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河北廣吉玻璃鋼有限公司
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組合式旋流板凈化塔煙氣脫硫原理

時間:2013-7-9閱讀:6381
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組合式旋流板煙氣脫硫除塵實質上是煙氣中SO2由氣相轉入液相的典型化工傳質過程。由于脫硫液為含堿的水溶液,SO2由與水中堿液接觸后,立即進行酸堿中和反應,因此傳質過程阻力主要集中在氣相,為氣膜控制。按照傳質過程雙膜理論,加大氣相湍動程度和增加氣液接觸面積,有利于SO2的脫除。為了增大氣相湍動程度,防止凈化塔堵塞,使用旋流板作為氣液接觸元件,無論從理論上講還是經實際檢驗,都證明是一個正確合理的選擇:

2.1、氣流通過旋流板作螺旋上升運動時,液流部分被氣流分配到各旋流板葉片上,形成液膜;一部分被氣流沖散成細微的液滴,隨氣流一起上升。在上升過程中,氣液間產生許多旋渦,其間互相滲透,表面不斷更新,這樣就極大地增強了氣液接觸面積和氣相湍動程度,強化了傳質過程。

2.2、旋流板開孔率都在33%以上,氣流穿過旋流板縫隙動能因子常為10~12,有的高達15,因此穿過塔板縫隙的沖刷力大,不會堵塞,這恰恰是填料塔及其它類型塔板所不能及的。

3.3、旋流板塔內淋水裝置不是微孔(或小孔)噴霧器,旋流板塔的供水是靠φ40mm、φ50mm或直徑更大管子直接將水淋降在旋流板的盲板區,靠旋轉的氣流將水分散成細微液滴,所以不存在供水裝置堵塞問題。

3、組合式旋流板凈化塔煙氣脫硫工藝

組合式旋流板凈化塔脫硫除塵可利用印染廠的漂染廢堿水、飲料廠的洗瓶廢堿水、鍋爐排放水為吸收液,實現以廢治廢。

3.1、煙氣脫硫工藝流程圖

3.2、工藝流程圖說明

含硫塵的煙氣被吸入,經引風機增壓后,以一定速度進入凈化塔,在凈化塔內經沖擊、洗滌、淋降和液膜等系列作用,使煙塵中的較大塵粒和相當部分SO2酸氣,在這里得到一定的清除,這一過程稱之為*級凈化。因為煙氣溫度較高(200~220oC),在這一過程產生大量蒸汽。生成的蒸汽與得到初步凈化的煙氣一起上升,與淋降的脫硫液在多個氣液接觸元件――旋流板上反復混旋,使煙氣中的塵和SO2酸氣得以基本清除,這一過程稱之為第二級凈化。凈化后的煙氣再經旋流除霧板除去液沫和霧滴,由凈化塔頂直接排放或入煙囪排放。攜帶塵粒的脫硫液由塔底流出,返回水池,塵粒依靠重力沉入池底,吸收液用泵打入塔內循環使用。為保持循環液中一定的PH值,定期向池中加入堿液或堿。池中用浮球伐保持液位恒定,蒸發水可自動補充。循環液根據其比重,部分間隙排放至水處理站處理。

其工藝過程的化學反應式如下:

SO2 (氣) → SO2 (液)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

Na2SO3 + SO2 + H2 O → 2NaHSO3

由于煙氣中有氧氣,一部分Na2SO3 被氧化

2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4
4、組合式旋流板凈化塔與其他吸收設備操作參數性能比較

組合式旋流板凈化塔除集脫硫除塵于一體外,還有許多其他凈化裝置*的優點:

4.1、脫硫、除塵效率高,一般情況下,達90%以上。

4.2、氣流阻力小,整塔氣流阻力在600Pa以內。因此可選用較低風壓的風機,節省動力。

4.3、處理氣流大。同樣塔徑、同樣氣流阻力,它所處理氣量是填料塔的兩倍。對填料塔,一般空塔速度是2~2.5m/s以下,超過這個值常會發生攔液及液泛現象;而在組合式旋流板凈化塔中,氣流是旋轉上升,氣量加大,旋轉加劇,如果不考慮氣流阻力,只會有益于脫硫除塵,不存在攔液及液泛現象。

4.4、液氣比小,為其他脫硫除塵設備用液量的60%。我司多次使用發現,隨著液氣比增大,脫硫除塵效率增高,但當液氣比增大到一定值時,隨著液氣比增大,氣流阻力會迅速上升,以 0.6~0.8 為佳(見圖)。

4.5、堵塞。塔板開孔率高達33%,氣流過孔沖刷力大;另外,供液至旋流板盲板區的為ф40mm~ф50mm管道,不會堵塞。

4.6、處理氣流溫度高,波動范圍大,既可處理高溫氣體,也可處理常溫氣體。燃油鍋爐煙氣凈化,進塔煙氣溫度220oC,出塔煙氣溫

度65oC;柴油發電機煙氣凈化,進塔煙氣溫度400oC,出塔煙氣溫度70oC;打磨巖石粉塵氣及噴涂有機廢氣屬常溫氣體。

4.7、結構簡單,制造方便,運行平穩,可自動控制,不需額外增添人員操作。

組合式旋流板凈化塔與其他吸收設備操作參數、性能比較表

名 稱 組合式旋流板塔 填 料 塔 噴 淋 塔
液氣比 0.5~0.8 L/m3 1~10 L/m3 0.6~1.0 L/m3
噴淋密度 動能因子10~15 6~8 m3/ m2.h  
壓力損失 < 600 Pa 500 Pa/m < 600 Pa
空塔氣速 4.0~5.0 m/s 2.0~2.5 m/s 0.2~2.0 m/s
結構 簡單、易制 簡單、易制 簡單、易制
處理能力 較低 較強
操作彈性 較大 一般
流體阻力 較小 較小 較小
能量消耗 一般 一般
氣液分布 均勻 不均勻 不易均勻
設備功能 可同時吸收、除塵、降溫 氣體含塵高時易堵塞填料 可同時吸收、除塵、降溫
運行狀況 可靠 填料易堵塞 噴咀易堵塞
凈化效果 一般 一般
防腐 易防腐 易防腐 易防腐
維修 不經常 較經常 較經常

5、綜合語

組合式旋流板凈化塔不但在燃重油鍋爐煙氣脫硫除塵上取得了成功,而且在治理其他各類廢氣上同樣取得了良好效果。我公司利用這一技術治理的各種功率柴油發電機黑煙、食堂爐燃火煙、石材打磨粉塵、沖天爐窯爐煙氣乃至有機廢氣工程,全部運行穩定、質量可靠,一次驗收合格,凈化后的廢氣排放濃度低于國家及省市標準允許值。組合式旋流板凈化塔這一先進的脫硫除塵設備,將隨著我國經濟建設的迅猛發展,發揮出更大的作用。


 

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