CN104874198B - 适于尾气和烟气的可凝气态物质回收方法和回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于尾气和烟气的可凝气态物质回收方法和一个适于尾气和烟气的可凝气态物质回收系统。该方法通过位于工业炉窑/塔类尾气或烟气排放口上方的集气罩将排放口上方与烟尘/粉尘自然分离的蒸汽或其他气态物质引入输气管，并通过液气混合器将来自输气管的蒸汽或其他气态物质与射流水或其他液态流体的射流混合，将蒸汽或其他气态物质转换为液态水或其他液态流体进行回收，所述液气混合器以水或其他液态流体射流形成的负压抽吸输气管中的蒸汽或其他气态物质。该系统包括集气罩、输气管、液气混合器和加压循环管路。本发明结构简单，操作方便，处理量大，不仅适应于工业乏汽或其他气态物质的回收，还特别适应于电站锅炉烟气中的蒸汽回收。

Description

适于尾气和烟气的可凝气态物质回收方法和回收系统

技术领域

本发明涉及一种适于工业炉窑/塔类的尾气、烟气中蒸汽（水蒸汽）或其他气态物质的回收方法和一个适于工业炉窑/塔类的尾气、烟气中蒸汽或其他气态物质的回收系统。

背景技术

工业炉窑/塔类的尾气和锅炉的烟气中蒸汽或其他气态物质的来源有多种，包括原料中所含的水分或其他液态流体，反应或燃烧所产生的蒸汽或其他气态物质以及因湿式脱硫脱硝等过程中进入尾气、烟气中的蒸汽或其他气态物质等，由于炉窑/塔类尾气、锅炉烟气中的蒸汽或其他气态物质凝结将给烟道带来很大的危害，因此需要尾气或烟气温度控制在露点腐蚀以上，以便将尾气或烟气中的全部水分或其他气态物质随尾气或烟气一同从排放口中排放出来，由此大量的尾气或烟气中所含的蒸汽或其他气态物质和热能被白白浪费掉，特别是对于电站锅炉，由于燃料量大，并且目前多采用湿式方法进行脱硫及脱硝，通过烟气形式排放的蒸汽量很大。

目前还缺乏适于回收尾气或烟气中蒸汽或其他气态物质的方法，并且在通过排放管排放之前，无法在地面上将蒸汽或其他气态物质从尾气或烟气中分离出来，而一般工业炉窑/塔类尾气排放塔、电站锅炉的烟囱均很高，采用现有常规方法从尾气或烟气所排的蒸汽或其他气态物质引入地面设备并进行分离和回收的成本很高，不具有经济上的可行性。

发明内容

本发明的目的是提供了一种适于工业炉窑/塔类的尾气、烟气中蒸汽或其他气态物质的回收方法和一种应用该方法能够从工业炉窑/塔类的尾气、烟气中回收蒸汽或其他气态物质的设备系统，以适应于从尾气或烟气中回收蒸汽或其他气态物质的需要，避免尾气或烟气中所含蒸汽或其他气态物质和能量的浪费。

本发明所采用的技术方案：

一种适于工业炉窑/塔类的尾气、烟气中蒸汽或其他气态物质的回收方法，其通过位于排放口上方的集气罩，将排放口上方与烟尘或粉尘自然分离的蒸汽或其他气态物质（可统称为待处理气体）引入输气管，并通过液气混合器将来自输气管的蒸汽或其他气态物质与射流水或其他液体射流混合，将蒸汽或其他气态物质转换为液态水或其他液态流体进行回收，所述液气混合器以液体射流形成的负压抽吸输气管中的蒸汽或其他气态物质，并依此作为将排放口上方的蒸汽或其他气态物质抽入集气罩的动力，所述射流来源于设有液泵的加压循环系统，所述加压循环系统的水或其他液态流体（可统称为液态流体）的循环方式为水或其他液态流体从液泵的出口排出后，通过供给管送入液气混合器并形成液气混合器中的水或其他液态流体的射流，从液气混合器排出后经回流管进入液泵的进口，从回流管中引出由蒸汽或其他气态物质转换形成的多余液态流体，作为蒸汽或其他气态物质回收所获得的液体。

优选的，所述液气混合器高位安装，所述液泵低位安装，所述液泵采用离心泵，所述供给管上还设置有或者不设有定压器，当设有定压器时，所述液泵出口排出的水或其他液态流体先进入定压器，经定压器定压送入液气混合器，从回流管引出的液体流量依据由蒸汽或其他气态物质转换成的水量或液态流体流量确定，所述供给管或回流管上设有换热器，通过换热器降低循环水或其他液态流体的温度，所述回流管上连接有排放管，通过所述排放管将由蒸汽或其他气态物质转换形成的多余液态流体流量从回流管中引出，所述排放管连接有或者不连接有水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机，当所述排出管连接有水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机时，所述水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机低位安装，依靠势能形成的液压带动水轮发电机或叶轮发电机运转，所述液气混合器设有高压水或其他液态压力流体进口、蒸汽或其他气态物质进口和液气混合后的出口，主要由相互连接的动力驱动室和射流混合室组成，所述动力驱动室和射流混合室均为立式或水平式，所述动力驱动室位于所述射流混合室的上方或前端，所述液气混合器内设有将所述动力驱动室与射流混合室分隔为两部分的隔板，所述隔板上安装有若干喷射管，所述喷射管的进口端位于所述动力驱动室内，出口端位于所述射流混合室内，所述射流混合室由自上至下或有左向右依次连接的吸入室、渐缩管、喉管和渐扩管组成，所述动力驱动室上部上设有高压水或其他液态压力流体进口，所述射流混合室上部设有蒸汽或其他气态物质吸入口，所述渐扩管的下端口为用于排出混合后产物的出口，所述动力驱动室和射流混合室的轴线位于同一条垂直或水平直线上，该垂直或水平直线构成混合器的主轴线。

