噴淋塔課程設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)和人們環(huán)保意識(shí)的提升，節(jié)能環(huán)保理念已經(jīng)逐漸深入到 日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，其生產(chǎn)的廢氣是需要專門 的設(shè)備進(jìn)行集中處理的，目前，比較通用的設(shè)備是廢氣噴淋塔水泵。 作為工業(yè)領(lǐng)域的寵兒，相信許多人并不了解它，現(xiàn)在就一起來(lái)深入了 解一下吧。 pp廢氣噴淋塔水泵，顧名思義，其噴淋塔塔體是由pp材質(zhì)生 產(chǎn)制作而成（當(dāng)然可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇frp、pvc等材質(zhì)）。 其具體是由貯液箱、塔體、進(jìn)風(fēng)段、噴淋層、填料層、旋流除霧層、 出風(fēng)錐帽、檢查孔和水泵等部分組成，是工業(yè)生產(chǎn)中比較常用的濕式 除塵設(shè)備之一。 當(dāng)設(shè)備開始運(yùn)行時(shí)，腐蝕性氣體已經(jīng)別的廢氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)段進(jìn)入到 塔體內(nèi)。然后，這些廢氣會(huì)首先經(jīng)過(guò)噴淋塔水泵的填料層，與其中的 氫化鈉液體充分接觸和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這是第一階段的凈化過(guò)程。然 后，填料層的氣體會(huì)經(jīng)過(guò)二輪凈化以及相應(yīng)的排霧流程，然后有風(fēng)機(jī) 排到室外

大型氣源系統(tǒng)噴淋塔液位自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) [摘要]：本論文主要介紹了某氣源系統(tǒng)噴淋塔的現(xiàn)狀及存在的 隱患；同時(shí)闡述了采用無(wú)紙記錄儀對(duì)噴淋塔液位進(jìn)行自動(dòng)控制的方 案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)及實(shí)施效果。 [關(guān)鍵詞]：液位自動(dòng)控制控制器 中圖分類號(hào)：tp13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：tp文章 編號(hào)：1009-914x（2012）29-0279-01 1前言 某氣源系統(tǒng)噴淋塔的主要功能是對(duì)壓縮空氣進(jìn)行降溫、除水， 降溫介質(zhì)采用水進(jìn)行冷卻，冷卻水進(jìn)出噴淋塔見(jiàn)圖1所示。噴淋塔 液位要求控制在一定范圍，液位過(guò)高，冷卻水會(huì)通過(guò)氣路管道的氣 帶進(jìn)硅膠罐，使硅膠飽和、分解，造成事故；液位過(guò)低，對(duì)壓縮空 氣冷卻效果差并不能形成水封。本文借助無(wú)紙記錄儀具有的運(yùn)算功 能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)噴淋塔液位無(wú)人化的自動(dòng)控制，其系統(tǒng)可在類似的應(yīng) 用場(chǎng)合下廣泛推廣使用。 2正文 2.1原控制方法 為了解決此問(wèn)題

噴淋塔循環(huán)水泵 用于噴淋塔循環(huán)水泵有臥式和立式之分，臥式泵采用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，一旦空轉(zhuǎn)就容易燒壞機(jī) 封，更換成本高，美寶環(huán)保實(shí)踐得出經(jīng)驗(yàn)，立式泵適用于噴淋塔。噴淋塔循環(huán)水泵安裝直立 式循環(huán)泵會(huì)省心不少，不用天天提心吊膽擔(dān)心空抽。 一、噴淋塔循環(huán)水泵選型要特別注意：兩個(gè)參數(shù)，全流量和全揚(yáng)程。這兩個(gè)參數(shù)是指這臺(tái)化 工泵的兩個(gè)限值，是化工泵廠家在工廠用清水做測(cè)試的參數(shù)，在實(shí)際使用過(guò)程中，由于具體 的工況不同，很難達(dá)到這兩數(shù)值的。并且，全流量和全揚(yáng)程是化工泵的兩個(gè)互為消長(zhǎng)的參數(shù)， 也就是說(shuō)，流量越大，揚(yáng)程就越低，反之，流量越小，揚(yáng)程就越高！ 二、選擇合適的型號(hào)：4kw以下的噴淋塔循環(huán)水泵建議采用槽內(nèi)立式泵，4kw以上的噴淋 塔循環(huán)水泵建議采用槽外立式泵，做專門安置化工泵的架子，不要放置槽內(nèi)，因?yàn)?kw以 上的噴淋塔循環(huán)水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)，易將槽與洗滌塔的焊接點(diǎn)震脫焊，

