一般而言,在醫(yī)藥和精細化工行業(yè)的VOCs治理過程中,其工藝廢氣組分復(fù)雜多樣,腐蝕性介質(zhì)并非為單一組分,廢氣中可能含有如氯化氫、丙烯酸、醋酸、二乙胺等前端便會產(chǎn)生腐蝕性的組分,同時也可能含有如二氯甲烷、苯甲酰氯、間苯二甲酰氯等經(jīng)過RTO焚燒后產(chǎn)生腐蝕性介質(zhì)的組分。我們在進行RTO系統(tǒng)設(shè)計時,除了考慮對設(shè)備及管道的防腐工作,系統(tǒng)的前、后處理也至關(guān)重要。
RTO系統(tǒng)的前、后處理最常用的設(shè)備便是噴淋塔。其多采用逆流式,即以廢氣經(jīng)由噴淋塔自下而上流動、洗滌液逆向吸收的方式處理,逆流式是為了達到氣液充分接觸的目的。
根據(jù)用途,我們可將噴淋塔分為堿洗塔、酸洗塔和水洗塔,分別可除去廢氣中的酸、堿性組分以及水溶性組分;根據(jù)型式,我們亦可將其分為板式塔和填料塔等。針對不同工況,將根據(jù)不同廢氣組分選擇相應(yīng)型式的噴淋塔進行RTO前、后處理以除去腐蝕性介質(zhì),今日就噴淋塔型選擇基本原則以及設(shè)計要點作簡單的介紹。
塔型選擇基本原則
一般說來,滿足工況處理效率要求的噴淋塔型有多種選擇,如需選擇合適的噴淋塔型,應(yīng)從安全性、實用性以及經(jīng)濟性等方面綜合考慮?,F(xiàn)將選擇時部分考慮因素列舉如下:
1與物性有關(guān)的因素
(1)若廢氣中含有吸收后易起泡沫的組分,宜選用填料塔,因為板式塔易造成嚴重的霧沫夾帶,甚至泛塔,影響分離效率;
(2)若廢氣中含有粉塵,宜選用板式塔中大孔徑篩板塔、十字架型浮閥塔或泡罩塔等,因為填料塔將會產(chǎn)生阻塞,很難清理;
(3)若廢氣中含有高粘性組分,宜選用填料塔,因為板式塔鼓泡傳質(zhì)效果很差;
(4)若廢氣中含有腐蝕性組分,宜選用填料塔,因為其可用耐腐蝕材料制作,也可選用板式塔中結(jié)構(gòu)簡單的無溢流篩板塔;
(5)對于處理過程中有熱量放出或須加入熱量的系統(tǒng),宜選用板式塔,當然也可將填料分塔或分段設(shè)置,塔/段間設(shè)置冷卻器,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
2與操作條件有關(guān)的因素
(1)若傳質(zhì)速率由氣相控制,宜選用填料塔,因為在填料塔中氣相在流動,液相分散為膜狀流動。若傳質(zhì)速率由液相控制,宜選用板式塔,因為在板式塔中液相在湍動,氣相分散為氣泡;
(2)當處理系統(tǒng)的液氣比L/G小時,宜選用板式塔;
(3)操作彈性要求較大時,宜選用浮閥塔、泡罩塔等,填料塔和無溢流篩板塔的操作彈性較小;
(4)對伴有化學(xué)反應(yīng)(特別是當此反應(yīng)并不太迅速時)的吸收過程,選用板式塔較有利,因為液體在板式塔中的停留時間較長,反應(yīng)較容易控制,有利于吸收過程;
(5)對于風(fēng)量較大的工況,宜選用板式塔,風(fēng)量較小時則選用填料塔。因為大塔板式塔價廉,小塔則填料塔便宜,一般塔徑小于φ800mm宜選用填料塔。
總結(jié)
RTO系統(tǒng)設(shè)計前后處理時,我們應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計需要收集工業(yè)有機廢氣理化性質(zhì)等原始資料,包括廢氣風(fēng)量、組分及濃度、溫度、顆粒物濃度等,分析其工況再進行選用噴淋塔型。具體選用原則如下:
01填料塔選用基本原則:
①廢氣中含有高粘性、腐蝕性組分,易起泡沫組分的工況,宜選用填料塔;
②傳質(zhì)速率由氣相控制,風(fēng)量較小的工況,宜選用填料塔。
02板式塔選用基本原則:
①廢氣中含有粉塵,處理過程中有熱量放出或須加入熱量的工況,宜選用板式塔;
②傳質(zhì)速率由液相控制,處理系統(tǒng)的液氣比L/G較小,操作彈性要求較大,伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收過程,風(fēng)量較大的工況,宜選用板式塔。
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