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- 工業VOCs廢氣凈化常壓下洗滌吸收塔的設計選擇實踐
- 發布日期:2021年03月15日 點擊次數:73 所屬分類:新聞中心
工業VOCs廢氣凈化常壓下洗滌吸收塔的設計選擇實踐
一、吸收塔是化學工業中常用的氣液傳質設備之一。具有結構簡單、便于用耐腐蝕材料制造以及壓降小的等優點,可通過采用高效填料、塔板、噴頭、除霧、氣液分離器等等,以獲得很好的經濟效果,常用于吸收、精餾等分離過程。
吸收的分離
溶質與溶劑是否發生顯著的化學反應
化學吸收
物理吸收
混合氣體進入液相的組分
單組分吸收
多組分吸收
過程進行中溫度的變化情況(VOC氣相)
等溫吸收
非等溫吸收
VOCs處理中多組分、等溫的物理與化學吸收較多
二、一般設計程序
1、吸收液的選擇
2、平衡數據的計算
3、操作數據的計算,通常由物料和能量衡算組成,其中能量衡算決定吸收過程是等溫過程還是絕熱過程。
4、塔的選擇
5、塔的計算,對填料塔,一般根據泛點條件計算,對板式塔則根據氣流速度或者板塔的液體處理能力計算。
6、塔高或塔板數的計算,對填料塔,塔高系由平衡的操作數據求得傳質單元數,在乘以傳質單元高度求得,對板式塔,可先把平衡線和操作線繪成曲線圖,求得理論塔板數在除以算出的總塔板效率。
三、吸收液(吸收劑)的選擇
對VOCs的吸收劑選擇合適的吸收液很重要,有化學吸收與物流吸收,前者吸收速率大,傳質系數一般都有所提高,如用水吸收二氧化硫時,有氣膜、液膜共同控制,改用堿性吸收液后,便成 了氣膜控制。吸收液的種類如下:
序號
吸收液種類
適用廢氣場合
備注
1
水
易溶于水的有害氣體
與溫度有關,溫度高,效率低,廢氣濃度很低時候,效率低,便宜,經濟
2
堿性吸收液
能與堿反應的有害氣體
常用:氫氧化鈉,氫氧化鈣,氨水,碳酸鈉
3
酸性吸收液
增加有害氣體在稀酸中的溶解度或是化學反應
如一氧化碳,二氧化碳在稀硝酸中吸收
4
有機吸收液
主要用于VOCs
洗油吸收苯,瀝青煙,焦化廢氣,聚乙醇醚,冷甲醇,二乙醇胺做吸收劑吸收硫化氫,二氧化碳等。
一,吸收液(吸收劑)的選擇
VOCs的吸收液的選擇,要考慮以下方面
1、提高吸收速度、增加吸收效率,減少吸收液用量與設備尺寸,對有害物組分的溶解度要大,其他組分盡量小
2、為了減小吸收液的損失,其蒸氣壓盡量低。
3、為了減少設備投資,盡量不采用腐蝕性介質
4、粘度要低,比熱不大,不起泡。
5、盡可能無毒,難燃,并且化學穩定性好,冰點要低。
6、來源充足,價格低廉,就地取材,易再生重復使用
7、使用中有利于有害組分的回收利用
比較易溶于水的廢氣通常都用于水作吸收液,酸性廢氣如硫化氫、二氧化硫、等可用堿性或其他專門吸收液,焦化類氣體等。
8、當吸收劑為水時,采用精餾處理就可以回收有機溶劑
9、當吸收劑為非水溶劑時,從降低運行成本考慮,常需進行吸收劑的再生。
10、用液體石油類物質回收苯乙烯。
11、對混合VOC含氯化氫、硫酸霧等酸性成分,但濃度不高時,采用堿性吸收填料塔,板式塔作為預處理。
12、混合VOC含氨氣等堿性成分,但濃度不高時,采用酸性填料塔在作為預處理。
四、塔的選擇
1、廢氣吸收塔的種類與大致適用范圍,按氣液相接觸形態分為三類:
(1)氣體以氣泡形態分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、攪拌鼓泡吸收塔。
(2)液體以液滴狀分散在其相中的噴射器、文氏管、噴霧管。
(3)液體以膜狀運動與氣相進行接觸的填料塔和降膜吸收塔
2、吸收塔應具備以下基本要求:
(1)氣液之間應有足夠的接觸面積和一定的接觸時間
(2)氣液之間擾動劇烈,吸收阻力小,吸收效率高。
(3)操作范圍寬,運行穩定,有合適的彈性
(4)氣流通過設備阻力小,能耗低。
(5)具有足夠的機械強度和耐腐蝕能力
(6)結構簡單,便于制作和檢修。
填料塔:它由外殼、填料、填料支承、液體分布器、中間支承和再分布器、氣體和液體進出口接管等部件組成,塔外殼多采用金屬材料,也可用塑料制成,填料是填料塔的核心,它提供塔內氣液兩相的接觸面,填料和塔的結構決定了塔的性能。
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