一种应用该方法能够从工业炉窑/塔类的尾气、烟气中回收蒸汽或其他气态物质的回收系统，其包括集气罩、输气管、液气混合器和加压循环管路，所述液气混合器设有高压水或其他液态压力流体（可统称为压力液体）进口、蒸汽或其他气态物质进口和液气混合后的出口（水汽或其他液、气混合后的出口），所述集气罩位于工业炉窑/塔类、烟囱等的排放口上方，所述输气管的一端连接所述集气罩的出口，另一端连接所述液气混合器的蒸汽或其他气态物质进口，所述加压循环管路包括回流管、液泵和供给管，所述回流管的两端分别连接所述液气混合器的出口和所述液泵的进口，所述供给管的两端分别连接所述液泵的出口和所述液气混合器的高压水或其他液态压力流体进口，所述液气混合器高位安装，通常可以与尾气或烟尘排放口的高度相仿，所述液泵低位安装，通常可以设置在地面上。

优选的，所述液泵采用离心泵，所述回流管上设有回流管控制阀，所述供给管上设有供给管控制阀和供给管逆止阀，所述加压循环管路上还设有下列任意一种或多种装置：

（1）换热器，其放热介质通道串接在所述供给管上或所述回流管上；

（2）散热装置，串接在所述供给管和/或回流管上；

（3）定压器，串接在所述供给管上，且高位安装；

（4）收集装置，串接在所述回收管上；

（5）离心泵出口压力检测仪表，安装在位于所述离心泵出口附近的所述供给管上。

所述回流管上还可以连接有排出管，所述排出管接入收集装置、换热装置、净化装置和回用管道中的任意一种、任意两种、任意三种或全部。

所述液气混合器可以主要由相互连接的动力驱动室和射流混合室组成，所述动力驱动室和射流混合室均为立式或水平式，所述动力驱动室位于所述射流混合室的上方或前端，所述液气混合器内设有将所述液气混合器分隔为上部或前端动力驱动室和下部或后端射流混合室的隔板，所述隔板上安装有若干喷射管，所述喷射管的进口端位于所述动力驱动室内，出口端位于所述射流混合室内，所述射流混合室由自上至下或自左向右依次连接的吸入室、渐缩管、喉管和渐扩管组成，所述动力驱动室上部或顶端设有高压水或其他液态压力流体进口，所述射流混合室上部设有蒸汽或其他气态物质吸入口，所述渐扩管的下端口为用于排出混合后产物的出口，所述动力驱动室和射流混合室的轴线位于同一条垂直或水平直线上，该垂直或水平直线构成混合器的主轴线。

所述隔板可以呈水平或垂直的圆盘状或者呈球冠状，所述球冠状隔板对应的球心位于隔板下方或流体水平流向前方的所述主轴线上，各所述喷射管的轴线均平行于所述主轴线或者各所述喷射管的轴线延长线相交于所述喉管内的主轴线上，当所述隔板呈球冠状且各所述喷射管的轴线延长线相交于所述喉管内的主轴线上时，所述球冠状隔板对应的球心与各所述喷射管的轴线延长线的交点为同一点。

所述蒸汽或其他气态物质吸入口的内侧可以设有斜向向下或水平流向的导流板，所述导流板呈轴线与所述主轴线重叠的圆筒形或者呈轴线与所述主轴线重叠的上大下小或前大后小的锥筒形，各所述喷射管的出口端均位于所述导流板内，所述圆筒形导流板的直径小于所述射流混合室上部的直径，所述锥筒形导流板的顶部与所述隔板连接或与所述隔板下方或后方的射流混合室内壁连接，所述锥筒形导流板的后端低于或超过所述蒸汽或其他气态物质吸入口。

所述射流混合室可以连接有用于向射流混合室输送蒸汽或其他气态物质的输气罩，所述输气罩包括外壁和内壁，所述输气罩外壁和内壁之间的空间构成所述输气罩内的介质通道，所述输气罩内介质通道的进口和出口构成了所述输气罩的出口和进口，所述输气罩进口构成所述液气混合器的蒸汽或其他气态物质进口，所述输气罩的出口与所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口连通，所述输气罩的进口设有用于连接输气管的结构，所述输气罩外壁和内壁的下端均固定连接在所述射流混合室的侧壁上，由此实现所述射流混合室与输气罩之间的连接，所述输气罩外壁的下端与所述输气罩内壁的下端之间的间隙构成所述输气罩的出口，所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口为所述射流混合室侧壁上的圆柱面形开口或者均匀分布在所述射流混合室侧壁上的一个圆柱面上的多个开口，所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口位于所述输气罩内、外壁的下端之间，所述输气罩内、外壁的主体部分均呈以所述主轴线为轴的凸形的旋转曲面形，所述内壁的顶部封闭，所述外壁的顶部设有构成输气罩进口的向上延伸的连接端，所述动力驱动室上部位于所述内壁内，所述输气罩上设有贯穿其内、外壁的封闭的通道孔。

所述射流混合室上的蒸汽或其他气态物质吸入口可以为一个或多个，当所述蒸汽或其他气态物质吸入口的数量为一个时，所述蒸汽或其他气态物质吸入口上设有构成所述蒸汽或其他气态物质进口的输气管接口，当所述蒸汽或其他气态物质吸入口为多个时，所述多个蒸汽或其他气态物质吸入口旋转对称地分布在所述射流混合室侧壁上的一个圆柱面上，相邻蒸汽或其他气态物质吸入口之间的间距全部相等或者不全部相同，各所述蒸汽或其他气态物质吸入口分别连接有各自的输气支管，各所述输气支管的轴线分别位于同一旋转曲面在各自所在部位的母线上，各所述输气支管的顶端汇聚于一个共同的输气管连接部，所述输气管连接部位于所述动力驱动室的正上方或流体流向的后端并设有构成所述蒸汽或其他气态物质进口的输气管接口。

