一、設備描述:
       作为一种喷淋吸收設備已在废气净化中得到应用。它将硫化床的概念发展到汽液传质設備中,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。他的特点是: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1500~3800Pa,洗涤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。
二、對應處理氣體:
       对于各种腐蚀性气体净化处理效果好,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)、硫化氢气体(H2S)、福尔马林(HCHO)等水溶性气体。洗涤塔塔净化效率高、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。
① 含鉻廢氣
       需采用过滤回收预处理和湿式喷淋深度处理相结合的方式。利用网格式铬酸雾回收装置可初步回收员废气中60%-80%的铬酸,考虑到达标排放,后续还需配合喷淋吸收净化。通过亚硫酸溶液可使剧毒性六价铬还原为毒性较低的三价铬:
       H2CrO7+3Na2SO3+3H2SO4→Cr2(SO4)3+3NaSO4+4H2O
② 氮氧化物(NOX)
      硝酸溶液具有强氧化性和不稳定性,其氧化物形态多样,对其净化需结合其还原剂的作用,将其反应生成稳定的N2。
       2NO+O2→2NO2
       2Na2S2O3+NO2+2 NaOH→2N2↑+4 Na2SO4+2H2O
③ 酸堿性廢氣的處理
      由于此类废气水溶性好,易被水吸收,所以此类废气采用吸收法可以达到好的去除效果。酸性废气采用碱液吸收,碱性气体采用酸液吸收。例如:硫酸废气可用氢氧化钠溶液或氨水进行中和吸收处理,含氨廢氣可用水直接吸收生成氨水。反应式如下:
       H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
       NH3+H2O→NH3·H2O
④ 含氰廢氣的处理
      有加入抑雾剂或采用吸收法处理两种方法。但由于抑雾剂的使用,可能影响水洗性以及影响后续工艺导致电镀效果不好而使用不多。由于氰化氢可被多种物质吸收,故目前普遍的做法是采用湿法吸收含氰廢氣。氰化物废气可用1.5%氢氧化钠和次氯酸钠溶液吸收。采用次氯酸钠水溶液作吸收液时,应用氢氧化钠调节吸收液PH保持在弱碱性状态,用一般喷淋塔吸收,净化效率可达90%以上,处理后生成产物为氮气、二氧化碳和氯化钠。其反应方程式如下:
      2NaClO+CN→CO2+N2+2NaCl
⑤ 含氟廢氣
      可采用吸收法(湿式)和吸附法(干式)。吸附法为物理吸附,一般的吸附剂不太容易较好的吸附HF,且吸附剂价格高昂、易饱和、运行费用高等缺点,较少得到市场的应用。
      吸收法是利用碱性溶液作为吸收剂,通过气液接触,传质反应来吸收氟化物。通关一定条件的控制,还可以生成有经济效益的副日韩在线氟硅酸(冰晶石)。主要原理基于氟化氢溶于水的特性,二是基于酸碱中和原理。吸收法的优点在于净化設備体积小,净化效率稳定,投资和运行费用低,常用Ca(OH)2吸收HF。
       2HF+ Ca(OH)2→CaF2+H2O
三、性能規格參數表:
設備
型號
規格  
(mm)
設計風量
(m3/h)
風機功率
(KW)
 全壓
(Pa)
 循環液泵
 (N=KW)
循環液泵
(Q=m3/h)
循環液泵
(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 設計流速 0.3-0.6m/s 停留時間 8-10m/s 單級淨化效率 95-97% 25-32℃
含鉻廢氣 設計流速 0.3-0.6m/s 停留時間 9-12m/s 單級淨化效率 92-95% 25-32℃
含氨廢氣 設計流速 0.3-0.6m/s 停留時間 8-10m/s 單級淨化效率 95-98% 25-32℃
含酸霧廢氣 設計流速 1m/s 停留時間 5-6m/s 單級淨化效率 95-97% 25-32℃
含NOX廢氣 設計流速 0.3-0.6m/s 停留時間 8-10m/s 單級淨化效率 95-96% 25-32℃
含H2s,廢氣 設計流速 0.3-0.6m/s 停留時間 8-10m/s 單級淨化效率 92-97% 25-32℃
設備材质 Q235+內襯FRP、Q235+內襯天然無矽半硬橡膠、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,標配500mm。
四、工作原理:
       废气处理設備的工作原理是将气体中的污染物质分离出来,转化为无害物质,以达到净化气体的目的 。它属于微分接触逆流式,塔体内的填料是气液两相接触的基本构件。塔体外部的气体进入塔体后, 气体进入填料层,填料层上有来自于顶部的喷淋液体及前面的喷淋液体,并在填料上形成一层液膜, 气体流经填料空隙时,与填料液膜接触并进行吸收或中和反应,填料层能提供足够大的表面积,对气体流动又不致造成过大的阻力,经吸收或中和后的气体经除雾器收集后,经出风口排出塔外。吸收剂 是处理废气的主要媒体,它的性质和濃度是根据不同废气的性质来选配,其处理单位气体的耗用量, 是通过计算吸收剂与惰性气体的摩尔流量的比值来确定的。废气由风机自风管吸入,自下而上穿过填 料层;循环吸收剂由塔顶通过液体分布器,均匀地喷淋到填料层中,沿着填料层表面向下流动,进入循环水箱。由于上升气流和下降吸收剂在填料中不断接触,上升气流中流质的濃度越来越低,到塔顶时达到排放要求。液膜上的液体在重力作用下流入贮液箱,并由循环泵抽出循环。
五、液體(除水以外)蒸發量的計算:
       本计算方法适用于硫酸、硝酸、盐酸等酸洗工艺中的酸液蒸发量的计算,其计算公式如下:
         GZ=M(0.000 352+0.000  768V)P.F
        式中,GZ--液体的蒸发量,kg/h;
         M--液体的分子量;
         V--蒸发液体表面上的空气流速,m/s,以实测数据为准,无条件实测时,一般可取0.2-0.5;
         P--相应于液体温度下的空气中的蒸气分压力,mmHg。当液体濃度(重量)低于10%时,
         F--液体蒸发面的表面积,?。
5.1 《环境统计手册》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
5.2 《环境统计手册》表1-2
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 / /