阜陽(yáng)飼料廠廢水處理設(shè)備性能
生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣通過(guò)管道吸收到噴淋塔,通過(guò)噴淋塔去除廢氣中的顆粒物等,再通過(guò)風(fēng)機(jī)由煙囪排放,
噴淋塔吸收原理
吸收凈化氣態(tài)污染物的主體設(shè)備是吸收裝置,包括各種類型的吸收塔、文丘里洗滌器、鼓泡反應(yīng)器等。在吸收裝置中,含有可被吸收的污染物A的混合氣體與吸收劑S逆流(或順流)接觸,完成吸收過(guò)程,被凈化了的氣體(不被溶解的組分B和剩余的A)和吸收液(含有A和S),分別排出裝置之外作進(jìn)一步的處理。氣態(tài)污染物的凈化效率,與吸收裝置的結(jié)構(gòu)、性能和吸收過(guò)程中的氣液平衡有相當(dāng)大的關(guān)系。
吸收過(guò)程進(jìn)行的方向與極限取決于溶質(zhì)在氣液兩相中的平衡關(guān)系。對(duì)于任何氣體,在一定條件下,在某種溶劑中溶解達(dá)到平衡時(shí),其在氣相中的分壓是一定的,稱之為平衡分壓,用p*表示。在吸收過(guò)程中,當(dāng)氣相中溶質(zhì)的實(shí)際分壓p高于其與液相成平衡的溶質(zhì)分壓時(shí),即p> p* 時(shí),溶質(zhì)便由氣相向液相轉(zhuǎn)移,于是發(fā)生了吸收過(guò)程。p與p*的差別越大,吸收的推動(dòng)力越大,吸收的速率也就越大;反之,如果p< p* ,溶質(zhì)便由液相向氣相轉(zhuǎn)移.即吸收的逆過(guò)程.稱為解吸(或脫吸)。
吸收過(guò)程是一個(gè)相際傳質(zhì)過(guò)程。關(guān)于吸收的相際傳質(zhì)機(jī)理,主要有雙膜理論、薄膜理論、溶質(zhì)滲透理論、表面更新理論、界面動(dòng)力狀態(tài)理論等,這些理論對(duì)于相際傳質(zhì)過(guò)程中的界面狀況及流體力學(xué)因素的影響等方面的研究和描述各有千秋。不同類型的吸收塔分別采用不同的傳質(zhì)機(jī)理作為自己的理論模型。但是,目前尚不能據(jù)此進(jìn)行傳質(zhì)設(shè)備的計(jì)算或解決其它實(shí)際問(wèn)題。
在吸收操作中,伴有顯著化學(xué)反應(yīng)的吸收過(guò)程稱為化學(xué)吸收。例如,用NaOH、Na2C03、或NH3 OH等的水溶液吸收CO2、S02或H2S等,均屬化學(xué)吸收。
因此,在用吸收法凈化氣態(tài)污染物時(shí),應(yīng)該根據(jù)被吸收氣體的性質(zhì)選擇適宜的吸收劑,并盡可能的采用化學(xué)吸收(酸堿反應(yīng)等)的方法。
噴淋塔的整體設(shè)計(jì)
由于吸收塔內(nèi)氣液流動(dòng)傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性,目前實(shí)際的工程設(shè)計(jì)主要靠經(jīng)驗(yàn)。噴淋塔本體設(shè)計(jì)的一般步驟如下:根據(jù)運(yùn)行工況下的實(shí)際廢氣流量和塔內(nèi)氣體流速,確定塔徑;根據(jù)塔內(nèi)氣速、停留時(shí)間或容積吸收率等參數(shù)確定塔的主體高度;進(jìn)行噴淋管和噴嘴以及除霧器等配件的設(shè)計(jì)。
塔徑的確定
吸收塔的塔徑主要由運(yùn)行工況下塔內(nèi)的實(shí)際廢氣流量和塔內(nèi)氣速確定。