本发明有益效果为：由于采用了位于炉窑尾气排放塔或烟囱的上方集气罩，可以将尾气排放塔或烟囱上方与烟尘或粉尘自然分离的蒸汽或其他气态物质引入输气管，由此极大地简化了尾气或烟气中蒸汽或其他气态物质与烟尘或粉尘的分离，极大地减少了尾气或烟尘或粉尘对回收水或回收其他液态流体和循环流体的污染以及由此带来的处理成本；由于通过水气或液气混合的方式，将蒸汽（包括气态水）转换为液态水或其他气态物质转换为液态流体，由此极大地方便了存储、处理、输送和利用，使无法利用的尾气或烟气中的蒸汽成为能够被利用的液态水或其他气态物质成为能够被利用的其他液态流体，同时还将蒸汽或其他气态物质所含的热能（特别是汽化潜热）转换到混合后的水或其他液态流体中，提高了水或其他液态流体温度，由此可以通过热交换器等方式对这些热能加以利用，另外，这种混合转换不需要苛刻的工艺条件，混入其中的空气基本上不会影响蒸汽或其他气态物质的回收率；由于将液气混合器设置在高位，通常情况下可以与尾气或烟尘的排放口高度相仿，由此不仅缩短了蒸汽或其他气态物质的输送距离，减少了因输送蒸汽或其他气态物质所需的相对庞大的管道系统，同时形成的水或其他液态流体也处于高位，具有很大的势能（位压头），由此可以推动水轮或叶轮发电机等动力设备，以进行相应势能的回收利用，另外由于回水或其他液态流体的回流管可以直接与离心泵的进口连接，形成封闭的回水或其他液态流体的回流管路，水气或液气混合器的位压头形成离心泵的进口压，由此可以将离心泵安装在地面（包括地面建筑或构筑物等）上而无需消耗过高的动力；由于水气或液气混合器利用水射流或其他液体射流产生的负压抽吸蒸汽或其他气态物质，由此无需设置风机，避免了因风机需高位安装以及蒸汽或其他气态物质对风机的腐蚀等问题，同时动力消耗也相对减小；由于可以采用相应的水气或液气混合器，从高压水或其他液态压力流体进口进入动力驱动室上部或顶部的高压水或其他液态压力流体经过在动力驱动室上部空间内的均压，在各喷射管的进口端形成基本相同的压力，经过喷射管后高速喷出，在射流混合室内形成射流，将连接蒸汽或其他气态物质吸入口的蒸汽或其他气态物质吸入，并在流动过程中不断将蒸汽或其他气态物质卷吸到射流中，蒸汽与水接触后释放热能进而转换为液态水，其他气态物质与其他液态流体接触后释放热能而转换为其他液态流体，成为射流中流体的一部分，最终从渐扩管的下端口以液态的形式排出，由于蒸汽或其他气态物质的加入，从渐扩管排出的液体流量多于从高压水管送入的液体流量，多出来的部分就是所回收的蒸汽或其他气态物质，由此将原本无法利用而排放掉的蒸汽变为能够被方便利用的水，将原本无法利用而排放掉的其他气态物质变为能够被方便利用的其他液态流体，实现了蒸汽中水资源的回收或其他气态物质资源的回收；由于动力驱动室和射流混合室均采用立式或水平式，其动力驱动室和射流混合室上下或左右分布，轴线位于同一个垂直或水平直线上，如果垂直布置则可以充分利用水或其他液态流体的势能，在流体向下流动的过程中其势能不断地转换为动能，有利于大幅度减少动力消耗并提高混合效果；由于高压水或其他液态压力流体进入动力驱动室后过水断面显著增大，起到很好的均压效果，使得各喷射管的压力基本相同，有利于实现射流组织的优化，提高对气态流体的抽吸能力和卷吸能力；由于采用了若干喷射管，形成柱形或锥形的集束状射流，使对蒸汽或其他气态物质的抽吸能力和卷吸能力均远大于同流量的单一射流；由于集束状射流与渐缩管的缩径方式基本一致或者说较少冲突，不仅有利于不断加大射流的速度，而且还有利于减小因缩径带来的阻力，有利于减小动力消耗；由于设置了喉管以及喉管后的渐扩管，在喉管处形成高强度的混合冲击并在渐扩管获得充分的热交换和冷凝时间，由此保证了即使在相对恶劣的条件下，也能够实现蒸汽和水的充分混合并使蒸汽全部变为液体水，将其他气态物质和其他液态流体充分混合变成其他液态流体。

本发明结构简单，操作方便，能够处理的气体流量大，不仅适应于工业尾气、乏汽的回收，而且还特别适应于现有技术下无法实现的电站锅炉烟气或冶炼中的蒸汽回收，回收的水可以直接或经过一定的净化处理后回用于锅炉脱硫或其他系统，由此不仅能够有利于节省运行费用，而且还能够大量减少锅炉脱硫系统的水资源消耗甚至无需消耗新水或其他生产系统其他液态流体的消耗。

