旋流板噴淋塔設(shè)計方案主要內(nèi)容包括項目概況、設(shè)計依據(jù)、設(shè)計參數(shù)、廢氣凈化系統(tǒng)具體配置、凈化原理、其它、廢氣凈化系統(tǒng)清單、凈化系統(tǒng)配置說明、施工說明等。
旋流板噴淋塔塔型選擇原則
要選擇合適的噴淋塔型須充分了解使用條件,選擇有較好特性的合理塔型。一般說來,同時滿足生產(chǎn)任務(wù)要求的噴淋塔塔型有多種選擇,但應從經(jīng)濟觀點,生產(chǎn)經(jīng)驗和具體條件等方面綜合考慮。現(xiàn)將選擇時一些考慮因素列舉如下。
1.與物性有關(guān)方面的因素
(1)物流系統(tǒng)易起跑沫,宜用填料塔。因為在板式塔中易造成嚴重的霧沫夾帶,甚至泛塔,影響分離效率。
(2)有懸浮固體和殘渣的物料,或易結(jié)垢的物料,宜用板式塔中大孔徑篩板塔、十字架型浮閥和泡罩塔等。填料塔將會產(chǎn)生阻塞,有很難清理。
(3)高粘性物料宜用填料塔。在板式塔中鼓泡傳質(zhì)效果太差。
(4)具有腐蝕性的介質(zhì)宜選用填料塔,因它宜用耐腐蝕材料制作,也可選用板式塔中結(jié)構(gòu)簡單的無溢流篩板塔。
(5)對于處理過程中有熱量放出或須加入熱量的系統(tǒng),宜采用板式塔。當然也可將填料分塔或分段設(shè)置,塔(段)間設(shè)置冷卻器,但結(jié)構(gòu)較復雜。
2.與操作條件有關(guān)的因素
(1)傳質(zhì)速率有氣相控制,宜采用填料塔,因在填料塔中氣相在湍動,液相分散為膜狀流動。如傳質(zhì)速率由液相控制,宜用板式塔,因為在板式塔中液相在湍動,氣相分散為氣泡。
(2)當處理系統(tǒng)的液氣比L/V小時,宜用板式塔。
(3)操作彈性要求較大時,宜采用浮閥塔、泡罩塔等。填料塔和無溢流篩板塔的彈性較小。
(4)對伴有化學反應(特別是當此反應并不太迅速時)的吸收過程,采用板式塔較有利,因液體在板式塔中的停留時間長,反應比較容易控制,有利于吸收過程。
(5)氣相處理量大的系統(tǒng)宜采用板式塔,小則填料塔適宜。因大塔板式塔價廉,小塔則填料塔便宜,一般塔徑小于φ800mm宜采用填料塔。
以下為旋流板噴淋塔設(shè)計時的一些要點考慮,主要包括
1空塔流速
空心噴淋除塵器的氣流速度越小對吸收效率越有利,一般為1.0~1.5m/s。
2填料層厚度
錯流模擬式填料洗滌除塵器中,通過兩層篩網(wǎng)所夾持的填料層厚度一般小于0.6m,大1.8m。
旋流板噴淋塔噴淋段:自噴淋層(上一層噴嘴)至進氣管上口,氣液在此段進行接觸傳質(zhì),是塔的主要區(qū)段。氟化氫為親水性氣體,傳質(zhì)在瞬間即能完成。但在實際操作中,由于噴淋液霧化狀況、氣體在本體截面分布情況等條件的影響,此段的長度仍是一個主要因素。以為在此段,塔的截面布滿液滴,自由面縮小,從而氣流實際速度增加很多倍,因此不能按空塔速度計算接觸時間。
脫水(除霧)段:噴嘴以上部分為脫水段,作用是使大液滴依靠自重降落,其中裝有除霧器,以除掉小液滴,使氣液較好的分離。塔的高度尚無統(tǒng)一的計算方法,一般參考直徑選取,高與直徑比(H/D)在4~7范圍以內(nèi),而噴淋段占總高的1/2以上。
湍流塔氣體凈化器,填料層可浮動。塔內(nèi)裝有聚乙烯、聚丙烯、發(fā)泡聚苯乙烯或多空橡膠制成的輕質(zhì)空心(或?qū)嵭?小球作為填料,小球的密度應小于洗滌液體的密度。在一定的氣流速度作用下,塔內(nèi)小球不斷地進行湍流運動,粉塵粒子在湍流運動的泡沫層中,被氣體射流補塵體所捕獲。
湍流塔凈化器用于除塵時,空塔氣流限速度取5~6m/s,液氣比為0.5~0.7L/m3;選用填料小球的直徑應滿足dB≦D/10
式中,D為湍球塔直徑,m;dB為小球的直徑,m。
根據(jù)實驗得出,用直徑20~40mm,密度為200~300kg/m3的填料小球凈化含塵氣體,其效率。
填料小球靜止床層高度Hst大約為球形填料直徑的5~8倍,大的靜止床層高度Hst(max)應遵從Hst/D≦1的關(guān)系式。湍流塔為多層時,上一層支撐篩板到下一層支撐篩板間的距離為1~1.5m,限位柵板與支撐板間的距離為0.8~0.9m。
3旋流板噴淋塔噴嘴數(shù)量
噴嘴的功能是將洗滌液噴灑為細小液滴。構(gòu)造合理的噴嘴能使洗滌液充分霧化,增加氣液接觸面積。反之,塔體而洗滌液噴灑不佳,氣液接觸面積仍然很小,影響設(shè)備的凈化效率。理想的噴嘴如下:
1.噴出液滴細小,液滴大小取決于噴嘴結(jié)構(gòu)和洗滌液壓力。
2.噴出液體錐角大錐角大則覆蓋面積大,在出噴嘴不遠處便布滿整個塔截面。噴嘴中裝有漩渦器,使液體不僅向前進方向運動,而且產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動,這樣有助于將噴出液灑開,也有利于將噴出液分散為細霧。
3.所需的給液壓力小給液壓力小,則動力消耗低。
4.噴灑能力大噴灑能力理論計算公式為
q=μF√(2gp/γ液)
式中,q為噴嘴噴灑能力,m2/s;μ為流量系數(shù),0.2~0.3;F為噴出口截面積,m2;p為噴出口液體壓力,Pa;γ液為液體密度,kg/m3;g為重力加速度。
在實際工程中,多采用經(jīng)驗公式,其形式如下:
q=kpn
式中,k為與進出口直徑有關(guān)的系數(shù);n為壓力系數(shù),與進口壓力有關(guān),一般在0.4~0.5之間。
所需噴嘴數(shù)量,根據(jù)單位時間內(nèi)所需噴淋液液量決定