詳細(xì)介紹
設(shè)備描述
作為一種噴淋吸收設(shè)備已在廢氣凈化中得到應(yīng)用。它將硫化床的概念發(fā)展到汽液傳質(zhì)設(shè)備中,使噴淋塔中的填料處于流化狀態(tài),因而使傳質(zhì)過程能夠得到強(qiáng)化。他的特點是:氣速高,處理能力大,塔的重量輕,汽液分布比較均勻,不易被固體及黏性物料堵塞。特別是由于塔內(nèi)湍動強(qiáng)烈,故質(zhì)量及能量傳遞得以強(qiáng)化,因而能夠較大地縮小塔徑,降低塔高。該塔處理風(fēng)量較大,空塔氣速1.5~6.0m/s,噴淋密度20~110m3/(m2·h),壓力損失1500~3800Pa,洗滌塔的除霧裝置采用旋流板除霧器,通過使氣體通過塔板產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,利用離心力的作用將霧沫除下,其除霧效率可達(dá)98%-99%,而且結(jié)構(gòu)簡單壓降較小。
對應(yīng)處理氣體
對于各種腐蝕性氣體凈化處理效果好,能有效去除*氣體(HCl)、氟化氫氣體(HF)、氨氣(NH3)、硫酸霧(H2SO4)、鉻酸霧(CrO3)、氰氫酸氣體(HCN)、堿蒸氣(NaOH)、硫化氫氣體(H2S)、福爾馬林(HCHO)等水溶性氣體。洗滌塔塔凈化效率高、操作管理簡單、使用壽命長。凈化處理后的酸堿廢氣排放達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
① 含鉻廢氣
需采用過濾回收預(yù)處理和濕式噴淋深度處理相結(jié)合的方式。利用網(wǎng)格式鉻酸霧回收裝置可初步回收員廢氣中60%-80%的鉻酸,考慮到達(dá)標(biāo)排放,后續(xù)還需配合噴淋吸收凈化。通過亞硫酸溶液可使劇毒性六價鉻還原為毒性較低的三價鉻:
H2CrO7+3Na2SO3+3H2SO4→Cr2(SO4)3+3NaSO4+4H2O
② 氮氧化物(NOX)
硝酸溶液具有強(qiáng)氧化性和不穩(wěn)定性,其氧化物形態(tài)多樣,對其凈化需結(jié)合其還原劑的作用,將其反應(yīng)生成穩(wěn)定的N2。
2NO+O2→2NO2
2Na2S2O3+NO2+2 NaOH→2N2↑+4 Na2SO4+2H2O
③ 酸堿性廢氣的處理
由于此類廢氣水溶性好,易被水吸收,所以此類廢氣采用吸收法可以達(dá)到好的去除效果。酸性廢氣采用堿液吸收,堿性氣體采用酸液吸收。例如:硫酸廢氣可用氫氧化鈉溶液或氨水進(jìn)行中和吸收處理,含氨廢氣可用水直接吸收生成氨水。反應(yīng)式如下:
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
NH3+H2O→NH3·H2O
④ 含氰廢氣的處理
有加入抑霧劑或采用吸收法處理兩種方法。但由于抑霧劑的使用,可能影響水洗性以及影響后續(xù)工藝導(dǎo)致電鍍效果不好而使用不多。由于可被多種物質(zhì)吸收,故目前普遍的做法是采用濕法吸收含氰廢氣。廢氣可用1.5%氫氧化鈉和次氯酸鈉溶液吸收。采用次氯酸鈉水溶液作吸收液時,應(yīng)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)吸收液PH保持在弱堿性狀態(tài),用一般噴淋塔吸收,凈化效率可達(dá)90%以上,處理后生成產(chǎn)物為氮氣、二氧化碳和氯化鈉。其反應(yīng)方程式如下:
2NaClO+CN→CO2+N2+2NaCl
⑤ 含氟廢氣
可采用吸收法(濕式)和吸附法(干式)。吸附法為物理吸附,一般的吸附劑不太容易較好的吸附HF,且吸附劑價格高昂、易飽和、運(yùn)行費用高等缺點,較少得到市場的應(yīng)用。
吸收法是利用堿性溶液作為吸收劑,通過氣液接觸,傳質(zhì)反應(yīng)來吸收氟化物。通關(guān)一定條件的控制,還可以生成有經(jīng)濟(jì)效益的副產(chǎn)品氟硅酸(冰晶石)。主要原理基于氟化氫溶于水的特性,二是基于酸堿中和原理。吸收法的優(yōu)點在于凈化設(shè)備體積小,凈化效率穩(wěn)定,投資和運(yùn)行費用低,常用Ca(OH)2吸收HF。
