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漩流板塔脫硫除塵技術
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漩流板塔脫硫除塵

  • 一、主要工作原理及技術特點 旋流板塔通常為圓柱塔體，塔（tǎ）內裝（zhuāng）有（yǒu）旋流塔板。工作時，煙氣由塔（tǎ）底向上流動，由於切向進塔，尤其（qí）是塔（tǎ）板葉片的導向作用而使煙氣旋轉上升，使在塔板上
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  • 產品詳情（qíng）

一、主要工作原理及（jí）技（jì）術特點
旋流板塔通常為圓柱塔體，塔內裝有旋（xuán）流塔板。工作時，煙氣由塔底向上流動，由於切向（xiàng）進塔，尤其是塔板葉片的導向作用而使煙氣旋轉上升，使在塔板上將逐板下流（liú）的液體噴成霧滴，使氣液間有很（hěn）大的接（jiē）觸麵積;液滴被氣流（liú）帶動（dòng）旋轉，產生的離心力強化（huà）氣夜間（jiān）的接（jiē）觸，最後甩（shuǎi）到塔壁上沿壁下流到下（xià）一層塔板上，再次被（bèi）氣流霧化而進行氣液接觸。如上所述，液體在與氣體充分接觸後又能有效的分離---避免霧沫夾帶，其氣液負荷比常用塔板大（dà）一倍（bèi）以上。又因塔板上液層薄，開孔率大而使壓（yā）降（jiàng）較低，達同（tóng）樣效果時的壓降約低一半，因此，綜合性能優於常用塔板。循環（huán）液由除塵器外部循環水管進入內壁，由霧化噴頭在旋流（liú）上形成均勻分布的霧滴與煙氣充分接觸（chù），形（xíng）成極大的相際接觸界麵，與SO2充分反應形（xíng）成可溶性酸式鹽或沉澱（根據所選脫硫劑而不同），同（tóng）時較大的塵粒在離心力作用（yòng）下被除去（qù），較小的塵粒受到霧滴的碰撞與攔截（jié），以及受到多次的布朗擴散等作用而凝聚成較大（dà）的塵（chén）粒而（ér）被甩至塔壁，下流經過（guò）清灰口排入沉灰池（chí）。
    由於塔內提供了良好的氣液接觸條件（jiàn），氣體中的（de）SO2被堿（jiǎn）性液體吸收（脫硫）的效果好；旋流板（bǎn）塔同時具有很好的除塵性能，氣體中的塵粒在旋流塔板上被水霧粘附而除（chú）去，此外，塵粒及霧滴受離心力甩到塔壁後，亦使（shǐ）之被粘（zhān）附而除去，從而使氣流帶出塔的塵粒（lì）和霧滴很（hěn）少。


旋流板塔（tǎ）主要技術特點：
1. 占地（dì）麵積小，投資少；
2. 除塵年（nián）需運行成本近似等於水泵（bèng）電費，設備增加運行成本（běn）主要（yào）為脫硫藥劑費。
3. 除塵脫硫效（xiào）率高，除塵效率為（wéi）95%以上，脫硫效率可達90%以上；
4. 用麻石作為主體材料，供（gòng）水管使用不鏽鋼水管，除塵器使用壽命長；
5. 除塵脫（tuō）硫器（qì）阻力小，阻力為800~1200Pa；
6. 對水質要求低（dī），除塵脫硫用水（shuǐ）可循環使用，達到高脫硫效率、低運行成本；
7. 可選用工業廢堿、廢水、石灰進行脫硫，降低運行成本。
8．進液量少，一般氣液比1 L/m3左右，根據實際設（shè）計為0.6-3L/m3；
9．脫水效果99%以上，引風（fēng）機不帶水；
10．維護保養方便，旋流板裝拆方便；在塔頂及每層旋流板上方均設有（yǒu）檢修孔，可設檢修平台、爬梯（tī）等輔件設施，方便日常檢修。
11．處（chù）理效果好（hǎo），排放（fàng）達標（biāo）；運行費用低；操作簡單（dān）；安全可靠。
12．無二次汙染，脫硫除塵使用水循環（huán）係統，脫硫堿（jiǎn）性液體循環過程中不流失、不外排。

