逆流式废气洗涤塔是一种高效的废气处理设备,其核心原理是利用气液逆向接触实现污染物的吸收与净化。该设备主要由塔体、填料层、喷淋系统、除雾段及循环系统组成,废气从塔底进入并逆流向上,与从塔顶喷淋而下的吸收液充分接触,污染物在填料层表面被吸收或发生化学反应,净化后的气体经除雾段去除液滴后排出。
逆流式设计显著提升了处理效率。废气与吸收液在填料层形成逆流交叉流动,气液接触面积大且接触时间长,确保污染物被充分吸收。例如,针对酸性废气(如H₂S、SOₓ、NOₓ、HCl等),吸收液中的碱性物质可与其发生中和反应,生成可溶性盐类随液体排出。设备通常配备循环水泵和过滤网,实现吸收液的循环利用,降低运行成本。
1、塔体(Tower Body)
功能:容纳整个洗涤过程的主体结构。
材质:
PP(聚丙烯):耐腐蚀,成本低,适用于大多数酸碱性废气。
PVC(聚氯乙烯):耐腐蚀,常用于中等强度的酸性气体处理。
FRP(玻璃钢):强度高,耐腐蚀,适用于大尺寸或高压差工况。
不锈钢:适用于高温、强腐蚀或有洁净度要求的场合(成本高)。
设计:通常为立式圆柱形,内部根据功能划分不同区域。
2、喷淋系统(Spray System)
功能:将洗涤液均匀地喷洒到塔体截面上,形成液滴或液膜,与上升的气体充分接触。
组成部分:
喷嘴(Nozzles):关键部件,决定液滴大小、喷射角度和覆盖范围。常用螺旋型、空心锥型喷嘴,材质多为PP、PVDF或陶瓷。
喷淋管道(Spray Piping):输送洗涤液至各层喷嘴,通常采用PP或UPVC管。
喷淋层(Spray Levels):一般设置1-3层,确保足够的气液接触时间和面积。多层设计可提高去除效率。
3、填料层(Packing Layer)
功能:增加气液接触的比表面积和接触时间,是传质过程的核心区域。填料提供了巨大的湿润表面,使气体分散成细小气泡,液体形成薄膜,极大促进传质。
类型:
散堆填料(Random Packing):如拉西环(Raschig Ring)、鲍尔环(Pall Ring)、阶梯环(Cascade Mini Ring)、空心球等。安装方便,成本低。
规整填料(Structured Packing):如波纹板填料(Sulzer BX,Mellapak)。压降低,效率高,但成本较高。
材质:PP、PVC、陶瓷、金属(特殊工况)。
支撑装置:填料支撑格栅或格栅板,用于承托填料层。
4、除雾器(Mist Eliminator/Demister)
功能:位于塔顶喷淋层上方,用于去除被气流夹带的微小液滴,防止“带水”现象,保护下游设备(如风机、烟囱),并减少水耗。
类型:
折流板式(Baffle Type):利用惯性碰撞原理,结构简单,压降较低。
丝网式(Mesh Pad Type):捕雾效率高,尤其对微小液滴,但易堵塞,压降较高。
旋流板式(Vane Type):结合离心力和惯性,效率高,不易堵。
冲洗装置:为防止除雾器因粉尘或结晶物堵塞,通常配备自动冲洗喷嘴,定期用水清洗。
5.循环泵(Recirculation Pump)
功能:将洗涤液从循环水箱中抽出,加压后送至塔内的喷淋系统。
要求:需耐腐蚀(如衬氟泵、PP泵、不锈钢泵),流量和扬程需满足喷淋需求。
6、循环水箱(Recirculation Tank/Sump)
功能:
储存洗涤液。
作为气液分离的缓冲区,落下的液体在此汇集。
可集成pH计、电导率仪等传感器,用于监控水质。
可设置搅拌器,防止沉淀物堆积。
材质:PP、PE、混凝土(内衬防腐)。
7、加药系统(Dosing System)-(针对化学洗涤)
功能:当需要化学吸收时(如用NaOH溶液吸收HCl气体),此系统用于向循环水箱中定量添加酸、碱或其他化学药剂,以维持洗涤液的有效成分浓度和pH值。
组成:药剂储罐、计量泵、管路、pH/ORP控制器。
8、风机(Fan)
功能:提供动力,将污染气体抽入洗涤塔,并克服整个系统的阻力(塔体、填料、除雾器、管道)。
位置:通常为引风式(Induced Draft),即安装在洗涤塔出口之后,使塔体处于负压状态,防止气体泄漏。
要求:需防腐蚀(如玻璃钢风机、衬胶风机),并具有足够的风量和风压。
9、进出风口(Inlet&Outlet Ducts)
进风口:位于塔体下部侧面或底部,引导废气进入塔内。常设计有导流板,使气流均匀分布。
出风口:位于塔顶,处理后的洁净气体由此排出,连接至烟囱或下一处理单元。
10、控制系统(Control System)
功能:自动化运行和监控。
监测参数:
循环水箱液位
洗涤液pH值(对于化学洗涤)
电导率(监控盐分浓度)
风机运行状态
泵的运行状态
控制功能:
自动启停泵和风机。
根据pH值自动控制加药泵启停。
低液位报警和保护。
故障报警。
11、排放与补充系统
排污口(Blowdown Line):定期排放部分循环液,防止污染物浓度过高或盐分结晶。
补水口(Make-up Water Line):自动补充因蒸发、排污和带出而损失的水分,通常由浮球阀或电磁阀控制。