喷淋塔吸收酸性、酸碱气体工艺及注意事项

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喷淋塔内填料层作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔底部装有填料支承板,填料以乱堆方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。喷淋塔喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。当液体沿填料层向下流动时,有时会出现壁流现象,壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,喷淋塔内的填料层分为两段,中间设置再分布装置,经重新分布后喷淋到下层填料上。

 

喷淋塔作为一种新型喷淋吸收设备已在废气净化中得到广泛应用。它将硫化床的概念发展到汽液传质设备中,使喷淋塔中的填料处于流化状态,因而使传质过程能够得到强化。

它的特点是:气速高,处理能力大,塔的重量轻,汽液分布比较均匀,不易被固体及黏性物料堵塞。特别是由于塔内湍动强烈,故质量及能量传递得以强化,因而能够较大地缩小塔径,降低塔高。该塔处理风量较大,空塔气速1.5~6.0m/s,喷淋密度20~110m3/(m2·h),压力损失1 500~3 800Pa,喷淋塔的除雾装置采用旋流板除雾器,通过使气体通过塔板产生旋转运动,利用离心力的作用将雾沫除下,其除雾效率可达98%-99%,而且结构简单压降较小。

喷淋塔对于各种腐蚀性气体净化处理效果明显,能有效去除氯化氢气体(HCl)、氟化氢气体(HF)、氨气(NH3)、硫酸雾(H2SO4)、铬酸雾(CrO3)、氰氢酸气体(HCN)、碱蒸气(NaOH)、福尔马林(HCHO)等水溶性气体。喷淋塔净化效率高、操作管理简单、使用寿命长。净化处理后的酸碱废气排放达到国家排放标准。

本设备分单塔体和双塔体。采用圆形塔体,用法兰分段联接而成。具体由贮液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、观检窗、出风口等组成。

适用范围:炼油厂、橡胶厂、皮革厂、印刷厂、化工厂、中西药厂、金属铸造厂、塑料再生厂、喷涂溶剂、食品加工厂、肉类加工厂、屠宰场、家禽饲料场、造纸厂、污水处理厂、垃圾转运站等有机和无机物废气净化处理。


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喷淋塔使用注意事项:

1、循环水量的调节:由喷淋塔供水泵来决定,当运行一台锅炉时开一台即可,当冬季两台或三台同时运行时,将两台水泵全部打开,泥浆泵其流量应根据循环泵的流量来调节,使其相等即可。

2、喷淋塔内加药池内的加药量:当运行一台锅炉时,加入碱2袋,加入熟石灰5袋,如冬季运行两台或三台时,可按相应倍数增加药量。

3喷淋塔沉淀池要经常清理,夏天一周清理一次,冬季三天清理一次。

4、灰水分离器排污时,每班排放一次,要分别打开排污阀门,直到有清水排出为止。

5、以上各转动部件要经常检查、注油,发现故障要及时排除,以保证喷淋塔脱硫效果。

6、在上、下楼梯加药时要注意安全,要有自主保安,相互保安意识。

7、工作完毕要及时清理好卫生,做到人走场地清。

来源、作者:郑州赛博科教设备有限公司

5%NaOH溶液(逆流)吸收净化硫酸烟雾相关参数

此次设计拟采用5%NaOH溶液(逆流)吸收净化硫酸烟雾。

2.2集气罩的设计

2.2.1集气罩基本参数的确定

由设计资料知:d=1000mmH'=1200mm

H=500mm α=90˚

D0=d+0.8H=1000+0.8×500=1400mm

罩下口面积为F0=0.25×3.14×1.42=1.5386  (m2)
罩下口边高为h1=0.25=0.25×=0.31 (m) 
罩上口直径拟定为d0=350mm


