工業(yè)有機廢氣處理常壓下洗滌吸收塔的選擇

吸收塔是化學工業(yè)中最常用的氣液傳質(zhì)設備之一。它具有結(jié)構(gòu)簡單、便于用耐腐蝕材料制造以及壓降小等優(yōu)點，可通過采用高效填料、塔板、噴頭、除霧、氣液分離器等等，以獲得很好的經(jīng)濟效果，常用于吸收、精餾等分離過程。
在VOC處理中可作為單獨、前處理、多塔串聯(lián)使用的情況很廣泛。

1、廢氣吸收塔的種類
廢氣吸收塔的種類與大致適用范圍：按氣液相接觸形態(tài)分為三類。
（1）氣體以氣泡形態(tài)分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、攪拌鼓泡吸收塔；
（2）液體以液滴狀分散在氣相中的噴射器、文氏管、噴霧塔；
（3）液體以膜狀運動與氣相進行接觸的填料吸收塔和降膜吸收塔。
吸收設備有塔器與其他設備類型：板式塔、填料塔、噴淋塔、湍球塔、鼓泡塔等。其他如管式濕壁、文丘里噴射、噴灑吸收器。
幾種主要形式化學吸收塔的特性及其適用范圍如下

2、吸收塔應具備以下基本要求
（1）氣液之間應有足夠的接觸面積和一定的接觸時間。
（2）氣液之間擾動劇烈，吸收阻力小，吸收效率高。
（3）操作范圍寬，運行穩(wěn)定，有合適的彈性。
（4）氣流通過設備阻力小，能耗低。
（5）具有足夠的機械強度和耐腐蝕能力。
（6）結(jié)構(gòu)簡單、便于制造和檢修。
3、幾種常用的吸收塔
（1）填料塔，它由外殼、填料、填料支承、液體分布器、中間支承和再分布器、氣體和液體進出口接管等部件組成，塔外殼多采用金屬材料，也可用塑料制造。填料是填料塔的核心，它提供了塔內(nèi)氣液兩相的接觸面，填料與塔的結(jié)構(gòu)決定了塔的性能。
填料必須具備較大的比表面，有較高的空隙率、良好的潤濕性、耐腐蝕、一定的機械強度、密度小、價格低廉等。
常用的填料有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、弧鞍形和矩鞍形填料，20世紀80年代后開發(fā)的新型填料如QH-1型扁環(huán)填料、八四內(nèi)弧環(huán)、刺猬形填料、金屬板狀填料、規(guī)整板波紋填料、格柵填料等，為先進的填料塔設計提供了基礎。
填料塔適用于快速和瞬間反應的吸收過程，多用于氣體的凈化。
該塔結(jié)構(gòu)簡單，易于用耐腐蝕材料制作，氣液接觸面積大，接觸時間長，氣量變化時塔的適應性強，塔阻力小，壓力損失為300～700Pa，與板式塔相比處理風量小，空塔氣速通常為0.5～1.2m/s，氣速過大會形成液泛，噴淋密度6～8m3/（m2，h）以保證填料潤濕，液氣比控制在2～10L/m3。
填料塔不宜處理含塵量較大的煙氣，設計時應克服塔內(nèi)氣液分布不均的問題。
（2）湍球塔，它是填料塔的一種特殊形式，運行時塔內(nèi)填料處于運動狀態(tài)，以強化吸收過程。在塔內(nèi)柵板間放置一定數(shù)量的輕質(zhì)小球填料（直徑29～38mm），吸收劑自塔頂噴下，濕潤小球表面，氣體從塔底進入，小球被吹起湍動旋轉(zhuǎn)，由于氣、液、固三相充分接觸，小球表面液膜不斷更新，增加了吸收推動力，提高了吸收效率。
該塔制造、安裝、維修較方便，可以用大小、質(zhì)量不同的小球改變操作范圍。
該塔處理風量較大，空塔氣速1.5～6.0m/s，噴淋密度20～110m3/(m2•h），壓力損失1500～3 800Pa，而且還可處理含塵氣體。
其缺點是塑料小球不能承受高溫，小球易裂（一般0.5～1年），需經(jīng)常更換，成本高。
板式塔是在塔內(nèi)裝有一層層的塔板，液體從塔頂進入。氣體從塔底進入，氣液的傳質(zhì)、傳熱過程是在各個塔板上進行。
板式塔種類很多。
大致可分為二類：一類是降液管式，如泡罩塔、篩孔板塔、浮閥塔、S形單向流板塔、舌形板塔、浮動噴射塔等；另一類是穿流式板塔，如穿流柵孔板塔（淋降板塔）、波紋穿流板塔、菱形斜孔板塔、短管穿流板塔等。
①篩孔板塔
篩孔直徑一般取5～10mm，篩孔總面積占篩板面積的10%～18%。
為使篩板上液層厚度保持均勻，篩板上設有溢流堰，液層厚度一般為40mn左右，篩板空塔風速約為1.0～3.5m/s，篩板小孔氣速6～13m/s，每層篩板阻力300～600Pa。
篩孔板塔主要優(yōu)點是構(gòu)造簡單，處理風量大，并能處理含塵氣體。
不足之處是篩孔堵塞清理較麻煩，塔的安裝要求嚴格，塔板應保持水平；操作彈性較小。
②斜孔板塔
斜孔板塔是篩孔板塔的另一形式。斜孔寬10～20m，長10～15mm，高6mm?？账饬魉俣纫话闳?～3.5m/s，篩孔氣流速度取10～15m/s。
氣體從斜孔水平噴出，相鄰兩孔的孔口方向相反，交錯排列，液體經(jīng)溢流堰供至塔板（堰高30mm），與氣流方向垂直流動，造成氣液的高度湍流，使氣液表面不斷更新，氣液充分接觸，傳質(zhì)效果較好，凈化效率高，同時可以處理含塵氣體，不易堵塞，每層篩板阻力約為400～600Pa。
該塔結(jié)構(gòu)比篩孔板塔復雜，制造較困難，安裝要求嚴格，容易發(fā)生偏流。
③文氏管吸收器
文氏管吸收器通常由文氏管、噴霧器和旋風分離器組成，操作時將液體霧化噴射到文氏喉管的氣流中，氣流速度為60～100m/s，處理100m3/min的廢氣需液體霧化噴人量為40L/min。
文氏管吸收器結(jié)構(gòu)簡單、設備小、占空間少、氣速高、處理量大、氣液接觸好、傳質(zhì)較容易，特別適用于捕集氣流中的微小顆粒物。
但因氣液并流，氣液接觸時間短，不適合難溶或反應速度慢的氣液吸收，而且壓力損失大（800～9000h），能耗高。
4、各種常用吸收塔的操作參數(shù)如下

來源：VOCs前沿