附图说明

图1是本发明一种蒸汽或其他气态物质回收系统的示意图；

图2是本发明涉及的一种汽水或气液回收装置的结构示意图；

图3是本发明另一种蒸汽或其他气态物质回收系统的示意图。

具体实施方式

本发明涉及的适于工业炉窑/塔类的尾气、烟气中蒸汽成分或其他气态可凝物质成分的回收方法通过位于尾气排放口或烟囱上方的集气罩，将其上方与烟尘或粉尘自然分离的蒸汽或其他气态物质引入输气管，并通过液气混合器将来自输气管的蒸汽与射流水混合，或者将其他气态物质与其他液态流体的射流混合，将蒸汽转换为液态水，将其他气态物质转换为其他液态流体而进行回收，所述液气混合器以液体射流（水射流或其他液体射流）形成的负压抽吸输气管中的蒸汽或其他气态物质，并依此作为将尾气排放口或烟囱上方的蒸汽或其他气态物质抽入集气罩的动力，所述射流来源于设有液泵的加压循环系统，所述加压循环系统用于对水或其他液态流体进行加压循环，所述水或其他液态流体的循环方式为水或其他液态流体从液泵的出口排出后，通过供给管送入液气混合器并形成液气混合器中的水射流或其他液态流体的射流，从液气混合器排出后经回流管进入液泵（优选离心泵）的进口，从回流管中引出由蒸汽转换形成的多余水量或由其他气态物质转换形成的多余其他液态流体，作为蒸汽回收所获得的水或其他气态可凝物质回收所获得的其他液态流体。

优选的，所述液气混合器高位安装，所述液泵低位安装，以简化系统的整体构造，节省成本，方便运行操作和管理，同时，蒸汽形成的水或其他气态物质形成的其他液态流体具有很高的位压头。

优选的，所述液泵采用适应于相应液态流体形式的离心泵。

可选的，所述供给管上可以设置稳压器（定压器），也可以不设有稳压器。当设有稳压器时，所述液泵出口排出的流体（水或其他液态流体）先进入稳压器，经稳压器稳压送入液气混合器，由此保证液气混合器获得稳定的进水或进其他液态流体的压力，有利于运行稳定，同时，也有利于根据稳压器的数据进行离心泵的控制，节省动力消耗。

优选的，从回流管引出的液体流量依据由蒸汽或其他气态物质转换成的水量或液态流体流量确定。

优选的，所述供给管或回流管上设有换热器，通过换热器降低循环水或其他液体流体的温度，不仅实现了热能的回收利用，而且还有利于改善液气混合器的工作状态，提高对蒸汽或其他气态物质的抽吸能力。

优选的，所述回流管上连接有排出管，通过所述排放管将由蒸汽或其他气态物质转换形成的多余液态流体流量（由蒸汽转换形成的多余水量或由其他气态物质转换形成的多余其他液态流体）从回流管中引出，以实现水或其他液态流体加压循环系统的稳定并实现对蒸汽水或其他气态物质的回收。

可选的，所述排出管可以连接有水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机，也可以不连接有水轮或叶轮发电机。当所述排出管连接有水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机时，所述水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机低位安装，依靠势能形成的液压（位压头）带动水轮发电机或叶轮发电机运转，由此回收利用由蒸汽转换形成的水或由其他气态物质转换形成的其他液态流体中的势能。

优选的，所述液气混合器设有高压水或其他液态压力流体进口、蒸汽或其他气态物质进口和液气混合后的出口，主要由相互连接的动力驱动室和射流混合室组成，所述动力驱动室和射流混合室均为立式或水平式，所述动力驱动室位于所述射流混合室的上方或前端，所述液气混合器内设有将所述动力驱动室与射流混合室分隔为两部分的隔板，所述隔板上安装有若干喷射管，所述喷射管的进口端位于所述动力驱动室内，出口端位于所述射流混合室内，所述射流混合室由自上至下或有左向右依次连接的吸入室、渐缩管、喉管和渐扩管组成，所述动力驱动室上部上设有高压水或其他液态压力流体进口，所述射流混合室上部设有蒸汽或其他气态物质吸入口，所述渐扩管的下端口为用于排出混合后产物的出口，所述动力驱动室和射流混合室的轴线位于同一条垂直或水平直线上，该垂直或水平直线构成混合器的主轴线。

本发明的方法所涉及的包括液气混合器在内的各种装置均可以采用下列蒸汽或其他气态物质回收系统中的任意一种相应装置，本发明的方法可以通过下列任意一种蒸汽或其他气态物质回收系统实现，同时，下列任意一种蒸汽或其他气态物质回收系统也均可以采用本发明的任意一种方法。

参见图1-3，本发明涉及的适于工业炉窑/塔类的尾气、烟气中蒸汽或其他气态物质的回收系统包括集气罩410、输气管420、液气混合器100和加压循环管路，所述液气混合器设有高压水或其他液态流体进口121、蒸汽或其他气态物质进口112和水汽或液气混合后的出口170，所述集气罩位于尾气排放口或烟囱500的上方，所述输气管的一端连接所述集气罩的出口，另一端连接所述液气混合器的蒸汽或其他气态物质的进口，所述加压循环管路包括回流管210、离心泵220和供给管230，所述回流管的两端分别连接所述液气混合器的出口（液、气混合后的出口）和所述离心泵的进口，所述供给管的两端分别连接所述离心泵的出口和所述液气混合器的高压水或其他液态流体进口，由此形成了水或其他液态流体的循环及加压，依靠离心泵的压力在液气混合器内形成所需的射流。

优选的，所述液气混合器高位安装，通常可以与烟尘或粉尘排放高度相仿，所述离心泵低位安装，通常可以设置在地面上。

优选的，所述水泵采用离心泵。

优选的，所述回流管上设有回流管控制阀211。

优选的，所述供给管上设有供给管控制阀231。

优选的，所述供给管上供给管逆止阀232。

优选的，所述加压循环管路上还设有下列任意一种或多种装置：

（1）换热器，其放热介质通道串接在所述供给管上或所述回流管上；

（2）散热装置，例如凉水塔，串接在所述供给管和/或回流管上；

（3）稳压器240，优选吸气定压器或消防稳压器，串接在所述供给管上，优选高位安装；

（4）集液装置，例如集液池或集液罐，串接在所述回收管上；

（5）离心泵出口压力检测仪表233，安装在位于所述离心泵出口附近的所述供给管上，具体安装位置可以依据现有技术确定，应保证能够在允许的误差范围内准确地检测到离心泵的出口压力。