2HF+ Ca(OH)2→CaF2+H2O
① 含鉻廢氣
需采用過濾回收預(yù)處理和濕式噴淋深度處理相結(jié)合的方式。利用網(wǎng)格式鉻酸霧回收裝置可初步回收員廢氣中60%-80%的鉻酸,考慮到達(dá)標(biāo)排放,后續(xù)還需配合噴淋吸收凈化。通過亞硫酸溶液可使劇毒性六價鉻還原為毒性較低的三價鉻:
H2CrO7+3Na2SO3+3H2SO4→Cr2(SO4)3+3NaSO4+4H2O
② 氮氧化物(NOX)
硝酸溶液具有強(qiáng)氧化性和不穩(wěn)定性,其氧化物形態(tài)多樣,對其凈化需結(jié)合其還原劑的作用,將其反應(yīng)生成穩(wěn)定的N2。
2NO+O2→2NO2
2Na2S2O3+NO2+2 NaOH→2N2↑+4 Na2SO4+2H2O
③ 酸堿性廢氣的處理
由于此類廢氣水溶性好,易被水吸收,所以此類廢氣采用吸收法可以達(dá)到好的去除效果。酸性廢氣采用堿液吸收,堿性氣體采用酸液吸收。例如:硫酸廢氣可用氫氧化鈉溶液或氨水進(jìn)行中和吸收處理,含氨廢氣可用水直接吸收生成氨水。反應(yīng)式如下:
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
NH3+H2O→NH3·H2O
④ 含氰廢氣的處理
有加入抑霧劑或采用吸收法處理兩種方法。但由于抑霧劑的使用,可能影響水洗性以及影響后續(xù)工藝導(dǎo)致電鍍效果不好而使用不多。由于可被多種物質(zhì)吸收,故目前普遍的做法是采用濕法吸收含氰廢氣。廢氣可用1.5%氫氧化鈉和次氯酸鈉溶液吸收。采用次氯酸鈉水溶液作吸收液時,應(yīng)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)吸收液PH保持在弱堿性狀態(tài),用一般噴淋塔吸收,凈化效率可達(dá)90%以上,處理后生成產(chǎn)物為氮氣、二氧化碳和氯化鈉。其反應(yīng)方程式如下:
2NaClO+CN→CO2+N2+2NaCl
⑤ 含氟廢氣
可采用吸收法(濕式)和吸附法(干式)。吸附法為物理吸附,一般的吸附劑不太容易較好的吸附HF,且吸附劑價格高昂、易飽和、運(yùn)行費用高等缺點,較少得到市場的應(yīng)用。
吸收法是利用堿性溶液作為吸收劑,通過氣液接觸,傳質(zhì)反應(yīng)來吸收氟化物。通關(guān)一定條件的控制,還可以生成有經(jīng)濟(jì)效益的副產(chǎn)品氟硅酸(冰晶石)。主要原理基于氟化氫溶于水的特性,二是基于酸堿中和原理。吸收法的優(yōu)點在于凈化設(shè)備體積小,凈化效率穩(wěn)定,投資和運(yùn)行費用低,常用Ca(OH)2吸收HF。
2HF+ Ca(OH)2→CaF2+H2O
性能規(guī)格參數(shù)表
設(shè)備 型號 | 規(guī)格 (mm) | 設(shè)計風(fēng)量 (m3/h) | 風(fēng)機(jī)功率 (KW) | 全壓 (Pa) | 循環(huán)液泵 (N=KW) | 循環(huán)液泵 (Q=m3/h) | 循環(huán)液泵 (H=m) | ||
BHF/650 | Φ650×H3000 | 1500 | 1.1 | 290 | 1.1 | 6.3 | 15-20 | ||
BHF/800 | Φ800×H3100 | 3000 | 1.1 | 390 | 1.5 | 12.5 | 15-20 | ||
BHF/1000 | Φ1000×H3600 | 6000 | 2.2 | 490 | 2.2 | 15 | 15-20 | ||
BHF/1200 | Φ1200×H3900 | 7500 | 4.0 | 800 | 4 | 25 | 20-25 | ||
BHF/1400 | Φ1400×H4200 | 10000 | 5.5 | 1200 | 4 | 30 | 20-25 | ||
