洗涤塔废气治理装置是工业废气处理领域中大范围的应用的设备,以下是上海热之缘详细介绍:
洗涤塔主要是基于气液传质理论来工作的。当废气进入洗涤塔后,与从塔顶喷淋而下的洗涤液充分接触。在接触过程中,废气中的污染物分子会由于浓度差的驱动,从气相主体向液相转移。这种转移过程是通过分子扩散和对流扩散实现的。例如,对于易溶于水的酸性气体(如氯化氢),当废气与水接触时,氯化氢分子会迅速溶解于水中,是因为在气液界面处,氯化氢在气相中的分压高于其在液相中的平衡分压,从而促使其向液相扩散。
从物理化学角度看,根据亨利定律,在一定温度下,当气体在液体中的溶解度较小时,其在液体中的平衡浓度与它在气相中的分压成正比。这为洗涤液吸收废气中的某些成分提供了理论依照。例如,对于一些溶解度较低的有机废气,通过向洗涤液中添加适当的化学试剂(如有机溶剂),可以增大其在液相中的溶解度,来提升吸收效率。
除了物理吸收,对某些废气还涉及化学吸收。当废气中的污染物能与洗涤液发生化学反应时,会明显提高吸收效率。例如,在处理含二氧化硫(SO₂)的废气时,采用碱性洗涤液(如氢氧化钠溶液),化学反应式为:2NaOH + SO₂→Na₂SO₃+ H₂O。这种化学吸收过程比单纯的物理吸收更有效,因为化学反应可以将污染物转化为其他物质,以此来降低其在气相中的平衡分压,促使更多的污染物被吸收。
塔体形状通常为圆筒形或方形,材质有多种选择。常见的有玻璃钢、不锈钢和塑料(如 PP、PVC)。玻璃钢塔体拥有非常良好的耐腐的能力、质轻和强度较高的特点,适用于大多数化学工业废弃净化处理;不锈钢塔体则具备优秀能力的耐腐的能力和较高的机械强度,适合处理含有腐蚀性强的废气或者在较为恶劣的工业环境中使用;塑料塔体成本较低,但是耐温性和机械强度相对有限,大多数都用在处理温度和压力较低的废气。
塔体的高度和直径是根据处理废气的流量、污染物种类和浓度等因素设计的。一般来说,较高的塔体能增加废气与洗涤液的接触时间,有利于提高处理效果,但同时也会增添设备的成本和占地面积。
喷淋系统是洗涤塔的核心部件之一。它包括喷头和供液管道。喷头的类型多样,常见的有螺旋喷头、空心锥喷头和实心锥喷头等。螺旋喷头能使洗涤液呈螺旋状喷出,增大了洗涤液与废气的接触面积;空心锥喷头能形成空心的锥形喷雾,使洗涤液在塔内分布更加均匀;实心锥喷头则形成实心的锥形喷雾。
供液管道负责将洗涤液输送到喷头,并且要确保洗涤液的流量和压力稳定。通常会配备有流量调节阀和压力表,以便于调节和监测。洗涤液的流量和喷头的布局要根据塔体的大小、废气流量和处理要求等因素做到合理设计,以保证洗涤液能够均匀地喷洒在整个塔体截面上。
填料层位于喷淋区下方,其作用是进一步增加气液接触面积和接触时间。填料的种类非常之多,如陶瓷填料、塑料填料(如鲍尔环、拉西环)和金属填料等。陶瓷填料具有耐高温、耐腐蚀的特点;塑料填料重量轻、价格实惠公道;金属填料强度高、导热性好。
当废气通过填料层时,会在填料表面与洗涤液进行充分的接触和传质。填料的形状和大小也会影响气液接触效果,例如鲍尔环填料具有较大的空隙率和比表面积,能够有效提升气液传质效率。
除雾器安装在塔体顶部,用于去除废气中夹带的液滴。在洗涤过程中,废气可能会夹带洗涤液液滴,如果不加以去除,会导致后续设备的腐蚀、堵塞等问题。常见的除雾器类型有折流板除雾器、丝网除雾器和旋流除雾器等。
