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admin [管理员]
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[有机废气] 喷淋塔的流速、填料层、循环液、喷嘴等关键参数详解

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admin 发表于 2024-2-5 10:55:23 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题 · 来自 浙江杭州
    喷淋塔也可称为洗涤塔、水洗塔、净化塔,是气液反应吸收系统中的常用设备,废气与液体逆向接触,经过洗涤使气体达到净化、除尘、降温等作用,目前广泛应用于工业除尘或可溶性废气处理中。喷淋塔结构简单、气体压降小、且不会堵塞,具有净化效率高、占地面积小、耐腐蚀、耐老化、性能好,重量轻,便于安装、运输及维修管理等特点。
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一、喷淋塔结构
概括为:一层除雾、两层喷淋、三层填料、四个视窗。
1.除雾层:一般用格栅板隔开,上面置放填料,填料层高度可达到300~500mm。标准配置喷淋塔除雾层填料采用Φ50白色多面球。
2.喷淋层:是由喷淋管和喷嘴组成,根据喷淋塔直径大小,设置喷淋管和喷嘴的密度。使用高效喷嘴,喷雾均匀且流量大不易堵塞。
3.填料层:是在除雾层和喷淋层之上,置放填料,作为气液两相间接触构件的传质设备。主要填料有多面空心球、拉西环等。填料层底部装有填料支撑板,填料堆放至支撑板上;填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。喷淋塔喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。
4.视窗:又称检修口,主要作用是观测喷淋塔运行情况以及更换填料、检修喷嘴。
除此之外,循环水箱、循环泵也是喷淋塔重要的组成部分。

二、喷淋塔计参数
1、空塔流速
空心喷淋吸收塔的气流速度越小对吸收效率越有利,一般为 0.6~1.8m/s,极限(最高)速度不大于3m/s,。
2、塔体各层厚度
错流模拟式填料洗涤塔中,通过两层筛网所夹持的填料层厚度一般小于 0.6m,极限(最高)不超过1.8m,但可设置多层。
喷淋段:自喷淋层(最上一层喷嘴)至进气管上口,气液在此段进行接触传质,是塔的主要区段。废气为亲水性气体,传质在瞬间即能完成。但在实际操作中,由于喷淋液雾化状况、气体在本体截面分布情况等条件的影响,此段的长度仍是一个主要因素,空塔停留时间我们一般建议为2~4秒,时间越长越好。因为在此段,塔的截面布满液滴,自由面大大缩小,从而气流实际速度增大很多倍,因此空塔速度不能单纯的认为是喷淋接触时间。
脱水除雾:喷嘴以上部分为脱水段,作用是使大液滴依靠自重降落,其中装有除雾器,以除掉小液滴,使气液较好的分离。
填料段:填料层的高度可浮动变化较大,越厚处理效率越高,阻力也越大。一般填料层为吸收区高度(即除雾层至循环水位的距离)的15%-30%,当总厚度大于0.6米时,可平均分为2~4层。塔内装有聚乙烯、聚丙烯、发泡聚苯乙烯或多空橡胶制成的轻质空心(或实心)小球作为填料,小球的密度应小于洗涤液体的密度。在一定的气流速度作用下,塔内小球不断地进行湍流运动,有机物/粉尘粒子在湍流运动的泡沫层中,被吸收液射流所捕获。
储液段(循环水槽):喷淋水箱需要根据喷淋量来计算,如果吸收介质为水,一般建议循环周期为6-15分钟,如果是酸、碱、次氯酸等中和/氧化型吸收液,需要更长的循环周期(20-30分钟,或根据废气成分(浓度)与吸收液的反应需求来计算),水箱要求更大!一般建议设置扩展式水箱。水槽液面高度一般认为0.8-1.6米为宜,有利于操作。如果超过此高于,应当设置扩展水箱。
塔体高度验算:塔的高度尚无统一的计算方法,一般参考直径选取,通常高与直径比(H/D)在 3~5范围以内被视为较为合理,而喷淋段需占总高的 1/2 以上。
其他参数:液气比是指处理1立方米气体所需吸收剂的体积(L),即L/ m3。液气比增大,气液传质速率增大,从而增大污染物的去除率。湍流塔净化器用于有机物/除尘时,液气比建议2-4L/m3,极限(最小)比为 0.7L/m3。