由工藝流程確定進(jìn)入吸收塔的廢氣量。實(shí)際運(yùn)行工況下塔內(nèi)廢氣的體積流量發(fā)生了變化,這是由于:廢氣在進(jìn)入塔后在大量噴淋液的作用下迅速降溫,放熱使一部分水分蒸發(fā),使廢氣中的水蒸氣在操作溫度下達(dá)到飽和,從而廢氣的體積流量增加了。
研究及實(shí)踐表明,逆流噴淋空塔中的合適氣速范圍為2.6m/s~3.4m/s,典型值為3m/s。氣速增加,一方面使得氣液兩相界面湍動(dòng)加強(qiáng),氣膜厚度減薄,傳質(zhì)速率常數(shù)增加,而且可以減緩液滴下降的速度,使體積有效傳質(zhì)面積增加,因而可以使塔高降低。但是另一方面,氣速增大,停留時(shí)間縮短,要求增加塔高,使其對(duì)塔高的降低作用削弱。此外,氣速的提高還會(huì)影響除霧效果。因此,氣速的選擇需要綜合考慮。
吸收區(qū)高度的確定
工程設(shè)計(jì)中吸收區(qū)高度一般指廢氣進(jìn)口水平中心線到噴淋層中心線的距離。根據(jù)廢氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間和空塔氣速,可以確定噴淋塔的主體高度。對(duì)于化學(xué)吸收,一般情況下,廢氣在塔內(nèi)停留2S~5S即可達(dá)到預(yù)期的吸收效果。設(shè)計(jì)時(shí)還要綜合考慮液氣比、噴霧狀況、氣速、塔結(jié)構(gòu)等因素的影響。
噴淋管和噴嘴的設(shè)置
噴淋的作用是造成盡可能大的氣液傳質(zhì)界面。為了使噴淋液沿整個(gè)吸收塔截面均勻分布,一般設(shè)置2~6層噴淋管,層間距0.8~2m。噴淋層由一根或幾根主管和布滿塔內(nèi)的支管組成,支管上均勻布置噴嘴。各層噴淋管交錯(cuò)布置。根據(jù)需要可以選擇不同型式的噴淋管。
噴嘴的選型和合理、優(yōu)化布置是達(dá)到良好吸收效果的保證。目前,噴淋噴嘴可選用實(shí)心或空心錐形或螺旋型噴嘴。噴嘴的選取主要在于其霧化性能,而霧化性能又取決于噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)以及循環(huán)吸收劑進(jìn)口壓力和黏度等。如果噴嘴進(jìn)口壓力越大,噴嘴的壓力降越大,通過(guò)噴嘴的液體流量越大,且噴出的霧化液滴平均直徑就越小,氣液接觸反應(yīng)的表面積就越大;但噴嘴壓力降增大,能耗也就越大。一般吸收塔噴淋用噴嘴的霧化平均粒徑在200~2000m,噴霧角度為90°~120°,根據(jù)循環(huán)液的流量和所需噴霧的平均粒徑選擇不同型式的噴嘴。
噴淋液是由循環(huán)泵提供,基本配置是一臺(tái)循環(huán)泵對(duì)應(yīng)一層噴淋管。循環(huán)泵從吸收塔底部吸入吸收劑,送至吸收塔上部的噴淋管??梢愿鶕?jù)廢氣負(fù)荷調(diào)整循環(huán)泵及各層噴淋管的開停。根據(jù)需要將新鮮吸收劑補(bǔ)充至循環(huán)泵進(jìn)口,與循環(huán)的吸收劑充分混合后補(bǔ)充至塔內(nèi)。
除霧器的設(shè)置
為了防止噴淋的霧滴被煙氣夾帶出塔,在吸收塔噴淋區(qū)上部,需要設(shè)置除霧器。根據(jù)允許氣體夾帶霧滴量及粒徑大小及塔內(nèi)氣速、壓力降要求選擇不同型式的除霧器。
對(duì)于含有粉塵的廢氣,噴淋噴嘴和除霧器容易堵塞,可以設(shè)置水沖洗系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行清洗。
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