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RTO催化燃烧系统中喷淋塔设计思路——塔型选择

2021-03-23 15:55:35 东莞市中仁环保科技有限公司 阅读

一般而言,在医药和精细化工行业的VOCs治理过程中,其工艺废气组分复杂多样,腐蚀性介质并非为单一组分,废气中可能含有如氯化氢、丙烯酸、醋酸、二乙胺等前端便会产生腐蚀性的组分,同时也可能含有如二氯甲烷、苯甲酰氯、间苯二甲酰氯等经过RTO焚烧后产生腐蚀性介质的组分。我们在进行RTO催化燃烧系统设计时,除了考虑对设备及管道的防腐工作,系统的前、后处理也至关重要。

RTO催化燃烧系统的前、后处理最常用的设备便是喷淋塔。其多采用逆流式,即以废气经由喷淋塔自下而上流动、洗涤液逆向吸收的方式处理,逆流式是为了达到气液充分接触的目的。

根据用途,我们可将喷淋塔分为碱洗塔、酸洗塔和水洗塔,分别可除去废气中的酸、碱性组分以及水溶性组分;根据型式,我们亦可将其分为板式塔和填料塔等。针对不同工况,将根据不同废气组分选择相应型式的喷淋塔进行RTO前、后处理以除去腐蚀性介质,今日就喷淋塔型选择基本原则以及设计要点作简单的介绍。

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图1 喷淋塔内部结构

塔型选择基本原则

一般说来,满足工况处理效率要求的喷淋塔型有多种选择,如需选择合适的喷淋塔型,应从安全性、实用性以及经济性等方面综合考虑。现将选择时部分考虑因素列举如下:

1、与物性有关的因素

(1)若废气中含有吸收后易起泡沫的组分,宜选用填料塔,因为板式塔易造成严重的雾沫夹带,甚至泛塔,影响分离效率;

(2)若废气中含有粉尘,宜选用板式塔中大孔径筛板塔、十字架型浮阀塔或泡罩塔等,因为填料塔将会产生阻塞,很难清理;

(3)若废气中含有高粘性组分,宜选用填料塔,因为板式塔鼓泡传质效果很差;

(4)若废气中含有腐蚀性组分,宜选用填料塔,因为其可用耐腐蚀材料制作,也可选用板式塔中结构简单的无溢流筛板塔;

(5)对于处理过程中有热量放出或须加入热量的系统,宜选用板式塔,当然也可将填料分塔或分段设置,塔/段间设置冷却器,但结构较复杂。

2、与操作条件有关的因素

(1)若传质速率由气相控制,宜选用填料塔,因为在填料塔中气相在流动,液相分散为膜状流动。若传质速率由液相控制,宜选用板式塔,因为在板式塔中液相在湍动,气相分散为气泡;

(2)当处理系统的液气比L/G小时,宜选用板式塔;

(3)操作弹性要求较大时,宜选用浮阀塔、泡罩塔等,填料塔和无溢流筛板塔的操作弹性较小;

(4)对伴有化学反应(特别是当此反应并不太迅速时)的吸收过程,选用板式塔较有利,因为液体在板式塔中的停留时间较长,反应较容易控制,有利于吸收过程;

(5)对于风量较大的工况,宜选用板式塔,风量较小时则选用填料塔。因为大塔板式塔价廉,小塔则填料塔便宜,一般塔径小于φ800mm宜选用填料塔。

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图2 填料塔内部结构示意                                                               图3 板式塔内部结构示意

总结

RTO催化燃烧系统设计前后处理时,我们应根据工程设计需要收集工业有机废气理化性质等原始资料,包括废气风量、组分及浓度、温度、颗粒物浓度等,分析其工况再进行选用喷淋塔型。具体选用原则如下:

01

填料塔选用基本原则:

①废气中含有高粘性、腐蚀性组分,易起泡沫组分的工况,宜选用填料塔;

②传质速率由气相控制,风量较小的工况,宜选用填料塔。

02

板式塔选用基本原则:

①废气中含有粉尘,处理过程中有热量放出或须加入热量的工况,宜选用板式塔;

②传质速率由液相控制,处理系统的液气比L/G较小,操作弹性要求较大,伴有化学反应的吸收过程,风量较大的工况,宜选用板式塔。

来源:环保



标签:   RTO催化燃烧系统 喷淋塔