逆流式廢氣洗滌塔是一種高效的廢氣處理設備,其核心原理是利用氣液逆向接觸實現污染物的吸收與凈化。該設備主要由塔體、填料層、噴淋系統(tǒng)、除霧段及循環(huán)系統(tǒng)組成,廢氣從塔底進入并逆流向上,與從塔頂噴淋而下的吸收液充分接觸,污染物在填料層表面被吸收或發(fā)生化學反應,凈化后的氣體經除霧段去除液滴后排出。
逆流式設計顯著提升了處理效率。廢氣與吸收液在填料層形成逆流交叉流動,氣液接觸面積大且接觸時間長,確保污染物被充分吸收。例如,針對酸性廢氣(如H?S、SO?、NO?、HCl等),吸收液中的堿性物質可與其發(fā)生中和反應,生成可溶性鹽類隨液體排出。設備通常配備循環(huán)水泵和過濾網,實現吸收液的循環(huán)利用,降低運行成本。
1、塔體(Tower Body)
功能:容納整個洗滌過程的主體結構。
材質:
PP(聚丙烯):耐腐蝕,成本低,適用于大多數酸堿性廢氣。
PVC(聚氯乙烯):耐腐蝕,常用于中等強度的酸性氣體處理。
FRP(玻璃鋼):強度高,耐腐蝕,適用于大尺寸或高壓差工況。
不銹鋼:適用于高溫、強腐蝕或有潔凈度要求的場合(成本高)。
設計:通常為立式圓柱形,內部根據功能劃分不同區(qū)域。
2、噴淋系統(tǒng)(Spray System)
功能:將洗滌液均勻地噴灑到塔體截面上,形成液滴或液膜,與上升的氣體充分接觸。
組成部分:
噴嘴(Nozzles):關鍵部件,決定液滴大小、噴射角度和覆蓋范圍。常用螺旋型、空心錐型噴嘴,材質多為PP、PVDF或陶瓷。
噴淋管道(Spray Piping):輸送洗滌液至各層噴嘴,通常采用PP或UPVC管。
噴淋層(Spray Levels):一般設置1-3層,確保足夠的氣液接觸時間和面積。多層設計可提高去除效率。
3、填料層(Packing Layer)
功能:增加氣液接觸的比表面積和接觸時間,是傳質過程的核心區(qū)域。填料提供了巨大的濕潤表面,使氣體分散成細小氣泡,液體形成薄膜,極大促進傳質。
類型:
散堆填料(Random Packing):如拉西環(huán)(Raschig Ring)、鮑爾環(huán)(Pall Ring)、階梯環(huán)(Cascade Mini Ring)、空心球等。安裝方便,成本低。
規(guī)整填料(Structured Packing):如波紋板填料(Sulzer BX,Mellapak)。壓降低,效率高,但成本較高。
材質:PP、PVC、陶瓷、金屬(特殊工況)。
支撐裝置:填料支撐格柵或格柵板,用于承托填料層。
4、除霧器(Mist Eliminator/Demister)
功能:位于塔頂噴淋層上方,用于去除被氣流夾帶的微小液滴,防止“帶水”現象,保護下游設備(如風機、煙囪),并減少水耗。
類型:
折流板式(Baffle Type):利用慣性碰撞原理,結構簡單,壓降較低。
絲網式(Mesh Pad Type):捕霧效率高,尤其對微小液滴,但易堵塞,壓降較高。
旋流板式(Vane Type):結合離心力和慣性,效率高,不易堵。
沖洗裝置:為防止除霧器因粉塵或結晶物堵塞,通常配備自動沖洗噴嘴,定期用水清洗。
5.循環(huán)泵(Recirculation Pump)
功能:將洗滌液從循環(huán)水箱中抽出,加壓后送至塔內的噴淋系統(tǒng)。
要求:需耐腐蝕(如襯氟泵、PP泵、不銹鋼泵),流量和揚程需滿足噴淋需求。
6、循環(huán)水箱(Recirculation Tank/Sump)
功能:
儲存洗滌液。
作為氣液分離的緩沖區(qū),落下的液體在此匯集。
可集成pH計、電導率儀等傳感器,用于監(jiān)控水質。
可設置攪拌器,防止沉淀物堆積。
材質:PP、PE、混凝土(內襯防腐)。
7、加藥系統(tǒng)(Dosing System)-(針對化學洗滌)
功能:當需要化學吸收時(如用NaOH溶液吸收HCl氣體),此系統(tǒng)用于向循環(huán)水箱中定量添加酸、堿或其他化學藥劑,以維持洗滌液的有效成分濃度和pH值。
組成:藥劑儲罐、計量泵、管路、pH/ORP控制器。
8、風機(Fan)
功能:提供動力,將污染氣體抽入洗滌塔,并克服整個系統(tǒng)的阻力(塔體、填料、除霧器、管道)。
位置:通常為引風式(Induced Draft),即安裝在洗滌塔出口之后,使塔體處于負壓狀態(tài),防止氣體泄漏。
要求:需防腐蝕(如玻璃鋼風機、襯膠風機),并具有足夠的風量和風壓。
9、進出風口(Inlet&Outlet Ducts)
進風口:位于塔體下部側面或底部,引導廢氣進入塔內。常設計有導流板,使氣流均勻分布。
出風口:位于塔頂,處理后的潔凈氣體由此排出,連接至煙囪或下一處理單元。
10、控制系統(tǒng)(Control System)
功能:自動化運行和監(jiān)控。
監(jiān)測參數:
循環(huán)水箱液位
洗滌液pH值(對于化學洗滌)
電導率(監(jiān)控鹽分濃度)
風機運行狀態(tài)
泵的運行狀態(tài)
控制功能:
自動啟停泵和風機。
根據pH值自動控制加藥泵啟停。
低液位報警和保護。
故障報警。
11、排放與補充系統(tǒng)
排污口(Blowdown Line):定期排放部分循環(huán)液,防止污染物濃度過高或鹽分結晶。
補水口(Make-up Water Line):自動補充因蒸發(fā)、排污和帶出而損失的水分,通常由浮球閥或電磁閥控制。