噴淋塔吸收酸性、酸堿氣體工藝及注意事項
噴淋塔內填料層作為氣液兩相間接觸構件的傳質(zhì)設備。填料塔底部裝有填料支承板,填料以亂堆方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動(dòng)。噴淋塔噴淋液從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上,并沿填料表面流下。氣體從塔底送入,經(jīng)氣體分布裝置分布后,與液體呈逆流連續通過(guò)填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。當液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí),有時(shí)會(huì )出現壁流現象,壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質(zhì)效率下降。因此,噴淋塔內的填料層分為兩段,中間設置再分布裝置,經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。
噴淋塔作為一種新型噴淋吸收設備已在廢氣凈化中得到廣泛應用。它將硫化床的概念發(fā)展到汽液傳質(zhì)設備中,使噴淋塔中的填料處于流化狀態(tài),因而使傳質(zhì)過(guò)程能夠得到強化。
它的特點(diǎn)是:氣速高,處理能力大,塔的重量輕,汽液分布比較均勻,不易被固體及黏性物料堵塞。特別是由于塔內湍動(dòng)強烈,故質(zhì)量及能量傳遞得以強化,因而能夠較大地縮小塔徑,降低塔高。該塔處理風(fēng)量較大,空塔氣速1.5~6.0m/s,噴淋密度20~110m3/(m2·h),壓力損失1 500~3 800Pa,噴淋塔的除霧裝置采用旋流板除霧器,通過(guò)使氣體通過(guò)塔板產(chǎn)生旋轉運動(dòng),利用離心力的作用將霧沫除下,其除霧效率可達98%-99%,而且結構簡(jiǎn)單壓降較小。
噴淋塔對于各種腐蝕性氣體凈化處理效果明顯,能有效去除氯化氫氣體(HCl)、氟化氫氣體(HF)、氨氣(NH3)、硫酸霧(H2SO4)、鉻酸霧(CrO3)、氰氫酸氣體(HCN)、堿蒸氣(NaOH)、福爾馬林(HCHO)等水溶性氣體。噴淋塔凈化效率高、操作管理簡(jiǎn)單、使用壽命長(cháng)。凈化處理后的酸堿廢氣排放達到國家排放標準。
本設備分單塔體和雙塔體。采用圓形塔體,用法蘭分段聯(lián)接而成。具體由貯液箱、塔體、進(jìn)風(fēng)段、噴淋層、填料層、旋流除霧層、觀(guān)檢窗、出風(fēng)口等組成。
適用范圍:煉油廠(chǎng)、橡膠廠(chǎng)、皮革廠(chǎng)、印刷廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、中西藥廠(chǎng)、金屬鑄造廠(chǎng)、塑料再生廠(chǎng)、噴涂溶劑、食品加工廠(chǎng)、肉類(lèi)加工廠(chǎng)、屠宰場(chǎng)、家禽飼料場(chǎng)、造紙廠(chǎng)、污水處理廠(chǎng)、垃圾轉運站等有機和無(wú)機物廢氣凈化處理。
噴淋塔使用注意事項:
1、循環(huán)水量的調節:由噴淋塔供水泵來(lái)決定,當運行一臺鍋爐時(shí)開(kāi)一臺即可,當冬季兩臺或三臺同時(shí)運行時(shí),將兩臺水泵全部打開(kāi),泥漿泵其流量應根據循環(huán)泵的流量來(lái)調節,使其相等即可。
2、噴淋塔內加藥池內的加藥量:當運行一臺鍋爐時(shí),加入堿2袋,加入熟石灰5袋,如冬季運行兩臺或三臺時(shí),可按相應倍數增加藥量。
3噴淋塔沉淀池要經(jīng)常清理,夏天一周清理一次,冬季三天清理一次。
4、灰水分離器排污時(shí),每班排放一次,要分別打開(kāi)排污閥門(mén),直到有清水排出為止。
5、以上各轉動(dòng)部件要經(jīng)常檢查、注油,發(fā)現故障要及時(shí)排除,以保證噴淋塔脫硫效果。
6、在上、下樓梯加藥時(shí)要注意安全,要有自主保安,相互保安意識。
7、工作完畢要及時(shí)清理好衛生,做到人走場(chǎng)地清。
來(lái)源、作者:鄭州賽博科教設備有限公司
5%NaOH溶液(逆流)吸收凈化硫酸煙霧相關(guān)參數
此次設計擬采用5%NaOH溶液(逆流)吸收凈化硫酸煙霧。
2.2集氣罩的設計
2.2.1集氣罩基本參數的確定
由設計資料知:d=1000mm,H'=1200mm,
取H=500mm, α=90?