提出在煙氣脫硫噴淋塔煙氣進(jìn)口設(shè)置導(dǎo)流板或采用切向進(jìn)口,使煙氣在塔內(nèi)螺旋流動(dòng),以延長(zhǎng)停留時(shí)間,加強(qiáng)氣液湍動(dòng)接觸,并可改善系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)適應(yīng)能力。對(duì)不同進(jìn)口結(jié)構(gòu)的塔內(nèi)流速分布、壓力損失進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,得出了旋流強(qiáng)度、壓力損失等隨導(dǎo)流板角度的變化關(guān)系,并將旋流情況與常規(guī)的直流進(jìn)行了比較。

根據(jù)燃煤電廠煙氣中粉塵成分、來(lái)源及排放特性,對(duì)影響脫硫噴淋塔除塵效率的因素進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:粒徑>0.3μm時(shí),顆粒度越大,去除率越高,粒徑<0.3μm時(shí),則相反;煙氣流速及漿液噴淋密度與除塵效率呈正相關(guān)性,優(yōu)化各影響因素,噴淋塔除塵效率可高達(dá)84%,其處理后粉塵質(zhì)量濃度<50mg/m3。

石灰石/石膏濕法煙氣脫硫噴淋塔中塔壁液膜區(qū)的形成不可避免,因此需要對(duì)其脫硫機(jī)理進(jìn)行研究。將塔壁液膜的流動(dòng)分為層流和波動(dòng)層流2種狀態(tài),并分別考慮在這2種狀態(tài)下液膜對(duì)so2的吸收,建立了塔壁液膜脫硫過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。模型中涵蓋了so2的吸收、石灰石的溶解、亞硫酸根的氧化和石膏的結(jié)晶4個(gè)主要的脫硫反應(yīng)控制步驟,模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好。

提出一個(gè)噴淋塔設(shè)計(jì)參數(shù)———平均容積吸收率,其可作為噴淋塔本體設(shè)計(jì)的控制指標(biāo),并據(jù)以確定塔的吸收區(qū)高度。運(yùn)行和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明,一般噴淋塔的容積吸收率為(5.5～6.5)kg/(m3·h)。文中還討論了容積吸收率、so2吸收量、吸收區(qū)高度等之間的關(guān)系。

建立了石灰石/石膏濕法煙氣脫硫噴淋塔實(shí)驗(yàn)臺(tái),利用響應(yīng)曲面法(rsm)對(duì)噴淋塔的脫硫效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,得到噴淋塔脫硫效率的預(yù)測(cè)模型.計(jì)算結(jié)果表明,通過(guò)該預(yù)測(cè)模型可以很好地描述脫硫效率與漿液ph值、液氣比(質(zhì)量比)、煙氣溫度和煙氣速度等重要操作參數(shù)之間的關(guān)系,r-sq值達(dá)到0.964.因素分析表明,液氣比對(duì)脫硫效率的影響最大,同時(shí)液氣比和漿液ph值以及液氣比和煙氣速度的交互作用均對(duì)脫硫效率有重要的影響.利用得到的改進(jìn)預(yù)測(cè)模型可以計(jì)算噴淋塔的脫硫效率.