BHF/1600 | Φ1600×H4200 | 15000 | 7.5 | 800 | 5.5 | 35 | 20-25 | ||
BHF/2000 | Φ2000×H4500 | 20000 | 11 | 1000 | 11 | 60 | 25-30 | ||
BHF/2400 | Φ2400×H4800 | 24000 | 15 | 1000 | 11 | 80 | 25-30 | ||
BHF/3000 | Φ3000×H4800 | 30000 | 18.5 | 600 | 15 | 100 | 25-30 | ||
含氰廢氣 | 設(shè)計流速 | 0.3-0.6m/s | 停留時間 | 8-10m/s | 單級凈化效率 | 95-97% | 25-32℃ | ||
含鉻廢氣 | 設(shè)計流速 | 0.3-0.6m/s | 停留時間 | 9-12m/s | 單級凈化效率 | 92-95% | 25-32℃ | ||
含氨廢氣 | 設(shè)計流速 | 0.3-0.6m/s | 停留時間 | 8-10m/s | 單級凈化效率 | 95-98% | 25-32℃ | ||
含酸霧廢氣 | 設(shè)計流速 | 1m/s | 停留時間 | 5-6m/s | 單級凈化效率 | 95-97% | 25-32℃ | ||
含NOX廢氣 | 設(shè)計流速 | 0.3-0.6m/s | 停留時間 | 8-10m/s | 單級凈化效率 | 95-96% | 25-32℃ | ||
含H2s,廢氣 | 設(shè)計流速 | 0.3-0.6m/s | 停留時間 | 8-10m/s | 單級凈化效率 | 92-97% | 25-32℃ | ||
設(shè)備材質(zhì) | Q235+內(nèi)襯FRP、Q235+內(nèi)襯天然無硅半硬橡膠、PP、FRP、SS304、SS316L | ||||||||
洗滌噴淋液體 | NaOH液,自來水。 | ||||||||
工作溫度 | 適用0-50℃,建議25℃左右。 | ||||||||
濾料層深度 | 400-600mm,標(biāo)配500mm。 |
工作原理
廢氣處理設(shè)備的工作原理是將氣體中的污染物質(zhì)分離出來,轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),以達(dá)到凈化氣體的目的 。它屬于微分接觸逆流式,塔體內(nèi)的填料是氣液兩相接觸的基本構(gòu)件。塔體外部的氣體進(jìn)入塔體后, 氣體進(jìn)入填料層,填料層上有來自于頂部的噴淋液體及前面的噴淋液體,并在填料上形成一層液膜, 氣體流經(jīng)填料空隙時,與填料液膜接觸并進(jìn)行吸收或中和反應(yīng),填料層能提供足夠大的表面積,對氣體流動又不致造成過大的阻力,經(jīng)吸收或中和后的氣體經(jīng)除霧器收集后,經(jīng)出風(fēng)口排出塔外。吸收劑 是處理廢氣的主要媒體,它的性質(zhì)和濃度是根據(jù)不同廢氣的性質(zhì)來選配,其處理單位氣體的耗用量, 是通過計算吸收劑與惰性氣體的摩爾流量的比值來確定的。廢氣由風(fēng)機(jī)自風(fēng)管吸入,自下而上穿過填 料層;循環(huán)吸收劑由塔頂通過液體分布器,均勻地噴淋到填料層中,沿著填料層表面向下流動,進(jìn)入循環(huán)水箱。由于上升氣流和下降吸收劑在填料中不斷接觸,上升氣流中流質(zhì)的濃度越來越低,到塔頂時達(dá)到排放要求。液膜上的液體在重力作用下流入貯液箱,并由循環(huán)泵抽出循環(huán)。
液體(除水以外)蒸發(fā)量的計算
本計算方法適用于硫酸、硝酸、鹽酸等酸洗工藝中的酸液蒸發(fā)量的計算,其計算公式如下:
GZ=M(0.000 352+0.000 768V)P.F
式中,GZ--液體的蒸發(fā)量,kg/h;
M--液體的分子量;
V--蒸發(fā)液體表面上的空氣流速,m/s,以實測數(shù)據(jù)為準(zhǔn),無條件實測時,一般可取0.2-0.5;
P--相應(yīng)于液體溫度下的空氣中的蒸氣分壓力,mmHg。當(dāng)液體濃度(重量)低于10%時,
