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除雾器适用于那些塔器内时间:2021-06-21

规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排布,整齐堆砌的填料。由于具有比表面积大、压降小、流体分均匀、传质传热效率高等优点,因此得到了广泛的应用。最早开发的是金属规整填料,以后相继开发的有塑料规整填料、陶瓷规整填料和碳纤维规整填料。


1除雾器适用于那些塔器内

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天津某制药厂针对现有除雾器易堵塞、阻力大等特点,开发出低阻力、结构简单、除雾效率高的废气净化塔除雾装置。此除雾器采用鲍尔环填料作为除雾片,填料层高度为100~250mm之间,鲍尔环放置在承托层上面,混合堆砌。除有效降低废气中含水率外,易维护,降低后续管道的腐蚀率,改善了周边工作环境。

在精馏、吸收、解吸、传热等单元操作中,无论是采用何种塔结构,都是通过两相的密切接触和分离以促进相间组分的传递,达到液体或气体的提纯等目的。在这些过程塔的气相中一定会含有一定量液滴或液沫。通常必须将被气流所夹带的液滴分离出去,也就是常说的除雾。除雾器作为废气治理塔中的关键设备,其性能直接影响到湿法治理系统系统能否连续可靠运行。除雾器故障不仅会造成系统的停运,甚至可能导致整个机组(系统)停机。因此,科学合理地设计、使用除雾器对保证湿法废气治理系统的正常运行有着非常重要的意义。

1、常用除雾技术

目前在工业应用中湿法除雾系统多采用折流板除雾器,国内针对折流板除雾的研究多从宏观角度研究各参数对除雾效率和压降的影响。在实验研究方面,利用称重法计算除雾效率,研究了烟气流速和板间距对除雾效率的影响;对比了普通折型板和带倒钩折型板除雾器的效率;分析了不同雾化喷嘴对除雾器效率的影响。在数值模拟研究方面,通过改变烟气流速、叶片间距、布置级数、液滴直径等参数研究了除雾效率的影响因素并提出了优化方案;

计算内部流场,揭示了除雾器的内部结构因素以及外部因素分别对除雾效率和进出口压降的影响关系;建立了基于最小二乘支持向量机除雾效率和除雾器压降特性模型。实验研究只能粗略地测量出除雾器的总效率,不同粒径雾滴的分级除雾效率以及除雾器内液滴运动过程无法通过实验手段完成;数值模拟研究对实际情况做了很多简化,如忽略液滴间的碰撞作用,因而忽略了液滴间的碰撞对液滴运动和捕集的影响,对不同粒径雾滴的微观运动规律的研究以及定量分析不同粒径雾滴的捕集特性的研究较少。

近年来国外学者对折流板除雾器的研究以数学模型优化以及除雾器叶片结构优化为主。基于不同的湍流模型对除雾器效率进行计算,并与相关实验结果对比,得出低Reynolds数的k-ε湍流模型比标准k-ε湍流模型的模拟结果更接近实验值,更适用于除雾器内气液两相流动模拟。

液滴在除雾器内运动过程中,液滴与壁面、液滴与液滴之间会发生碰撞,以往研究中大多只考虑液滴与壁面的碰撞而忽略液滴间的相互碰撞作用,通过统计不同区域各粒径雾滴的捕集情况可获得不同粒径液滴的碰撞捕集特性。液滴碰撞之后会有聚并、迸裂或被覆盖在除雾器内部的液膜吸附等多种结果。项目组通过对实际过程实验分析,判断除雾效果。

2、除雾器的基本工作原理

当带有液滴的烟气进入除雾器通道时,由于流线的偏折,在惯性力的作用下实现气液分离,部分液滴撞击在除雾器叶片上被捕集下来。

除雾器的捕集效率随气流速度的增加而增加,这是由于流速高,作用于液滴上的惯性力大,有利于气液的分离。但是,流速的增加将造成系统阻力增加,使得能耗增加。同时流速的增加有一定的限度,流速过高会造成二次带水,从而降低除雾效率。通常将通过除雾器断面的最高且又不致二次带水时的烟气流速定义为临界气流速度,该速度与除雾器结构,系统带水负荷,气流方向,除雾器布置方式等因素有关。

影响除雾效率的因素很多,主要要保证系统的除雾效率在80%以上,填料层高度为100-250mm之间。填料材质可根据废气的性质和腐蚀性以及供气风机等情况进行选择,如鲍尔环或拉西环等,填料形式可根据系统废气特征,如流速、SO2含量、带水负荷、粉尘浓度等、吸收剂利用率等综合因素进行选取。鲍尔环填料放置在承托层上面,混合堆砌即可。

除雾器的应用,有效降低了反应塔排放废气含水率,也降低了污染物的夹带,提高了系统的反应效率,满足废气排放要求,降低了后续工艺管道的腐蚀率,改善了周边环境。


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