先进废气处理，万能的喷淋塔，针对酸性、碱性废气效果好

先进废气处理，万能的喷淋塔，针对酸性、碱性废气效果好

喷淋塔内填料层作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔底部装有填料支承板，填料以乱堆方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。喷淋塔喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。当液体沿填料层向下流动时，有时会出现壁流现象，壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，喷淋塔内的填料层分为两段，中间设置再分布装置，经重新分布后喷淋到下层填料上。

喷淋塔作为一种新型喷淋吸收设备已在废气净化中得到广泛应用。它将硫化床的概念发展到汽液传质设备中，使喷淋塔中的填料处于流化状态，因而使传质过程能够得到强化。

它的特点是：气速高，处理能力大，塔的重量轻，汽液分布比较均匀，不易被固体及黏性物料堵塞。特别是由于塔内湍动强烈，故质量及能量传递得以强化，因而能够较大地缩小塔径，降低塔高。该塔处理风量较大，空塔气速1.5～6.0m/s，喷淋密度20～110m3/(m2·h)，压力损失1 500～3 800Pa，喷淋塔的除雾装置采用旋流板除雾器，通过使气体通过塔板产生旋转运动，利用离心力的作用将雾沫除下，其除雾效率可达98%-99%，而且结构简单压降较小。

喷淋塔对于各种腐蚀性气体净化处理效果明显，能有效去除氯化氢气体(HCl)、氟化氢气体(HF)、氨气(NH3)、硫酸雾(H2SO4)、铬酸雾(CrO3)、氰氢酸气体(HCN)、碱蒸气(NaOH)、福尔马林(HCHO)等水溶性气体。喷淋塔净化效率高、操作管理简单、使用寿命长。净化处理后的酸碱废气排放达到国家排放标准。

本设备分单塔体和双塔体。采用圆形塔体，用法兰分段联接而成。具体由贮液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、观检窗、出风口等组成。

适用范围：炼油厂、橡胶厂、皮革厂、印刷厂、化工厂、中西药厂、金属铸造厂、塑料再生厂、喷涂溶剂、食品加工厂、肉类加工厂、屠宰场、家禽饲料场、造纸厂、污水处理厂、垃圾转运站等有机和无机物废气净化处理。

喷淋塔使用注意事项：

1、循环水量的调节：由喷淋塔供水泵来决定，当运行一台锅炉时开一台即可，当冬季两台或三台同时运行时，将两台水泵全部打开，泥浆泵其流量应根据循环泵的流量来调节，使其相等即可。

2、喷淋塔内加药池内的加药量：当运行一台锅炉时，加入碱2袋，加入熟石灰5袋，如冬季运行两台或三台时，可按相应倍数增加药量。

3喷淋塔沉淀池要经常清理，夏天一周清理一次，冬季三天清理一次。

4、灰水分离器排污时，每班排放一次，要分别打开排污阀门，直到有清水排出为止。

5、以上各转动部件要经常检查、注油，发现故障要及时排除，以保证喷淋塔脱硫效果。

6、在上、下楼梯加药时要注意安全，要有自主保安，相互保安意识。

7、工作完毕要及时清理好卫生，做到人走场地清。

来源、作者：郑州赛博

5%NaOH溶液（逆流）吸收净化硫酸烟雾相关参数

此次设计拟采用5%NaOH溶液（逆流）吸收净化硫酸烟雾。

2.2集气罩的设计

2.2.1集气罩基本参数的确定

由设计资料知：d=1000mm，H’=1200mm，

取H=500mm， α=90?

则D0=d+0.8H=1000+0.8×500=1400mm

罩下口面积为F0=0.25×3.14×1.42=1.5386 (m2)

罩下口边高为h1=0.25

=0.25×

=0.31 (m)

罩上口直径拟定为d0=350mm

则罩净高为

校核

和

基本符合要求。

2.2.2集气罩入口风量的确定

（1）冬季 环境温度为-6℃，槽料内加酸后温度可达100℃，

取吸气罩入口速度

集气罩排风量

（1）夏季 环境温度为31℃，槽料内加酸后温度可达100℃，

集气罩排风量

由于冬季排风量大于夏季排风量，应以冬季排风量来计算。

校核管道中风速：

，符合要求

2.3填料塔的设计

2.3.1填料塔参数的确定

（1）填料的规格及相关参数 本设计拟选用50×48×1.8规格的塑料鲍尔环填料（乱堆）。

填料参数为：φ=120m-1, α1=106.4m2/m3

(2) 计算泛点气速

本设计采用质量分数为5%的NaOH为吸收液（参数近似取水的参数）。

取液气比=3.5

因=，即==×3.5=2.169

所以 ()0.5=2.169×()0.5=0.0695

查埃克特通用关联图知()μL0.2=0.168

吸收液温度为20℃，μL=1mPa·s

Ψ==1可得 uf=

=3.655(m/s)