2.2.2集气罩入口风量的确定

(1)冬季  环境温度为-6,槽料内加酸后温度可达100℃,


取吸气罩入口速度

集气罩排风量

(1)夏季  环境温度为31,槽料内加酸后温度可达100℃,


集气罩排风量

由于冬季排风量大于夏季排风量,应以冬季排风量来计算。

2.3填料塔的设计

2.3.1填料塔参数的确定

(1)填料的规格及相关参数 本设计拟选用50×48×1.8规格的塑料鲍尔环填料(乱堆)。

 填料参数为:φ=120m-1, α1=106.4m2/m3

(2) 计算泛点气速本设计采用质量分数为5%NaOH为吸收液(参数近似取水的参数)。

取液气比=3.5


 =,即==×3.5=2.169

所以 ()0.5=2.169×()0.5=0.0695

查埃克特通用关联图知  (L0.2=0.168

吸收液温度为20μL=1mPa·s

                   Ψ==1可得    uf==3.655(m/s)

(3)计算操作气速u 操作气速为 u=0.7uf=0.7×3.655=2.56(m/s)

(4)计算塔径 由于集中处理三个集气罩的排气量,则填料塔中的混合气体体积流量为

   VG=3Q=3×0.765=2.295(m3/s)

填料塔塔径: D===1.068(m)

圆整D=1.2m(查资料得塔径规格通常为偶数如800mm1000mm1200mm1400mm)

(5)利用圆整后的塔径重新计算操作气速u

               U==2.03(m/s)

(6)校核填料直径与塔体直径的比 =50/1200=0.042<,符合要求。

(7)校核填料塔的喷淋密度 当填料d≤75mm时,填料的最小润湿率为0.08m3/(m·h),最小喷淋量为

Lmin=(MWR) α1=0.08×106.4=8.512[m3/(m2·h)]

L==15.05m3/(m2·h)>Lmin,符合要求。

2.3.2填料层高度确定

(1)填料层高度的计算  由设计资料知

kGa=144/103×106.4=148.7kmol/(m3·h·atm)(1atm=101325Pa

kLa=0.7/103×106.4=0.72h-1

当地大气压p=734/760=0.966(atm)=97879.95Pa

入塔气体中污染物体积含量 y2=y=0.000734

出塔气体中污染物体积含量 y1=×22.4×0.001=0.0000457

则入塔气体中污染物的分压 pA2=py2=0.966×0.000734=0.000709atm=71.8Pa

出塔气体中污染物的分压 pA1=py1=0.966×0.0000457=0.0000441tm=4.7Pa

吸收液中活性组分的临界浓度GKP=bpA=2×pA=411.429pA

填料塔液相进口的临界浓度

 CKP1=411.429pA1=411.429×0.0000457=0.0188(kmol/m3)

填料塔液相出口的临界浓度

 CKP2=411.429pA2=411.429×0.000709=0.292(kmol/m3)

液相进口处活性组分的浓度 CB1==1.25(kmol/m3)

液相总浓度 CT=1000/18=55.556(kmol/m3)

由物料平衡式知 (pApA1)= (CB2CB1)

= 即 ×=3.5CB2=1.229kmol/m3

CKP1B1CKP2B2,所以塔中反应为界面反应。

90时气体的摩尔体积V

V0/T0=V/T,则22.4/273=V/(273+90),得V=29.785(L/mol)

气体的摩尔流率:G===270kmol/(m2·h)]

液体的摩尔流率:L=3.5×270=945[kmol/(m2·h)]=17010kg/(m2·h)

填料塔床层高:h= =5.15m


(2)填料塔床层压降的计算

(L0.2=×()×10.2=0.052

查埃克特通用关联图知:由于前已计算横坐标为0.168,查埃克特通用关联图可知        Δp’=590(Pa/m)

填料塔床层压降:Δp=590×5.15=3038.5(Pa)

 2.3.3填料塔附件选择

(1)选用斜口气体分布器,进口管直径340mm,进口风速15.70m/s,阻力约500Pa

(2)选用栅板支承板,阻力约200Pa

(3)选用多孔盘管式液体分布器,阻力约50Pa

(4)选用液封排液装置;

(5)选用折板除雾器,出口管直径200mm,阻力约100Pa

2.3.4填料塔总压降

                   Δp=3038.5500+200+50+100=3888.5Pa

2.4管网设计

2.4.1风速和管径的确定

保证管内风速在的范围内,本设计选用15.59m/s左右,保证较小的压力损失,并以此标准选择管径,圆整后复核风速。

管径以400mm为主,只是在填料塔进口位置选用300mm管径。

2.4.2系统布置流程图

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