折流板除雾器是通过废气在折流板之间多次改变方向,使液滴由于惯性作用撞击在板上而被分离;丝网除雾器则是利用丝网的拦截作用,使液滴附着在丝网上而被去除;旋流除雾器是利用离心力的原理,使液滴在旋转的气流中被甩向塔壁而分离。
循环系统包括循环水箱、水泵和管道。循环水箱用于储存洗涤液,其大小要根据洗涤液的用量和循环周期等因素设计。水箱内通常设有液位计,用于监测液位,并能通过自动控制系统来控制补水量。
水泵负责将洗涤液从水箱输送到喷淋系统,其流量和扬程要根据塔体高度、喷头数量和压力要求等因素选择。管道要确保密封良好,防止洗涤液泄漏,并且要定期检查和维护,防止堵塞。
对于多种类型的废气都有良好的处理效果。对于酸性气体(如硫酸雾、盐酸雾等)、碱性气体(如氨等)、部分易溶性有机废气(如甲醇、乙醇等)和粉尘等污染物都能有效处理。通过合理选择洗涤液和操作参数,废气的去除效率可以达到较高水平。例如,对于含有氯化氢的废气,使用适当浓度的氢氧化钠溶液作为洗涤液,去除效率可以达到 95% 以上。
能够最终靠调节洗涤液的种类、浓度、流量和喷淋方式等参数来适应不一样类型和浓度的废气。例如,对于不同酸性强度的废气,能调整碱性洗涤液的浓度来达到最佳的处理效果;对于废气流量的变化,能够最终靠调节喷头的流量或者开启喷头的数量来适应。
与一些其他的废弃净化处理设备(如催化燃烧设备、活性炭吸附设备等)相比,洗涤塔的设备成本较低。同时,其运行成本主要是洗涤液的消耗、水泵的能耗等,在合理控制下也比较经济。对于一些中小型企业或者废气处理量不大的场合,洗涤塔是一种性价比很高的选择。
洗涤塔在运行过程中会产生大量的废水,这些废水含有吸收的污染物和洗涤液成分。如果直接排放,会导致非常严重的环境污染。例如,使用碱性洗涤液处理酸性废气后,废水中会含有大量的盐类和未反应的碱,有必要进行中和、沉淀、过滤等一系列的废污水处理措施,这增加了企业的废污水处理成本和难度。
对于一些难溶性的有机废气(如高分子量的多环芳烃)和一些化学性质稳定的无机废气(如氮气、氧气等),洗涤塔的处理效果不佳。这些废气在洗涤液中的溶解度很低,单纯的物理吸收很难将其有效去除,需要结合其他处理方法(如吸附、催化氧化等)来达到较好的处理效果。
当废气温度过高时,会导致洗涤液的蒸发速度加快,不仅浪费洗涤液,还可能会影响气液平衡,降低处理效果。同时,高温废气可能会损坏洗涤塔内的一些塑料部件。另外,在处理高湿度的废气时,可能会使洗涤塔内的湿度饱和,导致废气的流速降低,影响处理效率。
化工企业在生产的全部过程中会产生大量的酸性和碱性废气,如硫酸、盐酸、氨等气体的挥发。洗涤塔能够最终靠选择正真适合的洗涤液(如碱液或酸液)来有效地处理这些废气,减少对环境的污染。同时,对于一些化工过程中产生的易溶性有机废气,也能够正常的使用洗涤塔进行处理。
涂装车间在喷漆过程中会产生含有有机溶剂(如甲苯、二甲苯等)和漆雾的废气。洗涤塔可以先去除漆雾,然后对有机溶剂进行部分吸收处理,降低废气中的污染物含量,使其满足环保排放标准。
电子制作的完整过程中会产生一些酸性气体(如氢氟酸、盐酸等)和少量的有机废气。洗涤塔能够适用于处理这些废气,保护车间环境和操作人员的健康,同时也符合环保要求。