(3)计算操作气速u 操作气速为 u=0.7uf=0.7×3.655=2.56(m/s)

(4)计算塔径 由于集中处理三个集气罩的排气量，则填料塔中的混合气体体积流量为

VG=3Q=3×0.765=2.295(m3/s)

填料塔塔径： D==

=1.068(m)

圆整D=1.2m(查资料得塔径规格通常为偶数如800mm，1000mm，1200mm，1400mm等)

(5)利用圆整后的塔径重新计算操作气速u。

U=

=2.03(m/s)

(6)校核填料直径与塔体直径的比 =50/1200=0.042<

，符合要求。

(7)校核填料塔的喷淋密度 当填料d≤75mm时，填料的最小润湿率为0.08m3/(m·h)，最小喷淋量为

L喷min=(MWR) α1=0.08×106.4=8.512[m3/(m2·h)]

L喷=

=15.05m3/(m2·h)>L喷min，符合要求。

2.3.2填料层高度确定

（1）填料层高度的计算 由设计资料知

kGa=144/103×106.4=148.7kmol/(m3·h·atm)(1atm=101325Pa

，kLa=0.7/103×106.4=0.72h-1

当地大气压p=734/760=0.966(atm)=97879.95Pa

入塔气体中污染物体积含量 y2=y=0.000734

出塔气体中污染物体积含量 y1=

×22.4×0.001=0.0000457

则入塔气体中污染物的分压 pA2=py2=0.966×0.000734=0.000709atm=71.8Pa

出塔气体中污染物的分压 pA1=py1=0.966×0.0000457=0.0000441tm=4.7Pa

吸收液中活性组分的临界浓度GKP=bpA=2×

pA=411.429pA

填料塔液相进口的临界浓度

CKP1=411.429pA1=411.429×0.0000457=0.0188(kmol/m3)

填料塔液相出口的临界浓度

CKP2=411.429pA2=411.429×0.000709=0.292(kmol/m3)

液相进口处活性组分的浓度 CB1==1.25(kmol/m3)

液相总浓度 CT=1000/18=55.556(kmol/m3)

由物料平衡式知 (pA－pA1)= －(CB2－CB1)

得－=即 －×

=3.5得CB2=1.229kmol/m3

因CKP1<CB1，CKP2<CB2，所以塔中反应为界面反应。

求90℃时气体的摩尔体积V

因V0/T0=V/T，则22.4/273=V/(273+90)，得V=29.785(L/mol)

气体的摩尔流率：G==

=270kmol/(m2·h)]

液体的摩尔流率：L=3.5×270=945[kmol/(m2·h)]=17010kg/(m2·h)

填料塔床层高：h=

=5.15m

(2)填料塔床层压降的计算

()μL0.2=

×(

)×10.2=0.052

查埃克特通用关联图知：由于前已计算横坐标为0.168，查埃克特通用关联图可知 Δp’=590(Pa/m)

填料塔床层压降：Δp=590×5.15=3038.5(Pa)

2.3.3

填料塔附件选择

（1）选用斜口气体分布器，进口管直径340mm，进口风速15.70m/s，阻力约500Pa

（2）选用栅板支承板，阻力约200Pa；

（3）选用多孔盘管式液体分布器，阻力约50Pa；

（4）选用液封排液装置；

（5）选用折板除雾器，出口管直径200mm，阻力约100Pa。

2.3.4填料塔总压降

Δp=3038.5﹢500+200+50+100=3888.5（Pa）

2.4管网设计

2.4.1风速和管径的确定

保证管内风速在

的范围内，本设计选用15.59m/s左右，保证较小的压力损失，并以此标准选择管径，圆整后复核风速。

管径以400mm为主，只是在填料塔进口位置选用300mm管径。

2.4.2系统布置流程图

2.4.3阻力计算

由设计资料知，混合气体中污染物浓度为3210mg/m3 ,混合气体温度为60℃，冬季大气压力为734mmHg(97858.35Pa)

混合气体中污染物体积分数：y=3.21/98×22.4×10-3=7.34×10-4

混合气体平均分子量：Mm=M1(1-y)+M2y=29×(1-0.000734)+98×0.000734=29.051（g/mol）

混合气体密度：

系统各部分阻力计算如下

管道1-2-3

沿程阻力：根据d1-2-3=250mm,V1-2-3=15.59m3/h,查“全国通用通风管道计算表”得λ/d=0.075,实际风速15.21m/s,动压压头为125Pa.则