F--液體蒸發(fā)面的表面積,?。
5.1 《環(huán)境統(tǒng)計手冊》表1-1
廢氣處理設(shè)備的工作原理是將氣體中的污染物質(zhì)分離出來,轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),以達(dá)到凈化氣體的目的 。它屬于微分接觸逆流式,塔體內(nèi)的填料是氣液兩相接觸的基本構(gòu)件。塔體外部的氣體進(jìn)入塔體后, 氣體進(jìn)入填料層,填料層上有來自于頂部的噴淋液體及前面的噴淋液體,并在填料上形成一層液膜, 氣體流經(jīng)填料空隙時,與填料液膜接觸并進(jìn)行吸收或中和反應(yīng),填料層能提供足夠大的表面積,對氣體流動又不致造成過大的阻力,經(jīng)吸收或中和后的氣體經(jīng)除霧器收集后,經(jīng)出風(fēng)口排出塔外。吸收劑 是處理廢氣的主要媒體,它的性質(zhì)和濃度是根據(jù)不同廢氣的性質(zhì)來選配,其處理單位氣體的耗用量, 是通過計算吸收劑與惰性氣體的摩爾流量的比值來確定的。廢氣由風(fēng)機(jī)自風(fēng)管吸入,自下而上穿過填 料層;循環(huán)吸收劑由塔頂通過液體分布器,均勻地噴淋到填料層中,沿著填料層表面向下流動,進(jìn)入循環(huán)水箱。由于上升氣流和下降吸收劑在填料中不斷接觸,上升氣流中流質(zhì)的濃度越來越低,到塔頂時達(dá)到排放要求。液膜上的液體在重力作用下流入貯液箱,并由循環(huán)泵抽出循環(huán)。
液體(除水以外)蒸發(fā)量的計算
本計算方法適用于硫酸、硝酸、鹽酸等酸洗工藝中的酸液蒸發(fā)量的計算,其計算公式如下:
GZ=M(0.000 352+0.000 768V)P.F
式中,GZ--液體的蒸發(fā)量,kg/h;
M--液體的分子量;
V--蒸發(fā)液體表面上的空氣流速,m/s,以實測數(shù)據(jù)為準(zhǔn),無條件實測時,一般可取0.2-0.5;
P--相應(yīng)于液體溫度下的空氣中的蒸氣分壓力,mmHg。當(dāng)液體濃度(重量)低于10%時,
F--液體蒸發(fā)面的表面積,?。
5.1 《環(huán)境統(tǒng)計手冊》表1-1
HCl水溶液液面上水蒸氣和HCl氣體分壓力(mmHg) | ||||||||||||
濃度 % | 溫度(℃) | 溫度(℃) | 溫度(℃) | 溫度(℃) | 溫度(℃) | 溫度(℃) | ||||||
0 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | |||||||
PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | |
10 | 0.0 | 3.84 | 0.002 | 10.7 | 0.004 | 14.6 | 0.007 | 20 | 0.011 | 26.80 | 0.028 | 47 |
14 | 0.0 | 3.39 | 0.012 | 9.65 | 0.019 | 13.1 | 0.032 | 18 | 0.050 | 24.1 | 0.12 | 42.1 |
18 | 0.0 | 2.87 | 0.06 | 8.26 | 0.095 | 11.3 | 0.148 | 15.4 | 0.228 | 20.6 | 0.52 | 36.4 |
22 | 0.07 | 2.33 | 0.294 | 6.75 | 0.45 | 9.3 | 0.68 | 12.6 | 1.02 | 17.10 | 2.10 | 30.2 |
26 | 0.41 | 1.76 | 1.47 | 5.21 | 2.17 | 7.21 | 3.20 | 9.95 | 4.56 | 13.50 | 9.20 | 24.0 |
28 | 1.0 | 1.50 | 3.36 | 4.54 | 4.90 | 6.32 | 7.05 | 8.57 | 9.90 | 11.8 | 19.1 | 21.0 |
