SJ1280 201221505007 陈媛
摘要：介绍了几种传统吸收塔，并详细介绍了旋喷型吸收塔，冲击管吸收器，DS-多相反应器和旋转填料床等新型吸收设备的研究进展。 关键词：吸收设备 喷射器 旋转填料塔
The Research Progress of the Absorption Equipment
Abstract：Introduces several traditional absorption tower.And Introduces the research progress of absorption equipment such as rotary spray type absorption tower, shock tube absorber, DS - multiphase reactor and rotating packed bed.
磁疗手链Key words：Absorption Equipment,Injector,Rotating Packed Bed
传统的工业吸收塔的分类主要以塔内内件形式来区分的，传统的吸收塔主要有以下几种： |
|
1、 填料塔。
糖化锅
按填料类型又分散装填料塔和规整填料塔。
⑴散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式 堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，可分为：拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍填料、矩鞍填料等。
适用范围和优缺点：①拉西环结构简单，但与其他填料相比，气体通过能力低，阻力也大，液体到达环内部比较困难，因而湿润不易充分，传质效果差，故近年来使用较少。②弧鞍是出现较早的鞍形填料，形如马鞍，大小自25mm至50mm的较常用。弧鞍的表面不分内外，全部敞开，流体在两侧表面分布同样均匀。它的另一特点是堆放在塔内时，对塔壁侧压力比环形填料小。但由于两侧表面构形相同，堆放时填料容易叠合，因而减少暴露的表面，最近已逐渐被构形改善了的矩鞍填料所代替。弧鞍填料多用陶瓷制造。 ③矩鞍两侧表面不能叠合，且较耐压力，构形简单，加工比弧鞍方便，多用陶瓷制造。在以陶瓷为材料的填料中，此种填料的水力性能与传质性能都比较优越。
④鲍尔环的构造，相当于在金属拉西环的壁面上开一排或两排正方形或长方形孔，开孔时
只断开四条边中的三条边，另一边保留，使原来的金属材料片呈舌状弯入环内，这些舌片在环内几乎对接起来。填料的空隙率与比表面并未因而增加。但堆成层后气、液流动通畅，有利于气、液流动通畅，有利于气、液进入环内。因此，鲍尔环比拉西环气体通过能力与体积传质系数都有显著提高，阻力也减少。鲍尔环还可用塑料制造。
⑤阶梯环是一端有喇叭口的开孔环形填料，环高与直径之比略小于1，环内有筋，起加固与增大接触面的作用，喇叭口能防止填料冻死靠紧，使空隙率提高，并使表面更易暴露。制造材料多为金属或塑料。 ⑵规整填料是按一定的几何构形排列，整齐堆砌的填料。规整填料种类很多，据其几何结构，主要有：丝网波纹填料、板波纹填料等。
①丝网波纹填料
家具附件 优点是： 1)各片排列整齐而峰谷之间空隙大，气流阻力小；2)波纹间通道的方向频繁改变，气流滑动加剧； 3)片与片之间以及盘与盘之间网条交错，促使液体不断再分布；4)丝网细密，液体可在网面形成稳定薄膜，即使液体喷淋密度小，也易于达到完全润湿。上述特点使这种填料层的通量大，在大直径塔内使用也没有液体分布不匀及填料表面润湿不良
的缺点。 缺点： 1)造价高； 2)装砌要求高，塔身安装的垂直度要求严格，盘与塔壁间的缝隙要堵实； 3)填料内部通道狭窄，易被堵塞且不易清洗。然而，由于其传质效率很高且阻力很小，在精密精馏和真空精馏中使用很合适。开始时，多用于直径比较小的塔，现可用于直径达几米的塔，使用领域也不再局限于蒸馏。
②板波填料
为了克服丝网波纹填料价格高及安装要求高的缺点，将丝网条改为板条，填料的构形相同，构造材料除金属外，还可用塑料。板波填料的传质性能虽低于丝网波纹填料，但仍属高效填料之列。
2、板式塔
板式塔按内件分为浮阀塔、泡罩塔、筛板塔等。
⑴泡罩塔的适用范围和优缺点
优点：漏液少，弹性大，不易堵塞；
缺点：造价高，压降大，雾沫夹带严重，板效率低。
⑵筛板塔的适用范围和优缺点
优点：结构简单，造价低，压降小，生产能力较高；
缺点：弹性小，易堵塞。
⑶浮阀塔的适用范围和优缺点
优点：生产能力大，弹性大，板效率高，压降低，造价低；
缺点：不宜处理易结焦或粘度大的系统。 |
|
下面介绍几种新型的吸收塔：
1. DS-多相反应器
电动液控闸阀
