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简单分析影响有机废气喷淋塔除尘效果的因素

2019-12-22 16:50:53
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有机废气喷淋塔是废气治理设备中的一种,在工业酸碱废气治理领域中占有着越来越重的地位。采用有机废气喷淋塔化学吸收工业排放气中的有毒、有害成分的环保新技术的推广和应用。我们总结了有机废气喷淋塔的吸收原理,并结合工程实践,确定了有机废气喷淋塔本体设计的具体方法及设计中应该注意的问题。

有机废气喷淋塔吸收净化气态污染物的主体设备室吸收装置,包括各种类型的吸收塔、文丘里洗涤器、鼓泡反应器等。有机废气喷淋塔在吸收装置中,含有可被吸收的污染物a的混合气体与吸收剂S逆流(或顺流)接触,完成有机废气喷淋塔吸收过程,被净化了的气体(不被溶解的组分b和剩余的a)和吸收液(含有a和s),分别排出装置之外作进一步的处理。气态污染物的净化速率,与吸收装置的结构、性能和吸收过程中的气液平衡有相当大的关系。

有机废气喷淋塔吸收过程进行的方向与限度取决于溶质在气液两相中的气液平衡有关系。有机废气喷淋塔对于任何气体,在相应条件下,在某种溶剂中溶解达到平衡时,其在气相中的分压是相应的,称之为平衡分压,用p*表示。在有机废气喷淋塔吸收过程中,当气相中溶质的实际分压p高于其与液相成平衡的溶质分压时,即p>p*时,溶质便由气相向液相转移,于是发生了吸收过程。p与p*的差别越大,吸收的推动力越大,吸收的速率也就越大;反之,如果p<p*,溶质便由液相向气相转移,即吸收的逆过程,成为解吸(或脱吸)。

有机废气喷淋塔吸收过程是一个相际传质机理,主要有双膜理论、薄膜理论、溶质渗透理论、表面较新理论、界面动力状态理论等,这些理论对于相际传质过程中的界面状况及流体力学因素的影响等方面的研究和描述各有千秋。不同类型的吸收塔分别采用不同的传质机理作为自己的理论模型。但是,目前尚不能据此进行传质设备的计算或解决其他实际问题。

那么,影响有机废气喷淋塔除尘效果的因素有哪些呢?经过我们专业人员分析,大概原因如下:

一、喷淋覆盖率

喷嘴喷出的液体需能够全部覆盖离喷嘴出口相应距离的有机废气喷淋塔截面,防止有机废气喷淋塔内出现没有喷淋液的区域而产生气体短路问题。一般要求每个喷淋层的喷淋覆盖率以200%-300%为宜。喷淋覆盖率可按下式计算:喷淋覆盖率=Nm×Am/A式中:Nm—每个喷淋层内喷嘴数量;Am—距离喷嘴出口1m处测得的每个喷嘴喷淋面积㎡;A---距离喷嘴出口1m处的有机废气喷淋塔横截面积,喷淋液滴粒径及主要设计参数。

二、喷嘴布置

有机废气喷淋塔内喷嘴的布置应使有机废气喷淋塔横截面被喷淋液全部、均匀地覆盖。一般都采用多层喷嘴的布置方式,相邻两层间的喷嘴呈交错布置。两层间的距离为1~2m。每个喷淋层上需布置足够数量的喷嘴,相邻喷嘴喷出的水雾相互搭接叠盖,不留空隙,使喷出的液滴全部覆盖有机废气喷淋塔的整个断面,而且要尽可能减少沿塔壁流淌的液体量,同时要降低喷淋液对塔壁的直接冲刷磨损。

三、喷淋液滴粒径及主要设计参数

选择较佳的喷淋液滴粒径是确定有机废气喷淋塔主要设计参数的先决条件。在相同的喷淋条件下,雾化液滴粒径愈大,其比表面积愈小,降低除尘速率。但液滴粒径太小,易被汽化或者被气流带走,增加了除沫器的负荷,而且直接减少了喷淋洗涤的液滴量,同样会影响除尘速率。

此外,再来介绍一下有机废气喷淋塔喷嘴结构及特性:喷淋洗涤塔的性能主要取决于液滴粒径和数量,而液滴粒径和数量又取决于洗涤液总流量和喷嘴的特性。喷嘴喷雾特性主要包括喷嘴操作压力、流量及喷雾粒径、粒径分布、雾化角和允许通过喷嘴的较大固相颗粒。允许通过的固相颗粒粒径愈大,表明该喷嘴不易堵塞,操作稳定性好,可利用含固量高的循环喷淋液进行反复喷淋洗涤,减少补充水的消耗,同时也减少了污水的排放量。喷淋液滴的粒径分布也是喷嘴的一个重要特性,有机废气喷淋塔要求喷淋的液滴粒径分布窄,尤其是要求小于0.5mm的液滴要尽量少,由于细液滴会被气流夹带进入除沫器,增加除沫器的负荷,并减少了有效的洗涤液量。