（需对查表得到的Rm0进行修正，Kt=0.9,KB=0.97,Kr=0.9）

△PL1-2-3=Rm.L=Kt*KB*Kr*Rm0*L=Kt*KB*Kr*λ/d (ρv^2)/2*L

=0.79×0.075×125×3.065=22.7Pa

局部阻力：集气罩：ξ=0.11，插板阀：ξ=0.1

弯头：90度，R/d=1,由表得ξ=0.23

三通：ɑ=45。, F1+F2≈F3,由表得ξ=0.32

△P1-2-3=Σξ(ρv^2)/2=(0.11+0.1+0.23+0.32)×125=95Pa

管道4-5-3

沿程阻力：根据d4-5-3=250mm,V4-5-3=15.59m3/h,查“全国通用通风管道计算表”得λ/d=0.075,实际风速15.21m/s,动压压头为125Pa.则

（需对查表得到的Rm0进行修正，Kt=0.9,KB=0.97,Kr=0.9）

△PL4-5-3=Rm.L=Kt*KB*Kr*Rm0*L=Kt*KB*Kr*λ/d (ρv^2)/2*L

=0.79×0.075×125×0.265=1.2Pa

局部阻力：集气罩：ξ=0.11，插板阀：ξ=0.1

弯头：45。，R/d=1,由表得ξ=0.14

三通：由表得ξ=0.59

△P4-5-3=Σξ(ρv^2)/2=(0.11+0.11+0+0.59)×125=117.5Pa

管道3-6

沿程阻力：根据d3-6=350mm,V3-6=15.91m3/h,查“全国通用通风管道计算表”得λ/d=0.048,实际风速15.52m/s,动压压为130Pa.则

（需对查表得到的Rm0进行修正，Kt=0.9,KB=0.97,Kr=0.9）

△PL3-6=Rm.L=Kt*KB*Kr*Rm0*L=Kt*KB*Kr*λ/d (ρv^2)/2*L

=0.79×0.048×130×1.63 =4.9Pa

局部阻力：弯头：90。，R/d=1,由表得ξ=0.23

三通：由表得ξ=0.38

△P3-6=Σξ(ρv^2)/2=(0.18+0.38)×130=79Pa

管道7-8-6

沿程阻力：根据d7-8-6=250mm,V7-8-6=15.59m3/h,查“全国通用通风管道计算表”得λ/d=0.075,实际风速15.21m/s,动压压头为125Pa.则

（需对查表得到的Rm0进行修正，Kt=0.9,KB=0.97,Kr=0.9）

△PL7-8-6=Rm.L=Kt*KB*Kr*Rm0*L=Kt*KB*Kr*λ/d (ρv^2)/2*L

=0.79×0.075×125×1.245=5.7Pa

局部阻力：集气罩：ξ=0.11，插板阀：ξ=0.1

弯头：90。，R/d=1,由表得ξ=0.23,数量两个

45。，R/d=1由表得ξ=0.14

三通：由表得ξ=0.82

△P7-8-6=Σξ(ρv^2)/2=(0.11+0.46+0.1+0.14+0.82)×125=203.75Pa

管道4-3-9

沿程阻力：根据d8-9=420mm,V8-9=15.59m3/h,查“全国通用通风管道计算表”得λ/d=0.038,实际风速16.57m/s,动压压头为148Pa.则

（需对查表得到的Rm0进行修正，Kt=0.9,KB=0.97,Kr=0.9）

△PL8-9=Rm.L=Kt*KB*Kr*Rm0*L=Kt*KB*Kr*λ/d (ρv^2)/2*L

=0.79×0.038×148×5.582 =24.8Pa

局部阻力：弯头：90。，R/d=1,由表得ξ=0.23，数量两个

△P8-9=Σξ(ρv^2)/2=0.46×148=68.1Pa

管道10-11

沿程阻力：根据d10-11=420mm,V10-11=15.59m3/h,查“全国通用通风管道计算表”得λ/d=0.038,实际风速16.57m/s,动压压头为148Pa.则

（需对查表得到的Rm0进行修正，Kt=0.9,KB=0.97,Kr=0.9）

△PL10-11=Rm.L=Kt*KB*Kr*Rm0*L=Kt*KB*Kr*λ/d (ρv^2)/2*L

=0.79×0.038×148×7.705 =34.2Pa

局部阻力：弯头：90。，R/d=1,由表得ξ=0.23，数量三个

软连接：ξ=0.10

△P10-11=Σξ(ρv^2)/2=0.69×148=116.9Pa

管道12-13

沿程阻力：根据d12-13=420mm,V12-13=15.59m3/h,查“全国通用通风管道计算表”得λ/d=0.028,实际风速18.23m/s,动压压头为179Pa.则

（需对查表得到的Rm0进行修正，Kt=0.9,KB=0.97,Kr=0.9）

△PL12-13=Rm.L=Kt*KB*Kr*Rm0*L=Kt*KB*Kr*λ/d (ρv^2)/2*L

=0.79×0.028×179×0.36 =1.4Pa

局部阻力：天圆地方：ξ=0.10

△P12-13=Σξ(ρv^2)/2=0.1×179=17.9Pa

烟囱

沿程阻力：△PL烟囱=3.83Pa

局部阻力：ξ=0.6

△P12-13=23Pa

来源：环保爱好者