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废气(涉VOCs)洗涤塔中常见优优德88 w88官方网站种类、特点及选择

发表时间:2020-03-31 09:30

在很多VOCs废气治理项目中,洗涤塔是常见的预处理/治理设备,但洗涤塔内如何根据VOCs成分及风量进行合理设计?这里涉及众多化工知识,例如需要如何涉及塔高,直径,确定风速,确定洗涤液的循环量等等问题。甚至,如果该洗涤塔为优优德88 w88官方网站塔,优优德88 w88官方网站层如何设计,优优德88 w88官方网站的选型该最终如何确定。今天,我们先来看看用于VOCs废气治理中,洗涤塔中的优优德88 w88官方网站种类及对应的特点。

1.
优优德88 w88官方网站的定义

        优优德88 w88官方网站泛指被填充于其他物体中的物料。
  在化学工程中,优优德88 w88官方网站指装于填充塔内的惰性固体物料,例如鲍尔环和拉西环等,其作用是增大气-液的接触面,使其相互强烈混合。
  在化工产品中,优优德88 w88官方网站又称填充剂,是指用以改善加工性能、制品力学性能并(或)降低成本的固体物料。
  在污水处理领域,主要用于接触氧化工艺,微生物会在优优德88 w88官方网站的表面进行累积,以增大与污水的表面接触,对污水进行降解处理。
  优点:结构简单、压力降小、易于用耐腐蚀非金属材料制造等。对于气体吸收、真空蒸馏以及处理腐蚀性流体的操作,颇为适用。
        缺点:当塔颈增大时,引起气液分布不均、接触不良等,造成效率下降,即称为放大效应。同时优优德88 w88官方网站塔还有重量大、造价高、清理检修麻烦、优优德88 w88官方网站损耗大等缺点。  

2.
优优德88 w88官方网站选用准则

  优优德88 w88官方网站的几何特性数据主要包括比表面积、空隙率、优优德88 w88官方网站因子等,是评价优优德88 w88官方网站性能的基本参数。
  (1)比表面积单位体积优优德88 w88官方网站的优优德88 w88官方网站表面积称为比表面积,以a表示,其单位为m2/m3。优优德88 w88官方网站的比表面积愈大,所提供的气液传质面积愈大。因此,比表面积是评价优优德88 w88官方网站性能优劣的一个重要指标。
  (2)空隙率单位体积优优德88 w88官方网站中的空隙体积称为空隙率,以e 表示,其单位为m3/m3,或以%表示。优优德88 w88官方网站的空隙率越大,气体通过的能力越大且压降低。因此,空隙率是评价优优德88 w88官方网站性能优劣的又一重要指标。
  (3)优优德88 w88官方网站因子优优德88 w88官方网站的比表面积与空隙率三次方的比值,即(a/e) 3,称为优优德88 w88官方网站因子,以f表示,其单位为1/m。它表示优优德88 w88官方网站的流体力学性能,f值越小,表明流动阻力越小。
  优优德88 w88官方网站性能优劣主要取决于:
       有较大的比表面积(m2/m3优优德88 w88官方网站层)
  液体在优优德88 w88官方网站表面有较好的均匀分布性能
  气流能在优优德88 w88官方网站层中均匀分布
  调料具有较大的空隙率(m3/m3优优德88 w88官方网站层)。

  在相同的操作条件下,优优德88 w88官方网站的比表面积越大,气液分布越均匀,表面的润湿性能越好,则传质效率越高;优优德88 w88官方网站的空隙率越大,结构越开敞,则通量越大,压降亦越低。
  采用模糊数学方法对九种常用优优德88 w88官方网站的性能进行了评价,丝网波纹优优德88 w88官方网站综合性能最好,拉西环最差。
  优优德88 w88官方网站的选择包括确定优优德88 w88官方网站的种类、规格及材质等。所选优优德88 w88官方网站既要满足生产工艺的要求,又要使设备投资和操作费用最低。

优优德88 w88官方网站种类的选择

  优优德88 w88官方网站种类的选择要考虑分离工艺的要求,通常考虑以下几个方面:
  1)传质效率要高。一般而言,规整优优德88 w88官方网站的传质效率高于散装优优德88 w88官方网站。
  2)通量要大。在保证具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的优优德88 w88官方网站。
  3)优优德88 w88官方网站层的压降要低。
  4)优优德88 w88官方网站抗污堵性能强,拆装、检修方便。

优优德88 w88官方网站规格的选择

  优优德88 w88官方网站规格是指优优德88 w88官方网站的公称尺寸或比表面积。
  (1)散装优优德88 w88官方网站规格的选择
  工业塔常用的散装优优德88 w88官方网站主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。
  同类优优德88 w88官方网站,尺寸越小,分离效率越高,但阻力增加,通量减少,优优德88 w88官方网站费用也增加很多。而大尺寸的优优德88 w88官方网站应用于小直径塔中,又会产生液体分布不良及严重的壁流,使塔的分离效率降低。
  因此,对塔径与优优德88 w88官方网站尺寸的比值要有一规定,一般塔径与优优德88 w88官方网站公称直径的比值D/d应大于8。
  (2)规整优优德88 w88官方网站规格的选择
  工业上常用规整优优德88 w88官方网站的型号和规格的表示方法很多,国内习惯用比表面积表示,主要有125、150、250、350、500、700等几种规格。
  同种类型的规整优优德88 w88官方网站,其比表面积越大,传质效率越高,但阻力增加,通量减少,优优德88 w88官方网站费用也明显增加。
  选用时应从分离要求、通量要求、场地条件、物料性质及设备投资、操作费用等方面综合考虑,使所选优优德88 w88官方网站既能满足技术要求,又具有经济合理性。