以計(jì)算流體力學(xué)為基礎(chǔ),在三維坐標(biāo)系下采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模型求解動(dòng)量、能量和組分方程,結(jié)合漿滴蒸發(fā)模型及簡(jiǎn)化的漿滴脫硫反應(yīng)模型,以euler-lagrange方法建立了噴淋塔內(nèi)煙氣脫硫的數(shù)值計(jì)算模型,模型計(jì)算結(jié)果與孔華的試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合較好。模型計(jì)算結(jié)果表明,對(duì)于粒徑小的噴淋液滴,其煙氣脫硫反應(yīng)和液滴蒸發(fā)主要發(fā)生在煙氣進(jìn)口附近,而隨著液滴粒徑的增大,液滴在塔內(nèi)蒸發(fā)和脫硫反應(yīng)的過(guò)程延長(zhǎng)。同時(shí),增加煙氣溫度、降低煙氣中so2的入口質(zhì)量濃度以及增加液氣比均有利于提高脫硫效率。文中模型相對(duì)于一維柱塞流模型,能夠直觀地顯示出噴淋塔內(nèi)的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和組分質(zhì)量濃度場(chǎng)的空間分布。

石灰石/石膏濕法煙氣脫硫是控制so2排放最常用的方法,目前國(guó)內(nèi)新建的600mw及以上機(jī)組幾乎全部運(yùn)用石灰石/石膏濕法脫硫,而且濕法脫硫中的吸收塔基本采用噴淋塔和鼓泡塔2種塔型。該文主要對(duì)噴淋塔和鼓泡塔在工藝和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行比較,介紹了2種塔的實(shí)際應(yīng)用,并分析2種塔的優(yōu)缺點(diǎn)。

利用fluent軟件對(duì)噴淋塔空塔的流場(chǎng)進(jìn)行三維數(shù)值模擬。在計(jì)算中選擇k-ε模型作為計(jì)算模型,用simple算法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明噴淋塔形狀對(duì)流場(chǎng)有很大的影響,此結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行以及噴淋塔的優(yōu)化設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用。

在介紹噴射鼓泡塔煙氣脫硫(fluegasdesulfurization,fgd)及帶托盤的噴淋塔煙氣脫硫工藝的基礎(chǔ)上,詳細(xì)對(duì)比和分析了兩種不同塔型煙氣脫硫技術(shù)的鈣硫比、脫硫效率、水耗及電耗,得出結(jié)論:鼓泡塔的煙氣脫硫率較高,可控性較強(qiáng),但是工藝復(fù)雜,系統(tǒng)阻力比較大,煙氣含塵量大的電廠不適用;帶托盤的噴淋塔煙氣脫硫率稍低,但能滿足環(huán)保要求,工藝簡(jiǎn)單,便于檢修,適用性較強(qiáng)。提出以下建議:電廠設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同情況和具體的要求,選擇不同的煙氣脫硫技術(shù)。

對(duì)大型脫硫塔進(jìn)行合理的?；秃?jiǎn)化,采用國(guó)際流行的商用cfd(computationalfluiddynamics)軟件fluent對(duì)濕法脫硫立式噴淋塔空塔進(jìn)行了二維數(shù)值模擬。在計(jì)算中選取k-ε模型作為計(jì)算模型,用simple算法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,空塔流場(chǎng)氣流速度分布不均。

對(duì)濕式煙氣脫硫噴淋塔本體尺寸進(jìn)行了分析,結(jié)合已有的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),給出了確定噴淋塔本體尺寸的具體步驟,并討論了設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題。

提出了以噴淋塔的容積負(fù)荷———平均容積吸收率為控制指標(biāo)的本體設(shè)計(jì)路線。在目前已有的設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,根據(jù)煙氣的so2進(jìn)口濃度、要求的吸收效率等來(lái)確定噴淋塔容積。討論了容積吸收率不同角度的定義,給出了采用容積吸收率進(jìn)行噴淋塔本體設(shè)計(jì)的步驟。

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 煙氣脫硫噴淋塔的容積負(fù)荷與本體設(shè)計(jì) thevolumeabsorbingloadanddesignofasprayscrubberforwetfgd 李蔭堂,王雙,劉艷華 (西安交通大學(xué)環(huán)境工程系,陜西　西安　710044) 摘要:提出了以噴淋塔的容積負(fù)荷———平均容積吸收率為控制指標(biāo)的本體設(shè)計(jì)路線。在目前已有的設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng) 驗(yàn)基礎(chǔ)上,根據(jù)煙氣的so2進(jìn)口濃度、要求的吸收效率等來(lái)確定噴淋塔容積。討論了容積吸收率不同角度的定義, 給出了采用容積吸收率進(jìn)行噴淋塔本體設(shè)計(jì)的步驟。 關(guān)鍵詞:濕法煙氣脫硫;吸收塔;噴淋塔;容積