二、除塵機（jī）理（lǐ）
1、濕法碰撞理（lǐ）論
旋流板除塵的機理其一是液滴與塵粒之間的慣性碰撞和攔截作（zuò）用，碰撞除塵效率取決於氣液的相對速（sù）度，相對速度越大，碰（pèng）撞除塵效率越高，為獲得較大（dà）的相對速度來提高碰撞除塵效率有設計時提高空（kōng）塔氣速和提（tí）高噴淋液滴速度兩種方式，而空塔氣速的提（tí）高會導致煙氣通過速度加（jiā）快，塔（tǎ）內（nèi）氣液接（jiē）觸時間減少（shǎo），降低脫硫效率。因此旋流板塔作為脫硫塔使用空塔氣（qì）速（sù）一般控製在1.25-2.25m/s左右，作（zuò）為除塵脫硫塔空塔氣速一（yī）般控製在2.25-3.4m/s左右，考慮阻力因素，同等液氣比的情況下（xià），不改變噴（pēn）淋布液前提下，置換低壓高效霧化噴頭，以獲取（qǔ）最大噴淋液滴（dī）速度除塵和最佳霧化效果。
為了方便（biàn）地考慮顆粒、液滴與氣流性質對碰撞的影響，假設：含塵氣體在運動（dòng）中與液滴相遇，在液滴前（qián）Xd處氣（qì）流開始改變方向（xiàng），繞過液滴流動（dòng），而慣性較大的顆粒將繼續保持（chí）原來的直線運（yùn）動趨勢，顆粒運動主要受兩個力的支配，一個是本身的慣性力，另一個是周圍氣體對它的阻力。定義顆（kē）粒從脫離流線到（dào）慣性運動結束時候所移（yí）動的距離為粒子（zǐ）的停止距離Xs，若Xs大於粒子開始偏離流線那一點至液滴的距離Xd，顆粒就會和液（yè）滴發生碰撞。定義Xs與液滴直徑Dc的比值為慣性碰撞參數：
對斯托克斯範圍的粒子，無因次的慣性（xìng）碰（pèng）撞參數，即斯托克斯準數：Dc

中：——粒子直徑，m；
   ——粒子的密度，kg/m3；
   ——在流動方向上粒（lì）子的速度，m/s；
   ——液滴的速度，m/s；
   ——氣體的粘度，Pa•s；
   ——Cunningham修正係（xì）數。
由上式可知，當顆（kē）粒直徑和密（mì）度確定以後，碰撞係數與液滴和顆粒的相對速度成正比，與液滴的直徑成（chéng）反（fǎn）比。所以對於給（gěi）定的煙氣係統，提高除塵效率的（de）有效途徑就是提高氣、液相對速度和減小液滴的直徑。但液滴直徑也不宜太小，太小有可能隨氣流一起運動，反而減小（xiǎo）了氣（qì）、液相對速度。經研究顯示，液滴直徑在300μm -500μm為宜。捕集效（xiào）率可以根據慣性碰撞參數進行計算（suàn）：

式中：K——關聯係數，取（qǔ）決於設備幾何結構和係統操作（zuò）條件；
      L——液氣比，L/1000m3氣體。
可見，濕式除塵效率（lǜ）隨碰撞參數的增大而增大，並（bìng）與液氣（qì）比成正比。所以，適當提（tí）高供液（yè）量可以提高（gāo）除塵（chén）淨化效率，但供液量的（de）提高，也（yě）將使除塵器耗水量增加，並使旋流裝置因持（chí）液量的增加而增大阻力，我廠在實際設計中，在阻力（lì）損（sǔn）失允許的範圍內設計噴淋係統,在噴淋覆蓋區域達到150%以上時，除塵器（qì）實際碰撞除塵效率大約為44%。
2、旋風分離效率（lǜ）模型
旋風分（fèn）離是一種使含有（yǒu）固體顆粒的氣體旋轉，並依靠離心力達到氣固分離的裝置。單一的旋風（fēng）除塵器除塵效（xiào）率不高，現在的旋流板除塵器是把旋風除塵技（jì）術和其他形式的除塵技術（shù）組合起來具備高效（xiào）淨化效率的除塵（chén）設備，又理解為濕式多（duō）旋風除塵器。我廠在濕式（shì）除塵脫硫工藝中應用旋風（fēng）除塵技術，把旋風分離機理和濕式碰撞機理相結合，不但有助（zhù）於提高除塵效率，也把旋流裝置科學應用於濕法除塵脫硫中的煙（yān）氣脫水裝置，取得良好的（de）經濟效益和實際效益。
假設（shè）切向進風旋風除塵器筒體直（zhí）徑為D，進氣口尺（chǐ）寸為（wéi）a×b，排出管直徑為De。

其中：；
      








式中：T——氣體溫度，K；
      Q——氣體流量，m3/s；
      di——粒子直徑，μm。
dm——粉塵質量分布中（zhōng）位徑
σ——粉塵（chén）質量分布（bù）標（biāo）準差
對（duì）於給定的氣體和（hé）入口粉塵質量（liàng）粒度頻率分（fèn）布，分別給出不同（tóng）的結構尺寸，可用該式估算除塵（chén）效率，用（yòng）於指導除塵器設計，實際運行中第一層除塵效率35%左右，因除（chú）塵後單位體（tǐ）積內煙氣（qì）有效質量降低（dī）導致（zhì）除（chú）塵（chén）效率下（xià）降而出現逐層分離效率降低的特點，我（wǒ）廠設計除塵器旋風（fēng）分離（lí）綜（zōng）合效率為80%以上。
綜合濕法碰撞除塵效率與旋風（fēng）分離效率（lǜ）估算該雙塔結構旋流板除塵器綜合除（chú）塵效率大於99%。

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