一、提出问题

    本技术发明人认为，对于气、液、固三相在混合流动中所发生的化学反应、传质传热问题，应着眼于透过宏观现象深入到微观世界进行研究。研究中发现，气、液、固三相之间的化学反应，都是发生在两相接触界面上的，一旦界面反应后生成反应产物而达到饱和，形成一层饱和界膜，便阻碍了反应的深入进行，即产生了所谓的化学反应双膜阻力。也就是说，膜阻力是制约化学反应速度和化学反应充分程度的核心问题。只有克服了膜阻力，才能大幅度提高化学反应速度，才能使反应充分进行。而克服膜阻力的有效手段，便是不断而迅速地更新界膜，使整个空间永远充满待反应的新鲜物质，从而达到提高反应速度、在有限的空间和时间内反应充分进行的目的。

二、技术特征

    基于上述观点，经过深入研究，本技术发明人建立了“气流切割”这一全新概念。“气流切割”概念的中心思想，就是把连续相的气流切割成许多薄薄的片状细流，并使之均处于湍急的紊流状态，同时辅以人为制造的大量的局部涡流，其二者综合作用的结果主要体现在两方面：一方面是极大地增加了反应物的接触界面数量和接触界面面积，另一方面是以此为动力，不断而迅速地更新反应界膜，从而使膜阻力减为最小。在切割连续相的同时，为分散相提供一个支撑平台，延长两相的反应时间，增加反应吸收效率。在栅面上还可以使用催化剂和触媒剂，提高反应效率。

三、结构形式

    研究的深入进行，已使问题概念化，而使概念形式化的最佳方式是“环栅”。为此，精心设计了环栅塔，使之充分而真切地体现出“气流切割”的概念。

    环栅塔的关键部件就是“环栅”。在一个多边形或圆形的筒状塔体内，布置有专门设计的环栅，以此实现切割气流的目的。气流流经环栅时，被切割成许多薄片，栅板上布置有众多孔洞，气流被切割后旋即沿栅板流过，掠过孔洞时，便产生一个个湍急的小涡流。栅板间距很小，气流在其间在湍流和涡流的双重作用下，扰动非常强烈，这就为增加接触反应界面数量和面积以及不断而迅速地更新反应界膜，提供了极其有利的条件。由于栅板间距很小，为防止堵塞，特别设计了自动清堵装置。清堵装置起两个作用，主要是实现气流通道永不堵塞，其次是该装置在运动中加剧了气流的扰动。

四、试验效果

    本技术已经被原理性试验所证实。应用在脱硫除尘系统，脱硫率大于90%，除尘率大于98%，且能自行脱水除雾，气流阻力不大，各方面技术性能都非常好。

五、应用范围

1、化工生产

    凡是气、液、固三相在混合流动中进行化学反应、传质传热等场合，都能应用。在栅板上还可以放置催化剂，用于必须有催化剂参与的化学反应中。

2、烟气净化

    环栅塔应用于锅炉和工业窑炉的烟气净化处理上，更能显示其与众不同的优势，它既可以单独用于脱硫（如回收石膏），也可以集脱硫除尘于一体同时进行，而当烟气原始有害物含量过高时，还可以两级串联使用。用环栅塔净化处理烟气，不但除尘效率高，更突出的是脱硫效率高，这在满足排放总量控制要求方面，便具有得天独厚的优越性，可谓意义非常。

六、技术优势

    综上所述，环栅塔完全可以取代或部分取代当前广泛应用的如旋流板塔、填料塔、淋洗空塔等各种反应塔。相对于上述诸塔，环栅塔具有无与伦比的技术优势。

1、化学反应速度快，能充分进行化学反应，生产或处理效率高。如用于锅炉烟气脱硫除尘，脱硫率可稳定在90%以上，除尘率可稳定在98%以上。

2、适用范围广，在化工生产、烟气净化等各个领域，均能广泛应用。

3、体积小、重量轻、构造精巧，便于运输、安装、运行和维护，且节省占地面积，能灵活而方便地用于场地狭小的在用老系统的改造。

4、当用于锅炉或工业窑炉废气净化处理时，整合应用我们的“滑滤”技术（见《脱水机原创性的变革》一文及《对沉淀池的一次革命》一文），从而形成一个完全不同于传统设计的全新系统，不但使系统更完美，还可以省去庞大的沉淀系统，进而大大节省建设用地和建设费用。可以说，在烟气净化处理领域，环栅塔技术已是卓尔不群，再组合进来滑滤技术，更显得卓越非凡。