优选的，所述回流管上还连接有排出管310，，以便将因蒸汽转换而增加的水量或其他气态物质转换而增加的其他液态流体引出，以回收利用。

优选的，所述排出管接入集液装置320、换热装置340、净化装置和回用管道中的任意一种、任意两种、任意三种或全部，当所述排出管接入多个装置时，可以分别通过各装置的连接支管330与各自相应的装置连接，各连接支管上可以设有各自的控制阀门321、341。

可以将排出管通过相应的连接支管连接换热器的放热介质进口，将尾气或烟气通过相应的管道引入换热器的吸热介质接口，将换热器的放热介质出口连接相应的回用管道以便加以处理和/或利用，将换热器的吸热介质出口通过连接用通道350接入尾气排放塔或炉窑烟囱，由此提高尾气或烟气的温度，进而提高尾气或烟气的抬升能力。

本发明涉及的液气混合器100主要由相互连接的动力驱动室120和射流混合室组成，所述动力驱动室和射流混合室均为立式或水平式，所述动力驱动室位于所述射流混合室的上方或左右，所述液气混合器内设有将液气混合器分隔为上或前部动力驱动室和下或后部的射流混合室的隔板131，所述隔板上安装有若干喷射管132，例如可以固定焊接或者从上、下方用紧固螺母紧固，所述喷射管的进口端位于所述动力驱动室内，出口端位于所述射流混合室内。

优选的，各喷射管的射流形式优选为基本不扩散或较少扩散的形式，以便使这些小射流束141汇集成过水截面逐渐缩小的锥形大射流，以适用于位于所述射流混合室下方或后方渐缩管管径的变化，并且，试验显示，在本发明适应的场合下，射流的扩散程度过大将明显减小蒸汽或其他气态物质的吸入量。

例如，优选的，所述喷射管（或其喷射出流体部分）的管孔为等径的圆孔，出口端端面为中央凸起的弧面形（即其出口端端面与过喷射管轴线的任意平面的交线为中部沿轴向（这里指喷射管的轴线方向）向喷射方向凸起的弧形，该凸起的弧形优选为半圆形或半椭圆形，这种构造的喷射管喷射出的小射流束相对于其他形状的出口端（喷嘴）喷出的流束而言，扩散程度明显减小，由此可以在更长的路径中产生出更好的卷吸效果，并明显有利于减小渐缩管的阻力。依靠若干这种构造的喷射管形成集束状射流组织，能够吸入的蒸汽或其他气态物质的流量明显高于文氏管及其他采用射流抽吸的设备，允许被吸入介质流量在更大范围内变化，另外，还可以通过选择适宜数量的喷射管以及相配套的动力驱动管管径等参数来调整设计处理能力，在现有化工装置排放尾气或冶金等工业炉窑尾气或电厂锅炉的烟气等的蒸汽或尾气或烟气的排放规模范围内，在不改变喷射管尺寸和其他相关构造的情况下，处理能力与喷射管的数量基本上成正比。

所述射流混合管由自上向下或自左向右或自右向左等依次连接的渐缩管140、喉管150和渐扩管160组成，类似于文氏管构造，但不在喉管处设置吸入口，而是在射流混合室上部或前端设置蒸汽或其他气态物质吸入口，将吸入的蒸汽和射流水或其他气态物质和其他液态流体一同送入射流混合管（在进入射流混合管之前也往往已经有一定程度的混合）。由此克服了文氏管吸入量小的缺陷，使处理量可以通过选择适应的动力驱动管管径、喷射管数量以及其他设计参数，满足我国现有任意规格的化工装置、工业炉窑、燃煤电力锅炉等的处理要求；另一方面，由于射流水和蒸汽或射流其他液态流体和其他气态物质一同进入射流混合管，从渐缩管开始就进行着混合，由此大大延长了混合路径，使文氏管中原本不存在混合的渐缩管具备了混合作用，由于渐缩管内若干小射流束在流动和扩散的过程中存在一定的冲击和碰撞，还由于渐缩管的管径逐渐减小，介质流速逐渐加快，使渐缩管会具有很强的混合作用，使水和蒸汽或其他液态流体和其他气态物质在喉管内就实现或基本实现了物质上的充分混合，由此可以大幅度缩短渐扩管的长度，减小体积和节省制造成本。

所述高压水或高压其他液态流体进口121设置在所述动力驱动室上部或顶端。优选的，所述动力驱动室上部的腔室（内部空间）在垂直于水流方向上的尺寸应明显大于其所连接的高压水或高压其他液态流体管道的管径，以便获得足够的均压效果，因此进入动力驱动室的高压液态流体经过适宜程度的均压后，使各喷射管在相同或基本相同的压力下，从出口端喷射出基本相同的射流（可以称为小射流束）。

优选的，所述动力驱动室上部设有用于采集其内部压力的压力表或者设有用于安装压力表的接口180。

优选的，所述高压液态流体进口在所述动力驱动室上部的高度优选不低于所述动力驱动室上部的2/3高度，所述高压液态流体进口可以开设在所述动力驱动室的侧壁上，也可以开设在所述动力驱动室的顶部，而所述喷射管的进口端可以设置在所述隔板的上表面上或者设置在动力驱动室上部且其高度优选不高于所述动力驱动室上部的1/2高度，以优化水流组织，获得良好的均压效果。

