按氣液相接觸形態(tài)分為三類。第一類是氣體以氣泡形態(tài)分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、攪拌鼓泡吸收塔;第二類是液體以液滴狀分散在氣相中的噴射器、文氏管、噴霧塔;第三類為液體以膜狀運動與氣相進(jìn)行接觸的填料吸收塔和降膜吸收塔。VOCs課堂廢氣凈化塔供應(yīng)商,則根據(jù)實踐總結(jié),研發(fā)出的生物凈化塔,采用生物凈化原理,層層過濾吸附凈化,是廢氣凈化塔中的又一種獨到的設(shè)備。
塔內(nèi)氣液兩相的流動方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作,吸收劑以塔頂加入自上而下流動,與從下向上流動的氣體接觸,吸收了吸收質(zhì)的液體從塔底排出,凈化后的氣體從塔頂排出。
廢氣凈化塔應(yīng)具備以下基本要求:
◇ 塔內(nèi)氣體與液體應(yīng)有足夠的接觸面積和接觸時間。
◇ 氣液兩相應(yīng)具有強烈擾動,減少傳質(zhì)阻力,提高吸收效率。
◇ 操作范圍寬,運行穩(wěn)定。
◇ 設(shè)備阻力小,能耗低。
◇ 具有足夠的機械強度和耐腐蝕能力。
◇ 結(jié)構(gòu)簡單、便于制造和檢修。
1.填料塔
它由外殼、填料、填料支承、液體分布器、中間支承和再分布器、氣體和液體進(jìn)出口接管等部件組成,塔外殼多采用金屬材料,也可用塑料制造。
填料是填料塔的核心,它提供了塔內(nèi)氣液兩相的接觸面,填料與塔的結(jié)構(gòu)決定了塔的性能。填料必須具備較大的比表面,有較高的空隙率、良好的潤濕性、耐腐蝕、一定的機械強度、密度小、價格低廉等。常用的填料有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、弧鞍形和矩鞍形填料。
填料塔適用于快速和瞬間反應(yīng)的吸收過程,多用于氣體的凈化。該塔結(jié)構(gòu)簡單,易于用耐腐蝕材料制作,氣液接觸面積大,接觸時間長,氣量變化時塔的適應(yīng)性強,塔阻力小,壓力損失為300—700Pa,與板式塔相比處理風(fēng)量小,空塔氣速通常為0.5—1.2m/s,氣速過大會形成液泛,噴淋密度6—8m3/(m2,h)以保證填料潤濕,液氣比控制在2—10L/m3。填料塔不宜處理含塵量較大的煙氣,設(shè)計時應(yīng)克服塔內(nèi)氣液分布不均的問題。
2.湍球塔
它是填料塔的一種特殊形式,運行時塔內(nèi)填料處于運動狀態(tài),以強化吸收過程。在塔內(nèi)柵板間放置一定數(shù)量的輕質(zhì)小球填料(直徑29—38mm),吸收劑自塔頂噴下,濕潤小球表面,氣體從塔底進(jìn)入,小球被吹起湍動旋轉(zhuǎn),由于氣、液、固三相充分接觸,小球表面液膜不斷更新,增加了吸收推動力。提高了吸收效率。
該塔制造、安裝、維修較方便,可以用大小、質(zhì)量不同的小球改變操作范圍。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,而且還可處理含塵氣體。其缺點是塑料小球不能承受高溫,小球易裂(一般0.5—1年),需經(jīng)常更換,成本高。
3.板式塔
板式塔是在塔內(nèi)裝有一層層的塔板,液體從塔頂進(jìn)入。氣體從塔底進(jìn)入,氣液的傳質(zhì)、傳熱過程是在各個塔板上進(jìn)行。板式塔種類很多。大致可分為兩類:一類是降液管式,如泡罩塔、篩孔板塔、浮閥塔、S形單向流板塔、舌形板塔、浮動噴射塔等;另一類是穿流式板塔,如穿流柵孔板塔(淋降板塔)、波紋穿流板塔、菱形斜孔板塔、短管穿流板塔等。
(1)篩孔板塔
篩孔直徑一般取5~10mm,篩孔總面積占篩板面積的10%~18%。為使篩板上液層厚度保持均勻,篩板上設(shè)有溢流堰,液層厚度一般為40mn左右,篩板空塔風(fēng)速約為1.0~3.5m/s,篩板小孔氣速6~13m/s,每層篩板阻力300~600Pa。篩孔板塔主要優(yōu)點是構(gòu)造簡單,處理風(fēng)量大,并能處理含塵氣體。不足之處是篩孔堵塞清理較麻煩,塔的安裝要求嚴(yán)格,塔板應(yīng)保持水平;操作彈性較小。
(2)斜孔板塔
斜孔板塔是篩孔板塔的另一形式。斜孔寬10~20m,長10~15mm,高6mm??账饬魉俣纫话闳?~3.5m/s,篩孔氣流速度取10~15m/s。氣體從斜孔水平噴出,相鄰兩孔的孔口方向相反,交錯排列,液體經(jīng)溢流堰供至塔板(堰高30mm),與氣流方向垂直流動,造成氣液的高度湍流,使氣液表面不斷更新,氣液充分接觸,傳質(zhì)效果較好,凈化效率高,同時可以處理含塵氣體,不易堵塞,每層篩板阻力約為400~600Pa。該塔結(jié)構(gòu)比篩孔板塔復(fù)雜,制造較困難,安裝要求嚴(yán)格,容易發(fā)生偏流。
(3)文氏管吸收器
文氏管吸收器通常由文氏管、噴霧器和旋風(fēng)分離器組成,操作時將液體霧化噴射到文氏喉管的氣流中,氣流速度為60~100m/s,處理100m3/min的廢氣需液體霧化噴入量為40L/min。文氏管吸收器結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備小、占空間少、氣速高、處理量大、氣液接觸好、傳質(zhì)較容易,特別適用于捕集氣流中的微小顆粒物。但因氣液并流,氣液接觸時間短,不適合難溶或反應(yīng)速度慢的氣液吸收,而且壓力損失大(800~9000h),能耗高。
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