5、节能显著。用于烟气净化处理时，由于不需要大的液气比，故而不需要太大的循环水泵，可以节省运行中的电能消耗。

七.开发前景

    “气流切割”概念的建立，使气、液、固三相接触反应的应用走出了将气流作为连续相处理的传统误区，开创了这一应用领域的新天地。而将宏观现象以微观化处理，更可见本技术的真知灼见。开发后，环栅塔技术可广泛应用于化工生产、锅炉烟气和工业窑炉的废气处理、以及饮食行业大灶油烟净化处理等各个领域，大可取代当前广泛应用的各种各样的传统形式的反应塔而独领风骚，堪称一枝独秀，开发应用前景非常明朗可见。这主要体现在如下三个方面。

1、技术先进。环栅塔技术，以“气流切割”概念为技术支持点，摈弃了诸如旋流板塔、填料塔、淋洗空塔等传统技术将气流当作连续相处理的老路，大幅度地提高了气体处理能力，简化了工艺系统，能广泛地应用于化工生产和烟气治理等各个领域。

2、经济效益显著。正是因为有了既先进又适用的技术做坚实的支持平台，所以开发应用环栅塔技术，必然使开发者获得显著的经济效益，得到丰厚的投资回报。因为：

（1）卖点明确。我们的卖点是技术。在知识经济的今天，我们所销售的归根结底是全方位的技术服务，而不是简单的应用技术所开发的产品。

（2）质优价廉。技术先进，并不等于产品造价昂贵。恰恰相反，先进的技术打造的产品是质优价廉、性能优越、功能独特、适应性强的优秀更优秀的产品，这是普遍的自然规律。我们的理念是，以客户需求为导向，以产品销售为依托，以技术研发为平台。因此，我们用先进的高新技术生产出来的将是高性能低生产成本的产品，是典型的好吃不贵的杰作。从这个意义上讲，就产品的售价而言，将数倍于生产成本。

（3）工程系统化。环栅塔技术，作为技术支持点，最终还是将应用于工程系统上。如应用于化工生产，环栅塔便是这一系统中的主体设备；如应用于烟气净化处理，环栅塔则是这一系统中的关键设备。在实用上，组合进我们的“滑滤“技术，便构建了新一代工程系统的骨架。这样，工程系统化后，我们将实现在相对于传统治理技术总造价大幅下降的同时，保证获得丰厚的利润回报。

    社会效益显著。当前，我国的环境污染状况早已到了非彻底整治不可的程度。严重的环境污染，不但严重影响了我国的国际形象，而且也给国民经济造成了重大损失，同时还严重威胁了广大人民群众的身心健康。从中央到地方，我国各级政府都在下大力气整治环境污染，企业界也已认识到了问题的严重性，都不同程度地致力于污染治理。但是，由于历史欠账太多，污染物排放点多、面广、量大，而治理资金却普遍不足，尤其是经济欠发达地区和效益欠佳的工矿企业，更是力不从心。这就构成污染治理任重道远、举步维艰的瓶颈。环栅塔技术的出现，给环保产业中的烟气脱硫领域带来了希望的曙光。应用这一技术，可以大幅度提高二氧化硫吸收率，简化工艺系统，从而大幅度降低建设投资和运行费用。就企业而言，它使广大工矿企业既建得起，也用得起，也就乐意建；就社会而言，企业乐意建，贯彻执行国家环保政策工作就顺利了，推广应用环保新技术工作也就随之得以顺利进行，最终结果是使有限的污染治理资金最大化地获得污染治理效果，为我国的环保事业和环保产业作出应有的贡献。污染得到了治理，天蓝了，水清了，山绿了，经济腾飞了，人民康健了，国富民强的中国，真正像一个巨人，巍然屹立于世界民族之林。那时，我们这些致力于祖国环保事业的有识之士，真的笑到了最后。