30 | 2.4 | 1.26 | 7.6 | 3.88 | 10.60 | 5.41 | 15.1 | 7.52 | 21.0 | 11.2 | 39.4 | 18.4 |
32 | 5.7 | 1.04 | 16.8 | 3.25 | 23.50 | 4.55 | 32.5 | 6.37 | 44.50 | 8.7 | 81 | 15.7 |
34 | 13.1 | 0.85 | 36.8 | 2.70 | 50.50 | 3.81 | 68.5 | 5.35 | 92 | 7.23 | 161 | 13.5 |
36 | 29.0 | 0.68 | 78 | 2.19 | 105 | 3.10 | 142 | 4.41 | 188 | 6.08 | 322 | 11.4 |
38 | 63.0 | 0.56 | 158 | 1.75 | 210 | 2.51 | 277 | 3.60 | 360 | 5.03 | 598 | 9.5 |
40 | 130 | 0.41 | 307 | 1.37 | 399 | 2.00 | 515 | 2.88 | 627 | 4.09 | / | 7.9 |
42 | 253 | 0.31 | 560 | 1.06 | 709 | 1.56 | 900 | 2.30 | / | 3.28 | / | 6.5 |
HCl水溶液液面上水蒸氣和HCl氣體分壓力(mmHg) | ||||||||||||
濃度 % | 溫度(℃) | 溫度(℃) | 溫度(℃) | 溫度(℃) | 溫度(℃) | / | ||||||
50 | 60 | 70 | 80 | 90 | / | |||||||
PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | PHCl | PH2O | / | / | |
10 | 0.07 | 80.0 | 0.16 | 130 | 0.35 | 204 | 0.73 | 310 | 1.48 | 463 | / | / |
14 | 0.28 | 72.0 | 0.60 | 116 | 1.25 | 185 | 2.50 | 273 | 4.8 | 425 | / | / |
18 | 1.11 | 62.5 | 2.30 | 102 | 4.55 | 162 | 8.60 | 248 | 15.7 | 374 | / | / |
22 | 4.42 | 52.0 | 8.60 | 85.6 | 16.3 | 138 | 29.3 | 211 | 52 | 317 | / | / |
26 | 175 | 41.5 | 3.25 | 69.0 | 58.5 | 112 | 100 | 173 | 169 | 261 | / | / |
28 | 35.7 | 36.5 | 64 | 60.7 | 112 | 99.0 | 188 | 154 | 309 | 261 | / | / |
30 | 71 | 32.0 | 124 | 53.5 | 228 | 87.5 | 340 | 136 | 542 | 207 | / | / |
32 | 141 | 27.7 | 238 | 46.5 | 390 | 76.5 | 623 | 120 | 970 | 284 | / | / |
34 | 273 | 24.0 | 450 | 40.5 | 720 | 66.5 | / | 104 | / | 261 | / | / |
36 | 53.5 | 20.4 | 860 | 34.8 | / | 57.0 | / | 90 | / | 140 | / | / |
38 | 955 | 17.4 | / | 29.6 | / | 49.1 | / | 77.5 | / | 120 | / | / |
40 | / | 14.5 | / | 25.0 | / | 42.1 | / | 67.3 | / | 105 | / | / |
42 | / | 12.1 | / | 21.1 | / | 35.8 | / | 57.2 | / | 89.2 | / | / |