一般来说,在制药和精细化工行业VOCs废气治理过程中,工艺废气的成分复杂多样,腐蚀性介质不是单一成分。废气中可能含有氯化氢、丙烯酸、乙酸、二乙胺等前端化合物,会产生腐蚀性成分,也可能含有二氯甲烷、苯甲酰氯、间苯二甲酰氯等成分,会产生腐蚀性介质RTO焚烧后。我们在设计RTO系统时,除了考虑设备和管道的防腐工作外,系统的前处理和后处理也很重要
RTO系统前处理和后处理最常用的设备是喷淋塔。大多采用逆流式,即废气自下而上流经喷淋塔,洗涤液逆向吸收。逆流式是为了达到气液充分接触的目的。
喷淋塔按用途可分为碱洗塔、酸洗塔和水洗塔,分别去除废气中的酸、碱成分和水溶性成分;根据类型,我们还可以将其分为板式塔和填料塔等。根据不同的工况,会根据不同的废气成分选择相应类型的喷淋塔进行RTO前处理和后处理去除腐蚀性介质。今天就为大家简单介绍一下喷淋塔选型的基本原则和设计要点。
一般说来,满足工况处理效率要求的喷淋塔型有多种选择,如需选择合适的喷淋塔型,应从安全性、实用性以及经济性等方面综合考虑。现将选择时部分考虑因素列举如下:
1、与物性有关的因素
(1)若废气中含有吸收后易起泡沫的组分,宜选用填料塔,因为板式塔易造成严重的雾沫夹带,甚至泛塔,影响分离效率;
(2)若废气中含有粉尘,宜选用板式塔中大孔径筛板塔、十字架型浮阀塔或泡罩塔等,因为填料塔将会产生阻塞,很难清理; (3)若废气中含有高粘性组分,宜选用填料塔,因为板式塔鼓泡传质效果很差; (4)若废气中含有腐蚀性组分,宜选用填料塔,因为其可用耐腐蚀材料制作,也可选用板式塔中结构简单的无溢流筛板塔; (5)对于处理过程中有热量放出或须加入热量的系统,宜选用板式塔,当然也可将填料分塔或分段设置,塔/段间设置冷却器,但结构较复杂。
2、与操作条件有关的因素
(1)若传质速率由气相控制,宜选用填料塔,因为在填料塔中气相在流动,液相分散为膜状流动。若传质速率由液相控制,宜选用板式塔,因为在板式塔中液相在湍动,气相分散为气泡;
(2)当处理系统的液气比L/G小时,宜选用板式塔; (3)操作弹性要求较大时,宜选用浮阀塔、泡罩塔等,填料塔和无溢流筛板塔的操作弹性较小; (4)对伴有化学反应(特别是当此反应并不太迅速时)的吸收过程,选用板式塔较有利,因为液体在板式塔中的停留时间较长,反应较容易控制,有利于吸收过程; (5)对于风量较大的工况,宜选用板式塔,风量较小时则选用填料塔。因为大塔板式塔价廉,小塔则填料塔便宜,一般塔径小于φ800mm宜选用填料塔。
RTO系统设计前后处理时,应根据工程设计需要采集工业有机废气的理化性质等原始数据,包括废气风量、组分及浓度、温度、颗粒物浓度等,分析其工作条件再选择喷淋塔型式。具体选择原则如下:
填料塔选择的基本原则:
①废气中含有高粘度、腐蚀性成分和易起泡成分,宜采用填料塔;
②传质速率受气相控制,风量较小的工况宜采用填料塔。
板式塔选用的基本原则:
①废气中含有粉尘,处理过程中有放热或需补充热量,宜采用板式塔;
②传质速率由液相控制,处理系统的液气比L/G小,操作灵活性要求大,吸收过程伴随化学反应,工况风量大,宜选用板式塔。