D S一多相反应器“ 塔节” 内设有由旋转体和环形旋转体组成旋转体式内置构件。由于这种旋转体式内置构件的存在, 当料浆液和气体同向自上而下流过时, 液体在反应器内分液和导流构件的作用下产生均匀的“ 水幕” , 一个内置构件单元形成2 道“ 水幕” ,N 个单元形成2 xN 道“ 水幕” , 当气体通过“ 水幕” 时碰撞液体使液体分散雾化。气体在多相反应器内多次通过“ 水幕” , 多次雾化液体形成“ 水雾” , 雾滴和气体在流动过程中不断改变流速和流动方向, 促使气液固相之间发生强烈的相对运动, 加速分子或离子的扩散和传质; 液体在碰撞、飞溅、雾化过程中, 一部分液体碰到器壁形成“ 水膜” 增加了气、液接触面积, 从而提高吸收反应速度。几种因素一起作用强化气液接触, 极大地改善了吸收反应的动力学条件。 D S 一多相反应器塔底有足够大的容积, 可以贮存足够量的料浆, 保证料桨有足够的停留时间, 同时“ 塔底” 设有搅拌, 液固两相反应也得到强化, 同样改善了吸收反应的动力学条件[1]。
“ D S 一多相反应器” 不同于通常用来吸收烟气中二氧化硫的喷淋塔、格栅塔、湍球塔、泡沫塔、液柱塔、旋流板塔、大孔径穿流塔, 有其与众不同的特点。
l) 内置构件结构简单合理, 固相物不易沉积、结垢、堵塞, 特别适合用料浆液吸收二氧化硫
的场合;
2) 特殊的内置构件既保证气、液两流体顺利通过, 又能强化气液两流体的接触, 从而强化气
液反应;
3 ) 内置构件无喷嘴, 从根本上避免了由于喷嘴磨损所引起的喷淋状况恶化, 气液反应变坏的弊病;
4 )“ D S 一多相反应器” 适应性极强, 适用于所有物料配制成的料浆吸收二氧化硫的反应; 可以用调整串联的“ 塔节” 数量, 来适应不同二氧化硫浓度的情况; 可以用调整并联的“ 塔节” 数量, 来适应不同烟气量的情况;
5) 由于内置构件结构简单合理, 为防腐蚀、防磨损创造了条件。
2. 旋喷型吸收塔
旋喷型吸收塔上部璇液喷淋式利用液相的动能，雾化吸收介质，使气相和液相之间，有一较大接触表面，进行传质。下部喷杯喷射吸收，是利用气相的动能，雾化吸收介质，使气液充分接触而达到脱除目的。在喷杯内形成圆锥体，高速的气体不断被加速，将沿杯内壁溢流的液体雾化而喷出。
旋喷型吸收塔，采用气液相并流，这既可充分利用气、液相的动能，同时对液相的雾化十分有利，并使气相中的烟尘，随着液相向下流动，防止烟尘对塔壁、喷杯的阻塞。在分离段内，气、液体合流，因截面增大，速度降低及气流方向的改变，使气液得以分离[2]。
旋喷吸收塔在磷肥三废治理(高炉钙镁磷肥含氟气的吸收) 是可以使用的。而且脱氟效果显著。由于采用气液并流, 气中的尘随同液体一起带走, 所以不易发生下部塔体阻塞的现象。并流吸收气速比逆流大得多, 且无液泛之忧[3]android电视。
3. 旋转填料床
旋转填料床是利用高速旋转的填料产生的强大离心力(或超重力) ,使气液的流速及填料的有
效比表面积大大提高,液体在高分散、高混合、强湍动以及界面急速更新的情况下与气体以极大的相对速度在弯曲流道中接触,极大地强化传递过程的一种设备[4] 。其理论根源在于重力加速度g≈0 时,两相接触过程的动力因素即浮力因子Δρg趋于零,此时分子间力(如表面张力) 将会起主要作用,液体团聚至表面积最小的状态而不得伸展,相间传递失去两相充分接触的前提条件,相间传递速率极其微弱,分离无法进行。反之,g 越大,Δρg 越大,液体相对速度越大,巨大的切应力克服了表面张力,使得相间接触面积增大,从而导致相间传递速率的极大提高。超重力技术正是通过高速旋转,利用离心力来增大g ,从而增大浮力因子Δρg ,达到强化相间传递速率的目的。
在旋转填料床中,高速旋转的填料产生强大离心力,巨大的剪切力将流体撕裂成微米乃至纳米级的液膜、液丝和液滴,产生巨大的和快速更新的相界面,使气液的流速及填料的有效比表面积大大提高,液体与气体以极大的相对速度在弯曲流道中接触,使相间传质速率比传统的塔设备提高1～3 个数量级,微观混合和传质过程得到极大强化,从而达到对传递过程的强化作用[5]。
4. 冲击管吸收器
冲击管吸收器结构: 主要由冲击管和冲击槽组成, 冲击管由一直管和可用于调节狭缝宽度的“炮弹头”组成。冲击管吸收器工作原理: 从冲击管射出的高速气流垂直撞击到液体表面上, 使液体翻腾雾化, 从而增大了气液两相的接触面积, 吸收效率提高。由于高温气体与液体相接触使液体进行绝热蒸发, 故能大幅度降低气体温度[6]。
参考文献
[1]. D S 一m u lti 一Ph a se re a c to r. DS-多相反应器—新型二氧化硫烟气湿法脱硫吸收设备[J].electric power standardization&measurement,2004.
[2]. 黄安智. 旋喷型吸收塔在废气治理上的应用[J]. 化工环保 1982; (06): 45-8.
[3]. 程湛田, 黄安智. 新型喷射吸收塔在废气治理上的应用[J]. 云南化工技术 1980; (04): 32-43.
[4]. 玉红,郭锴,陈建峰,等. 超重力技术及其应用[J ] . 金属矿山,1999 , (4) :25～29.
[5]. ,刘有智,李裕,康荣灿,刁金祥.旋转填料床治理氮氧化物废气的研究[J].华工科技,2007 ,15 (1) :64～67.
[6]. 洪德贵. 含氟废气处理设备--冲击管吸收器[J]. 磷肥与复肥,2004,19(6).
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议