优选的，所述射流混合室上部设有蒸汽或其他气态物质吸入口，由此使蒸汽与水的混合或气态与其他液态流体自射流混合室上部的蒸汽或其他气态物质吸入口处开始，有效地延长了蒸汽和水或气态和其他液态流体混合的路径，相对于文氏管而言，有利于大幅度减小轴向长度，特别是，可以利用若干喷射管形成的锥形集束状的小射流束，大幅度增大对蒸汽或其他气态物质的吸入容量，并在实践中涉及的化工装置、工业炉窑、电厂锅炉烟气中蒸汽或其他气态物质排放量的范围内，可以通过改变喷射管的数量以及其他部分的尺寸，满足任何排放量下的蒸汽或其他气态物质的回收。

优选的，所述渐扩管的下端口为用于排出混合后介质的出口170，以利于减小阻力。可以在所述渐扩管的下端设置用于管道连接法兰，或者设置通过等径或变径的连接管道，以便同排出管连接。

优选的，所述动力驱动室和射流混合室的轴线位于同一条垂直或水平直线上，该垂直或水平直线构成混合器的主轴线。由此不仅美观、便于制造，而且还有利于减小阻力。

可选的，所述隔板呈水平的圆盘状，也可以呈球冠状，所述球冠状隔板对应的球心位于隔板下方的所述主轴线上，即中部向上凸起。

优选的，各所述喷射管结构相同（包括形状和尺寸等），以使各喷射管喷出射流的速度、流量及流束形状和大小都基本相等。

可选的，各所述喷射管的轴线均平行于所述主轴线，或者，各所述喷射管的轴线延长线相交于位于隔板下方或左右方的所述主轴线上的一点，该交点优选位于所述喉管内。由此，由各个喷射管喷出的若干小射流束形成均匀的柱形或者锥形的集束状，并逐渐汇集成一个大射流，可以明显地增大对蒸汽或其他气态物质的吸入量并明显地减小阻力。

优选的，当所述隔板呈球冠状且各所述喷射管的轴线延长线相交于位于隔板下方或前方的所述主轴线上的一点时，所述球冠状隔板对应的球心与各所述喷射管的轴线延长线的交点为同一点。

优选的，所述蒸汽或其他气态物质吸入口的内侧设有斜向向下或向左或向右的导流板133，以避免进入射流混合室上部或前部的蒸汽或其他气态物质流冲击和破坏射流应有的流态组织，影响对蒸汽或其他气态物质的抽吸能力和混合效果并增加系统阻力。所述导流板使进入射流混合室上部的蒸汽或其他气态物质流向下弯，由此可以减小对水或其他液态流体的射流组织的冲击和破坏。

优选的，所述导流板呈轴线与所述主轴线重叠的圆筒形或者呈轴线与所述主轴线重叠的上大下小或前大后小的锥筒形（倒截头圆锥或倒圆台的侧面形状）。

优选的，各所述喷射管的下端均位于所述导流板内，所述圆筒形导流板的直径小于所述射流混合室上部的直径，所述锥筒形导流板的顶部与所述隔板连接或与所述隔板下方的射流混合室内壁连接，所述锥筒形导流板的下端或后端低于或长于所述蒸汽或其他气态物质的吸入口，以获得良好的导流效果。

作为一种优选的实施方式，可以通过设置输气罩110的方式将获得的蒸汽或其他气态物质引入蒸汽或其他气态物质的吸入口。具体为：

优选的，所述射流混合室连接有用于向射流混合室输送蒸汽的输气罩，所述输气罩设有出口和进口，所述输气罩的出口与所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口连通，以通过输气罩将获得的蒸汽或其他气态物质引入射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口，所述输气罩的进口可以设有用于连接输气管的输气管接口（例如设置连接法兰），也可以设有其他形式的能够用于连接输气管的结构。

优选的，所述输气罩包括外壁和内壁，所述输气罩外壁和内壁之间的空间111构成所述输气罩内的介质通道，所述输气罩内的介质通道的进口和出口构成了所述输气罩的出口和进口，所述输气罩进口构成所述液气混合器的蒸汽或其他气态物质的进口，所述输气罩外壁和内壁的下端均固定连接在所述射流混合室的侧壁上，由此实现所述射流混合室与输气罩之间的连接。

优选的，所述输气罩外壁的下端与所述输气罩内壁的下端之间的间隙构成所述输气罩的出口，在此情形下，所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口优选为所述射流混合室侧壁上的圆柱面形开口或者均匀分布在所述射流混合室侧壁上的一个圆柱面上的多个开口，所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口位于所述输气罩内、外壁的下端之间。例如，可以将涉及蒸汽或其他气态物质吸入口的射流混合室做成上、下两截，两截之间留有构成所述圆柱形蒸汽或其他气态物质吸入口的间距并设置用于将两截连接成一个整体的支撑架，所述支撑架可以是沿所述射流混合室侧壁所在的圆周上均匀分布且上、下两端分别连接所述射流混合室上截和下截的若干连接杆，由此形成的蒸汽或其他气态物质吸入口不仅开口面积大，布汽均匀，而且制造和安装也简单方便。

优选的，所述输气罩内、外壁的主体部分均呈以所述主轴线为轴的凸形的旋转曲面形，所述内壁的顶部封闭，所述外壁的顶部设有向上延伸的连接端，该连接端的顶部开口就是所述输气罩的进口，也就是所述液气混合器的蒸汽或其他气态物质进口112，所述动力驱动室上部位于所述内壁内，所述输气罩上设有贯穿其内、外壁的封闭的通道孔（即通道孔的孔壁将输气罩内、外壁之间的间隙封闭住，以免输气罩内的蒸汽或其他气态物质从通道孔泄露出来）。为便于制造，可以在输气罩的内、外壁上开孔后，将构成通道孔孔壁的短管两端分别密封焊接在输气罩内、外壁的开口边缘上。由此可以将高压水或高压其他液态流体管穿过该通道孔，也可以将高压水或高压其他液态流体管连接在构成通道孔孔壁的短管上，以该短管直接用作穿过输气罩的高压水或高压其他液态流体管。