三、喷淋塔喷嘴选择
在构成一套完整的废气净化塔的同时,塔身内部喷淋的选择以及布置非常重要,为了达到均匀喷液的效果,喷淋塔循环水量的设计计算方法很重要,我们通常选用PP螺旋喷嘴,那螺旋喷嘴布置的数量以及选择什么规格决定了废气喷淋塔循环水量。
1、喷淋塔喷嘴参数:在讲述喷淋塔循环水量计算方法之前,首选要讲一下喷嘴,关于螺旋喷嘴分为全锥和空心锥两种,用于喷淋塔为了达到均匀,肯定要选择全锥喷嘴。其次喷嘴标准有60度 90度 120度 150度角度,这个不用管它,实际的意思要依靠水泵喷淋在一扬程范围内的压力,压力不同喷嘴打开的角度不同,我们用于喷淋塔一般按照达到120度角喷淋为宜。
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2、喷淋塔循环水量计算:废气喷淋塔循环水量是通过液气比的数据换算得出,比如处理风量10000m3/h的塔,液气比取3L/m3,那么,喷淋水泵的水量为10000X3=30000L/h,流量等于30吨/小时。
3、喷嘴型号:见上图,比如1/2寸喷头在1.5公斤压力下喷嘴的流量是92L/分钟,当然这个是理论值,按照工程经验以及测试结果,算上损耗之后,每个喷嘴达到需要的120度喷淋角的时候,每分钟的流量是81L,通常我们以80L来计算,当以120°的角度在废气喷淋塔内做喷淋,想要算出喷淋嘴的数量,还需要知道喷洒的高度。
4、个数计算:
喷嘴数量N=所需喷淋水量/单个喷淋量/稳定系数
稳定系数:为防止喷淋头结垢/堵塞,一般取值0.8-0.9。
一般根据管道截面积大小选择喷淋头的选择喷淋头型号,通常选择喷淋头比喷淋总水管小2~3型号以上(例如总水管2寸时,喷头可选1寸、3/4寸或更小),再根据塔体的截面积布置喷淋头数量,每层建议在6个以上,当填料为多层时,喷淋头也要根据填料层数设置。喷头的总截面积约为总进水截面积的2/3左右即可。
5、喷嘴距离填料高度:有人会讲:“我放的高一点,一个塔只安装一个喷淋塔够用吗?”当然我们还要看看直径多大的塔,为了喷洒均匀合理而且不浪费,我们通常喷淋嘴到喷淋塔填料的高度取值为300mm,在300mm高度下,而且有了120度角度,这个时候便能算出来喷洒覆盖范围,可以用CAD来画圆的方式,只要范围覆盖到,没有死角就行,螺旋喷嘴的布置便是成功了。
360截图20240205175647680.jpg

四、最后举例说明:

假如我们直径2500的塔,喷淋嘴选用8只,只要流量和压力足够,这样我们便能算出循环泵的理论流量需求值是640L/M,当然这个是反推的方式,正确的算法应该是通过计算气体流率得出所需的液体总流率,再算出循环泵的流量,如果设计合理,一个正向一个反向算法得出的结果是基本吻合的。

同样参数设置的计算书:
喷淋吸收塔设计计算书(简便版) http://www.25hb.com/thread-58495-1-1.html

精彩评论5

环保工程123 发表于 2024-2-6 08:03:26 | 显示全部楼层 · 来自 江苏苏州太仓
资料很好,学习一下!
sen111 发表于 2024-2-20 13:52:31 | 显示全部楼层 · 来自 福建福州
学到了就是赚到了
环保工程123 发表于 2024-2-20 14:47:08 | 显示全部楼层 · 来自 江苏苏州吴中
很好的资料!点赞
王大锤子 发表于 2024-2-21 10:38:37 | 显示全部楼层 · 来自 江苏苏州
每天学习一点新知识
shiyi111 发表于 2024-2-21 14:13:47 | 显示全部楼层 · 来自 江苏连云港

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