利代理 机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 专利代理师 程纾孟 (51)Int.Cl. B01D 47/02(2006.01)B01D 53/18(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (56)对比文件 US 201018076 5 A1,2010.07.2 2 CN 112337234 A,2021.02.09 CN 2074783 00 U,2018.0 6.12 CN 10740 3033 A,2017.1 1.28 KR 201801 19125 A,2018.1 1.01 CN 112675682 A,2021.04.20 审查员 杨晓洁 (54)发明名称 沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件、 其设计方 法、 和脱硫除尘装置 (57)摘要 本发明提供一种沸腾式泡沫脱硫除尘传质 构件， 该构件包含多个模块区， 多个模块区中的 至少两个的孔隙均匀度是不同的。 通过上述模块 化设计， 可以灵活地调节非均匀流场， 最终实现 烟气中二氧化硫和粉尘的充分脱除， 达到超低排 放目标。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 114272702 B 2022.12.30 CN 114272702 B 1.一种沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件， 所述传质构件为板状体， 包括多个沿板厚度方 向延伸的通 孔， 其特征在于， 所述传质 构件在板平面中包含多个模块区， 每个模块区由多个相同的正方形区组成， 每个所述通孔在一个正方 形区内， 其中， 所述多个模块区中的至少两个的孔隙均匀度是不同的， 每个模块区的所述 孔隙均匀度由下式计算： 在式(I)中， X表示模块区的孔隙均匀度， n表示模块区中的正方形区的个数且为大于1 的整数， εi表示第i个正方形区的通孔覆盖率， ε表示模块区中 的平均通孔覆盖率， 所述孔隙 均匀度的范围为0.85 ≤X≤0.95。 2.根据权利要求1所述的传质构件， 其特 征在于， 所述正方形区的边长a为28m m至42mm。 3.根据权利要求1所述的传质构件， 其特 征在于， 每个模块区的面积范围为1m2至2m2。 4.根据权利要求1所述的传质构件， 其特 征在于， 所述板状 体的厚度范围为3m m至5mm。 5.根据权利要求1所述的传质构件， 其特 征在于， 所述通孔为与所述 正方形区同心的圆形通 孔。 6.一种设计权利要求1所述的沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件的方法， 其特征在于， 所述 方法包括以下步骤： 步骤1： 模拟地在吸 收塔内设置一层 传质构件； 步骤2： 进行吸 收塔内的流场分布的模拟计算； 步骤3： 将步骤2中模拟计算得到的流场与目标流场比较， 若达标则结束设计， 若未达标 则进行步骤4； 步骤4： 模拟地调节流场不达标区域的模块区的孔隙均匀度， 随后再次进行步骤2。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 在步骤1中， 模拟设置的一层 传质构件的各模块区的孔隙均匀度均为1。 8.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 在步骤4中， 在模拟调节过程中设定平均通 孔覆盖率恒定 。 9.一种脱硫除尘装置， 其特 征在于， 所述脱硫除尘装置包括： 脱硫吸收塔； 和 仅一个设置在所述脱硫吸收塔中的传质 构件， 所述传质 构件是权利要求1所述的传质 构件。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114272702 B 2沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件、 其设计方 法、 和脱硫除尘装 置 技术领域 [0001]本发明涉及烟气净化领域， 具体涉及一种沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件、 其设计 方法、 和一种脱硫除尘装置 。 背景技术 [0002]在用于燃煤烟气净化处理的喷淋式脱硫吸收塔中， 使脱硫浆液与烟气相遇并混合 反应， 实现烟气的脱硫除尘。 [0003]已经使用了沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件来促进烟气与脱硫浆液的混合和反应。 沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件是多孔的传质构件。 当烟气通过沸腾式泡沫脱硫除尘传质构 件时， 将自激发形成沸腾式泡沫层， 增加了气液接触面积和湍流 强度， 增强了二氧化硫与浆 液的传质效果。 通过泡沫对其内部颗粒 的惯性和扩散捕集作用， 提高了粉尘颗粒与液相表 面碰撞粘附几率， 实现对细颗粒粉尘的高效脱除。 [0004]目前， 对燃煤烟气污 染物治理的要求不断提高， 超低排放已逐渐成为主流。 由于超 低排放推广时间短， 已应用机组多为优质煤， 同时机组实际运行煤种 与设计煤种相差大， 因 此传统传质构件在高硫高灰劣质煤机组上应用时投资大、 运行成本高， 而且超低排放效果 不明显。 为尝试实现超低排放， 已提出 的方案包括增加吸收塔 喷淋层数， 加大浆液循环量； 增设壁环， 减少烟气走廊； 增加传质构件层数等。 增加吸收塔喷淋层数和加大浆液循环量的 缺点为运行成本高。 增设壁环和减少烟气走廊的缺点为效果不明显。 增加传质构件层数 的 缺点包括增大了吸收塔内烟气阻力， 运行成本高； 而且不同机组内流场分布不同， 均质的传 质构件整流作用较差， 适用性 不强。 [0005]已提出了一种双孔型传质构件， 其采用两种不同孔径的间隔周期设置的孔来组成 传质构件中的孔阵列， 并且通过在吸 收塔中多层堆叠这样的孔阵列来形成传质构件。 [0006]对于沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件， 仍存在发展的需要。 发明内容 [0007]在一个方面， 本发明提供一种沸腾式泡沫脱硫除尘传质构件， 所述传质构件为板 状体， 包括多个沿板厚度方向延伸的通 孔， 其特征在于， [0008]所述传质构件在板平面中包含多个模块区， 每个模块区由多个相同的正方形区组 成， 每个所述通孔在一个正方 形区内， [0009]其中， 所述多个模块区中的至少两个的孔隙均匀度是不同的， [0010]每个模块区的所述 孔隙均匀度由下式计算： [0011] [0012]在式(I)中， X表示模块区的孔隙均匀 度， n表示模块区中的正方形区的个数且为大 于1的整数， εi表示第i个正方 形区的通 孔覆盖率， ε表示模块区中的平均通 孔覆盖率。 [0013]优选地， 所述 孔隙均匀度的范围为0.85 ≤X≤0.95。说　明　书 1/7 页 3 CN 114272702 B 3