噴淋塔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參考 塔型選擇原則： 要選擇合適的噴淋塔型必須通過(guò)調(diào)查研究，充分了解使用條件，選擇有較好特性的 合理塔型。一般說(shuō)來(lái)，同時(shí)滿足生產(chǎn)任務(wù)要求的噴淋塔塔型有多種選擇，但應(yīng)從經(jīng)濟(jì)觀 點(diǎn)，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和具體條件等方面綜合考慮?，F(xiàn)將選擇時(shí)一些考慮因素列舉如下。 1.與物性有關(guān)方面的因素 （1）物流系統(tǒng)易起跑沫，宜用填料塔。因?yàn)樵诎迨剿幸自斐蓢?yán)重的霧沫夾帶， 甚至泛塔，影響分離效率。 （2）有懸浮固體和殘?jiān)奈锪?，或易結(jié)垢的物料，宜用板式塔中大孔徑篩板塔、 十字架型浮閥和泡罩塔等。填料塔將會(huì)產(chǎn)生阻塞，有很難清理。 （3）高粘性物料宜用填料塔。在板式塔中鼓泡傳質(zhì)效果太差。 （4）具有腐蝕性的介質(zhì)宜選用填料塔，因它宜用耐腐蝕材料制作，也可選用板式 塔中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的無(wú)溢流篩板塔。 （5）對(duì)于處理過(guò)程中有熱量放出或須加入熱量的系統(tǒng)，宜采用板式塔。當(dāng)然也可 將填料分塔或分段設(shè)置，塔（段）間設(shè)置冷卻器

本論文主要介紹了某氣源系統(tǒng)噴淋塔的現(xiàn)狀及存在的隱患；同時(shí)闡述了采用無(wú)紙記錄儀對(duì)噴淋塔液位進(jìn)行自動(dòng)控制的方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)及實(shí)施效果。

噴淋塔是廢氣處理的關(guān)鍵設(shè)備,原設(shè)計(jì)為鋼制噴淋塔,內(nèi)襯郅石或聚丙烯材料,因窯爐煙氣高溫強(qiáng)腐蝕,造成噴淋塔使用壽命短,更換費(fèi)用昂貴.經(jīng)過(guò)多方調(diào)研論證,鑒于木材價(jià)格低廉,屬于可再生資源,節(jié)能環(huán)保,提出用木材制作噴淋塔,并設(shè)計(jì)了制作方案,經(jīng)初步使用,效果良好.

研究了噴淋空塔內(nèi)煙氣流速、液氣比和吸收區(qū)高度等因素對(duì)氣相阻力的影響,并在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上建立了噴淋塔流體力學(xué)數(shù)學(xué)模型,討論了煙氣流速、液滴直徑等工藝參數(shù)對(duì)液滴停留時(shí)間、吸收區(qū)阻力和塔內(nèi)傳質(zhì)面積的影響

根據(jù)煙氣中二氧化硫的腐蝕特點(diǎn)、吸收劑的廉價(jià)性和來(lái)源廣泛性,借鑒了脫硫工藝的特性及在國(guó)內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用,計(jì)算、設(shè)計(jì)了煙氣噴淋塔,實(shí)現(xiàn)石灰石濕法煙氣脫硫。

基于噴淋塔內(nèi)脫硫過(guò)程中的流體力學(xué)數(shù)學(xué)模型,描述了濕式石灰石/石膏煙氣脫硫法的脫硫效率與入口煙氣so2濃度、噴淋漿液中so2濃度、煙氣量、循環(huán)漿液量、鈣硫摩爾比以及脫硫塔結(jié)構(gòu)(截面積、吸收區(qū)高度等)的定量關(guān)系,重點(diǎn)分析了噴淋塔內(nèi)液氣比、煙氣流速、吸收液的流量、噴嘴霧化性能、漿液ph值和煙氣溫度等參數(shù),并闡述了這些因素對(duì)脫硫效率的影響。