作为另一种优选的实施方式，可以不设置输气罩，而以其他方式将获得的蒸汽或其他气态物质引入蒸汽或其他气态物质吸入口。具体为：

优选的，所述射流混合室上的蒸汽或其他气态物质吸入口为一个或多个。当所述蒸汽或其他气态物质吸入口的数量为一个时，所述蒸汽或其他气态物质吸入口上设有构成所述蒸汽或其他气态物质进口的输气管接口（例如设置连接法兰）；当所述蒸汽或其他气态物质吸入口为多个时，所述多个蒸汽或其他气态物质吸入口旋转对称地分布在所述射流混合室侧壁上的一个圆柱面上，相邻蒸汽或其他气态物质吸入口之间的间距全部相等或者不全部相同，各所述蒸汽或其他气态物质吸入口分别连接有各自的输气支管，各所述输气支管的顶端汇聚于一个共同的输气管连接部，所述输气管连接部位于所述动力驱动管的正上方并设有构成所述蒸汽或其他气态物质进口的输气管接口（例如设置连接法兰）。

优选的，各所述输气支管的轴线分别位于同一旋转曲面在各自所在部位的母线上，由此有利于使各输气支管的阻力达到最小并且各输气支管的阻力相同。

本发明所称装置与管道之间的串联是指使该管道传输的介质流全部流经该装置的连接方式。例如，将阀门安装在管道上，又如，将进水或其他流体进入方向的管道出口设置在集液池的上方，使进水或其他液态流体进入方向的管道的水或其他液态流体流入集液池，将出水或其他液态流体流出方向的管道连接在集液池的出口上，使集液池的出水其他液态流体进入出水或其他液态流体流出方向的管道。

除特别说明或者明确具有其他不同含义外，本说明书涉及的轴向为沿主轴线的方向。

除特别说明或者明确具有其他不同含义外，本说明书所称轴线与轴线延长线的含义相同，均表示轴线所在的直线或适宜长度的直线线段。

除特别说明或者明确具有其他不同含义外，本发明所称“左”、“右”仅用于表述水平方向上的相对位置关系，不用于限定实际使用时的左右位置。

除特别说明或者明确具有其他不同含义外，本发明所称主轴线包括位于液气混合器内的主轴线以及位于液气混合器外的主轴线（或称主轴线的延长线）。

本发明公开的各优选技术手段，除特别说明外及一个优选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (9)

1.一种适于尾气和烟气的可凝气态物质回收方法，其通过位于排放口上方的集气罩，将排放口上方与烟尘或粉尘自然分离的蒸汽或其他气态物质引入输气管，并通过液气混合器将来自输气管的蒸汽或其他气态物质与射流水或其他液体射流混合，将蒸汽或其他气态物质转换为液态水或其他液态流体进行回收，所述液气混合器设有高压水或其他液态压力流体进口、蒸汽或其他气态物质吸入口和液气混合后的出口，主要由相互连接的动力驱动室和射流混合室组成，所述动力驱动室和射流混合室均为立式或水平式，所述动力驱动室位于所述射流混合室的上方或前端，所述液气混合器内设有将所述动力驱动室与射流混合室分隔为两部分的隔板，所述隔板上安装有若干喷射管，所述喷射管的进口端位于所述动力驱动室内，出口端位于所述射流混合室内，所述射流混合室由自上至下或由左向右依次连接的吸入室、渐缩管、喉管和渐扩管组成，所述动力驱动室上部上设有高压水或其他液态压力流体进口，所述射流混合室上部设有蒸汽或其他气态物质吸入口，所述渐扩管的下端口为用于排出混合后产物的出口，所述动力驱动室和射流混合室的轴线位于同一条垂直或水平直线上，该垂直或水平直线构成混合器的主轴线，所述液气混合器以液体射流形成的负压抽吸输气管中的蒸汽或其他气态物质，并以此作为将排放口上方的蒸汽或其他气态物质抽入集气罩的动力，所述射流来源于设有液泵的加压循环系统，所述加压循环系统的水或其他液态流体的循环方式为水或其他液态流体从液泵的出口排出后，通过供给管送入液气混合器并形成液气混合器中的水或其他液态流体的射流，从液气混合器排出后经回流管进入液泵的进口，从回流管中引出由蒸汽或其他气态物质转换形成的多余液态流体，作为蒸汽或其他气态物质回收所获得的液体。

2.如权利要求1所述的可凝气态物质回收方法，其特征在于所述液气混合器高位安装，所述液泵低位安装，所述液泵采用离心泵，所述供给管上还设置有或者不设有定压器，当设有定压器时，所述液泵出口排出的水或其他液态流体先进入定压器，经定压器定压送入液气混合器，从回流管引出的液体流量依据由蒸汽或其他气态物质转换成的水量或液态流体流量确定，所述供给管或回流管上设有换热器，通过换热器降低循环水或其他液态流体的温度，所述回流管上连接有排放管，通过所述排放管将由蒸汽或其他气态物质转换形成的多余液态流体流量从回流管中引出，所述排放管连接有或者不连接有水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机，当所述排放管连接有水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机时，所述水轮发电机或适于其他液态流体的叶轮发电机低位安装，依靠势能形成的液压带动水轮发电机或叶轮发电机运转。