优优德88 w88官方网站材质的选择

  优优德88 w88官方网站的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。
  (1)陶瓷优优德88 w88官方网站
  陶瓷优优德88 w88官方网站具有很好的耐腐蚀性及耐热性,陶瓷优优德88 w88官方网站价格便宜,具有很好的表面润湿性能,质脆、易碎是其 最大缺点。在气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。
  (2)塑料优优德88 w88官方网站
  塑料优优德88 w88官方网站的材质主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等,国内一般多采用聚丙烯材质。塑料优优德88 w88官方网站的耐腐蚀性能较好,可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好,可长期在100℃以下使用。
  塑料优优德88 w88官方网站质轻、价廉,具有良好的韧性,耐冲击、不易碎,可以制成薄壁结构。它的通量大、压降低,多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。
  塑料优优德88 w88官方网站的缺点是表面润湿性能差,但可通过适当的表面处理来改善其表面润湿性能。
  (3)金属优优德88 w88官方网站
  金属优优德88 w88官方网站可用多种材质制成,选择时主要考虑腐蚀问题。
  碳钢优优德88 w88官方网站造价低,且具有良好的表面润湿性能,对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用。
  不锈钢优优德88 w88官方网站耐腐蚀性强,一般能耐除Cl-以外常见物系的腐蚀,但其造价较高,且表面润湿性能较差,在某些特殊场合(如极低喷淋密度下的减压精馏过程),需对其表面进行处理,才能取得良好的使用效果。
  钛材、特种合金钢等材质制成的优优德88 w88官方网站造价很高,一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用。
  一般来说,金属优优德88 w88官方网站可制成薄壁结构,它的通量大、气体阻力小,且具有很高的抗冲击性能,能在高温、高压、高冲击强度下使用,应用范围最为广泛。  

3.
优优德88 w88官方网站的种类
  
拉西环优优德88 w88官方网站

    拉西环优优德88 w88官方网站于1914年由拉西(F. Rashching)发明,为外径与高度相等的圆环。拉西环优优德88 w88官方网站的气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,工业上已较少应用。 

鲍尔环优优德88 w88官方网站

  鲍尔环优优德88 w88官方网站是对拉西环的改进,在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中心相搭。
  鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气流阻力小,液体分布均匀。与拉西环相比,鲍尔环的气体通量可增加50%以上,传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的优优德88 w88官方网站。

阶梯环优优德88 w88官方网站

  阶梯环优优德88 w88官方网站是对鲍尔环的改进,与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。
  由于高径比减少,使得气体绕优优德88 w88官方网站外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过优优德88 w88官方网站层的阻力。锥形翻边不仅增加了优优德88 w88官方网站的机械强度,而且使优优德88 w88官方网站之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了优优德88 w88官方网站间的空隙,同时成为液体沿优优德88 w88官方网站表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高。
  阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为所使用的环形优优德88 w88官方网站中最为优良的一种。  

弧鞍优优德88 w88官方网站

  弧鞍优优德88 w88官方网站属鞍形优优德88 w88官方网站的一种,其形状如同马鞍,一般采用瓷质材料制成。
  弧鞍优优德88 w88官方网站的特点是表面全部敞开,不分内外,液体在表面两侧均匀流动,表面利用率高,流道呈弧形,流动阻力小。
  其缺点是易发生套叠,致使一部分优优德88 w88官方网站表面被重合,使传质效率降低。弧鞍优优德88 w88官方网站强度较差,容破碎,工业生产中应用不多。

矩鞍优优德88 w88官方网站

  矩鞍优优德88 w88官方网站将弧鞍优优德88 w88官方网站两端的弧形面改为矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍优优德88 w88官方网站。
  矩鞍优优德88 w88官方网站堆积时不会套叠,液体分布较均匀。矩鞍优优德88 w88官方网站一般采用瓷质材料制成,其性能优于拉西环。国内绝大多数应用瓷拉西环的场合,均已被瓷矩鞍优优德88 w88官方网站所取代。

金属环矩鞍优优德88 w88官方网站

  环矩鞍优优德88 w88官方网站(国外称为Intalox)是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型优优德88 w88官方网站,该优优德88 w88官方网站一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍优优德88 w88官方网站。
  环矩鞍优优德88 w88官方网站将环形优优德88 w88官方网站和鞍形优优德88 w88官方网站两者的优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环和阶梯环,在散装优优德88 w88官方网站中应用较多。

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  球形优优德88 w88官方网站一般采用塑料注塑而成,其结构有多种。球形优优德88 w88官方网站的特点是球体为空心,可以允许气体、液体从其内部通过。由于球体结构的对称性,优优德88 w88官方网站装填密度均匀,不易产生空穴和架桥,所以气液分散性能好。球形优优德88 w88官方网站一般只适用于某些特定的场合,工程上应用较少。
  除上述几种较典型的散装优优德88 w88官方网站外,不断有构型独特的新型优优德88 w88官方网站开发出来,如共轭环优优德88 w88官方网站、海尔环优优德88 w88官方网站、纳特环优优德88 w88官方网站等。

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