常用废气吸收设备的操作参数及优缺点

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常用废气吸收设备的操作参数及优缺点
目前,所用的气体吸收设备大致可分为塔和其他设备。塔型主要包括喷淋塔(俗称空塔)、填料塔、板式塔、湍流球塔、鼓泡塔等。,还有许多其他设备,如管式湿壁吸收器、文丘里射流吸收器、喷雾吸收器等。
喷淋塔结构简单,塔内只有多个喷嘴,气体从下部进入,液体从上部喷出。塔的上部装有除雾器。目前,对空塔的研究在有害气体处理方面非常活跃,出现了许多新的结构形式。
填料塔填充有各种形式的固体填料,即填料。液相通过塔顶喷淋装置分布在填料层上,在重力作用下沿填料表面向下流动,气相在压差的推动下通过填料间隙,从塔的一端流向另一端。气体和液体接触填料的润湿表面,它们的组成沿着塔的高度连续变化。
板式塔内沿塔高设有多层塔板(或塔盘),液体在重力作用下从塔顶逐板流向塔底,在多块板上形成流动的液体层;气体被压力差推动,依次通过每个塔板上的液体层从塔底流向塔顶。气液在塔内逐步接触,两相的组成沿着塔的高度逐步变化。板式塔也根据板的不同形式分为各种类型,如泡沫塔、泡罩塔、喷射板式塔、浮阀塔等。
湍流球塔又称流化填料塔。它在设计上与填料塔没有根本的不同。它的包装是空心或实心的小球。在高气体速度的推动下,小球高速湍流形成流态。液体从塔顶喷出,润湿小球表面,与气相紧密接触,强度更新快,增强了两相的接触传质,提高了吸收效率。
鼓泡塔也称为鼓泡反应器。柱子里装满了吸收液。气体以各种方式吹入塔中。气体是分散相,液体是连续相。多用途有害气体处理喷射鼓泡塔。
吸收反应器的选择应根据气液组分的性质,结合气液反应器的特点和吸收过程的宏观动态特性。所谓吸收反应器的特征是气液分散和接触。为了增加气液接触面积,要求气液以三种形式分散:气相连续液相分散(如喷淋塔、填料塔、湍流球塔等)。),液相连续气相分散(如板式塔、鼓泡塔等。),以及气液同时分散(如文丘里吸收器)。就气液接触形式而言,除了阶梯接触的板式塔外,所有其他类型的塔都是连续接触的。
吸收过程的宏观动力学是指吸收速率是否受扩散、动力学(化学反应)或吸收与化学反应两个因素的控制。在有害气体的处理中,处理一些低浓度、大气体体积的气体。通常,选择极快反应或快速反应。该过程主要受扩散过程控制。因此,有许多形式,其中气相是连续相,液相是分散相。这种形式的气相界面大,湍流度高,有利于吸收。喷淋塔、填料塔、湍流球塔和文丘里吸收器可以满足这些要求。因此,在有害气体的处理中,填料塔和喷淋塔被广泛使用,板式塔和其他类型的塔也在一些场合使用。
常用吸收设备的运行参数及优缺点比较
1.填充吸收塔
操作要点:
液气比1 ~ 10l/m3
喷雾密度6 ~ 8m3/(㎡。h)
压力损失500帕
空塔风速为0.5 ~ 1.2m/s
优点:结构简单,制造容易;填料可以是耐酸陶瓷,易于解决防腐蚀问题。低流体阻力和低能耗;操作灵活可靠。
缺点:气速太高,不能形成溢流,处理能力低;包装大,重量大,检修时劳动量大。当直径较大时,气液分布不均匀,传质效率降低。
2.湍流球塔
操作要点:
空塔风速为1.5 ~ 6.0m/s
喷雾密度20 ~ 110 m3/(m2·h)
压力损失1.5 ~ 3.8千帕
优点:良好的气液接触,相接触表面不断更新,传质系数大;空塔内风速高;球体是湍流的,相互碰撞,不容易缩放和阻挡。
缺点:气液接触时间短,不适合吸收不溶气体;当空气流速不够大时,球就不能漂浮,也不能运行。小球容易损坏渗漏,影响正常运行。
3.鼓泡塔
操作要点:
空塔风速为0.02 ~ 3.5m/s
普通空塔风速小于0.5m/s
液体层的厚度为0.2-3.5m
优点:设备简单,成本低,易于防腐;塔内液体多,吸收能力大。长的气液接触时间有利于缓慢反应的化学吸收。
缺点:空塔气速低,不适合处理废气的大气体积;液层厚,压力损失大,能耗高。
4.筛板塔
操作要点:
空塔风速为1.0 ~ 4.0m/s
小孔的风速为16 ~ 22m/s
液体层的厚度为40-60毫米
单板电阻300 ~ 600帕
喷雾密度12 ~ 15 m3/(m2·h)
优点:结构简单,空塔速度快,处理气量大;能处理含尘气体,同时能除尘、降温和吸收;大直径塔便于维护。
缺点:安装要求严格,托盘要求水平;操作弹性小,容易形成局部流动和液体泄漏,导致吸收率降低。
5.倾斜孔板塔
操作要点:
空塔风速为1.5 ~ 4.0m/s
液体层的厚度为30-40毫米
单板电阻270 ~ 340帕
优点:空塔气速高,处理量大,气体斜喷,增强气液接触和传质,吸收效率高;可处理含尘气体,不易堵塞。
缺点:结构比筛板塔更复杂,制造也更困难。安装要求严格,容易漂移。
6.喷雾塔
操作要点:
空塔风速为0.5 ~ 2.0m/s
液气比为0.6-1.0L/m3
压力损失为100 ~ 200帕
其优点是结构简单、成本低、操作方便。可以除尘,降温,同时吸收和减少压力损失。
缺点:气液接触时间短,难以均匀混合,吸收率低;液体通过喷嘴喷射,功耗大,喷嘴容易堵塞产生雾滴,需要除雾器。
7.文氏管
操作要点:
喉速30 ~ 100米/秒
液气比为0.3-1.2L/m3
压力损失0.8 ~ 9千帕
水压0.2 ~ 0.5兆帕
其优点是结构简单,设备小,空间小。气速高,处理量大,气液接触好,传质好,除尘、冷却和吸收同步进行。
缺点:气液接触时间短,不溶气体吸收率低或反应缓慢;压力损失和功耗大。

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