3.一种适于尾气和烟气的可凝气态物质回收系统，其特征在于包括集气罩、输气管、液气混合器和加压循环管路，所述液气混合器设有高压水或其他液态压力流体进口、蒸汽或其他气态物质吸入口和液气混合后的出口，主要由相互连接的动力驱动室和射流混合室组成，所述动力驱动室和射流混合室均为立式或水平式，所述动力驱动室位于所述射流混合室的上方或前端，所述液气混合器内设有将所述液气混合器分隔为上部或前端动力驱动室和下部或后端射流混合室的隔板，所述隔板上安装有若干喷射管，所述喷射管的进口端位于所述动力驱动室内，出口端位于所述射流混合室内，所述喷射管的管孔为等径的圆孔，出口端端面为中央凸起的弧面形，所述凸起的弧面形为半圆形或半椭圆形，所述射流混合室由自上至下或自左向右依次连接的吸入室、渐缩管、喉管和渐扩管组成，所述动力驱动室上部或顶端设有高压水或其他液态压力流体进口，所述射流混合室上部设有蒸汽或其他气态物质吸入口，所述渐扩管的下端口为用于排出混合后产物的出口，所述动力驱动室和射流混合室的轴线位于同一条垂直或水平直线上，该垂直或水平直线构成混合器的主轴线，所述集气罩位于工业炉窑、塔类、烟囱的排放口上方，所述输气管的一端连接所述集气罩的出口，另一端连接所述液气混合器的蒸汽或其他气态物质吸入口，所述加压循环管路包括回流管、液泵和供给管，所述回流管的两端分别连接所述液气混合器的出口和所述液泵的进口，所述供给管的两端分别连接所述液泵的出口和所述液气混合器的高压水或其他液态压力流体进口，所述液气混合器高位安装，所述液泵低位安装。

4.如权利要求3所述的可凝气态物质回收系统，其特征在于所述液泵采用离心泵，所述回流管上设有回流管控制阀，所述供给管上设有供给管控制阀和供给管逆止阀，所述加压循环管路上还设有下列任意一种或多种装置：

(1)换热器，其放热介质通道串接在所述供给管上或所述回流管上；

(2)散热装置，串接在所述供给管和/或回流管上；

(3)定压器，串接在所述供给管上，且高位安装；

(4)收集装置，串接在所述回收管上；

离心泵出口压力检测仪表，安装在位于所述离心泵出口附近的所述供给管上。

5.如权利要求4所述的可凝气态物质回收系统，其特征在于所述回流管上还连接有排放管，所述排放管接入收集装置、换热装置、净化装置和回用管道中的任意一种、任意两种、任意三种或全部。

6.如权利要求5所述的可凝气态物质回收系统，其特征在于所述隔板呈水平或垂直的圆盘状或者呈球冠状，所述球冠状隔板对应的球心位于隔板下方或流体水平流向前方的所述主轴线上，各所述喷射管的轴线均平行于所述主轴线或者各所述喷射管的轴线延长线相交于所述喉管内的主轴线上，当所述隔板呈球冠状且各所述喷射管的轴线延长线相交于所述喉管内的主轴线上时，所述球冠状隔板对应的球心与各所述喷射管的轴线延长线的交点为同一点。

7.如权利要求6所述的可凝气态物质回收系统，其特征在于所述蒸汽或其他气态物质吸入口的内侧设有斜向向下或水平流向的导流板，所述导流板呈轴线与所述主轴线重叠的圆筒形或者呈轴线与所述主轴线重叠的上大下小或前大后小的锥筒形，各所述喷射管的出口端均位于所述导流板内，所述圆筒形导流板的直径小于所述射流混合室上部的直径，所述锥筒形导流板的顶部与所述隔板连接或与所述隔板下方或后方的射流混合室内壁连接，所述锥筒形导流板的后端低于或超过所述蒸汽或其他气态物质吸入口。

8.如权利要求7所述的可凝气态物质回收系统，其特征在于所述射流混合室连接有用于向射流混合室输送蒸汽或其他气态物质的输气罩，所述输气罩包括外壁和内壁，所述输气罩外壁和内壁之间的空间构成所述输气罩内的介质通道，所述输气罩内介质通道的进口和出口构成了所述输气罩的出口和进口，所述输气罩进口构成所述液气混合器的蒸汽或其他气态物质吸入口，所述输气罩的出口与所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口连通，所述输气罩的进口设有用于连接输气管的结构，所述输气罩外壁和内壁的下端均固定连接在所述射流混合室的侧壁上，由此实现所述射流混合室与输气罩之间的连接，所述输气罩外壁的下端与所述输气罩内壁的下端之间的间隙构成所述输气罩的出口，所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口为所述射流混合室侧壁上的圆柱面形开口或者均匀分布在所述射流混合室侧壁上的一个圆柱面上的多个开口，所述射流混合室的蒸汽或其他气态物质吸入口位于所述输气罩内、外壁的下端之间，所述输气罩内、外壁的主体部分均呈以所述主轴线为轴的凸形的旋转曲面形，所述内壁的顶部封闭，所述外壁的顶部设有构成输气罩进口的向上延伸的连接端，所述动力驱动室上部位于所述内壁内，所述输气罩上设有贯穿其内、外壁的封闭的通道孔。

9.如权利要求8所述的可凝气态物质回收系统，其特征在于所述射流混合室上的蒸汽或其他气态物质吸入口为一个或多个，当所述蒸汽或其他气态物质吸入口的数量为一个时，所述蒸汽或其他气态物质吸入口上设有构成所述蒸汽或其他气态物质吸入口的输气管接口，当所述蒸汽或其他气态物质吸入口为多个时，所述多个蒸汽或其他气态物质吸入口旋转对称地分布在所述射流混合室侧壁上的一个圆柱面上，相邻蒸汽或其他气态物质吸入口之间的间距全部相等或者不全部相同，各所述蒸汽或其他气态物质吸入口分别连接有各自的输气支管，各所述输气支管的轴线分别位于同一旋转曲面在各自所在部位的母线上，各所述输气支管的顶端汇聚于一个共同的输气管连接部，所述输气管连接部位于所述动力驱动室的正上方或流体流向的后端并设有构成所述蒸汽或其他气态物质吸入口的输气管接口。