則D0=d+0.8H=1000+0.8×500=1400mm
罩下口面積為F0=0.25×3.14×1.42=1.5386 (m2)
罩下口邊高為h1=0.25=0.25×=0.31 (m)
罩上口直徑擬定為d0=350mm
2.2.2集氣罩入口風(fēng)量的確定
(1)冬季 環(huán)境溫度為-6℃,槽料內加酸后溫度可達100℃,
取吸氣罩入口速度
集氣罩排風(fēng)量
(1)夏季 環(huán)境溫度為31℃,槽料內加酸后溫度可達100℃,
集氣罩排風(fēng)量
由于冬季排風(fēng)量大于夏季排風(fēng)量,應以冬季排風(fēng)量來(lái)計算。
2.3填料塔的設計
2.3.1填料塔參數的確定
(1)填料的規格及相關(guān)參數 本設計擬選用50×48×1.8規格的塑料鮑爾環(huán)填料(亂堆)。
填料參數為:φ=120m-1, α1=106.4m2/m3
(2) 計算泛點(diǎn)氣速本設計采用質(zhì)量分數為5%的NaOH為吸收液(參數近似取水的參數)。
取液氣比=3.5
因=,即==×3.5=2.169
所以 ()0.5=2.169×()0.5=0.0695
查??颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖知 ()μL0.2=0.168
吸收液溫度為20℃,μL=1mPa·s
Ψ==1可得 uf==3.655(m/s)
(3)計算操作氣速u(mài) 操作氣速為 u=0.7uf=0.7×3.655=2.56(m/s)
(4)計算塔徑 由于集中處理三個(gè)集氣罩的排氣量,則填料塔中的混合氣體體積流量為
VG=3Q=3×0.765=2.295(m3/s)
填料塔塔徑: D===1.068(m)
圓整D=1.2m(查資料得塔徑規格通常為偶數如800mm,1000mm,1200mm,1400mm等)
(5)利用圓整后的塔徑重新計算操作氣速u。
U==2.03(m/s)
(6)校核填料直徑與塔體直徑的比 =50/1200=0.042<,符合要求。
(7)校核填料塔的噴淋密度 當填料d≤75mm時(shí),填料的最小潤濕率為0.08m3/(m·h),最小噴淋量為
L噴min=(MWR) α1=0.08×106.4=8.512[m3/(m2·h)]
L噴==15.05m3/(m2·h)>L噴min,符合要求。
2.3.2填料層高度確定
(1)填料層高度的計算 由設計資料知
kGa=144/103×106.4=148.7kmol/(m3·h·atm)(1atm=101325Pa
,kLa=0.7/103×106.4=0.72h-1
當地大氣壓p=734/760=0.966(atm)=97879.95Pa
入塔氣體中污染物體積含量 y2=y=0.000734
出塔氣體中污染物體積含量 y1=×22.4×0.001=0.0000457
則入塔氣體中污染物的分壓 pA2=py2=0.966×0.000734=0.000709atm=71.8Pa
出塔氣體中污染物的分壓 pA1=py1=0.966×0.0000457=0.0000441tm=4.7Pa
吸收液中活性組分的臨界濃度GKP=bpA=2×pA=411.429pA
填料塔液相進(jìn)口的臨界濃度
CKP1=411.429pA1=411.429×0.0000457=0.0188(kmol/m3)
填料塔液相出口的臨界濃度
CKP2=411.429pA2=411.429×0.000709=0.292(kmol/m3)
液相進(jìn)口處活性組分的濃度 CB1==1.25(kmol/m3)
液相總濃度 CT=1000/18=55.556(kmol/m3)
由物料平衡式知 (pA-pA1)= -(CB2-CB1)
得-= 即 -×=3.5得CB2=1.229kmol/m3
因CKP1
求90℃時(shí)氣體的摩爾體積V
因V0/T0=V/T,則22.4/273=V/(273+90),得V=29.785(L/mol)
氣體的摩爾流率:G===270kmol/(m2·h)]
液體的摩爾流率:L=3.5×270=945[kmol/(m2·h)]=17010kg/(m2·h)
填料塔床層高:h= =5.15m
(2)填料塔床層壓降的計算
()μL0.2=×()×10.2=0.052
查??颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖知:由于前已計算橫坐標為0.168,查??颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖可知 Δp’=590(Pa/m)
填料塔床層壓降:Δp=590×5.15=3038.5(Pa)
2.3.3填料塔附件選擇
(1)選用斜口氣體分布器,進(jìn)口管直徑340mm,進(jìn)口風(fēng)速15.70m/s,阻力約500Pa
(2)選用柵板支承板,阻力約200Pa;
(3)選用多孔盤(pán)管式液體分布器,阻力約50Pa;
(4)選用液封排液裝置;
(5)選用折板除霧器,出口管直徑200mm,阻力約100Pa。
2.3.4填料塔總壓降
Δp=3038.5﹢500+200+50+100=3888.5(Pa)
2.4管網(wǎng)設計
2.4.1風(fēng)速和管徑的確定
保證管內風(fēng)速在的范圍內,本設計選用15.59m/s左右,保證較小的壓力損失,并以此標準選擇管徑,圓整后復核風(fēng)速。
管徑以400mm為主,只是在填料塔進(jìn)口位置選用300mm管徑。