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壓鑄機廢氣凈化設備噴淋洗滌塔、凈化塔用于處理廢氣中的顆粒物、水溶性氣體及部分油煙。通過噴淋液(如水或化學藥劑)與廢氣充分接觸,使污染物被吸收或中和,達到凈化目的。噴淋洗滌塔可作為預處理設備,先處理廢氣中的大顆粒雜質和水溶性氣體,減輕后續設備的負擔,也可用于處理含塵或酸堿性廢氣。
壓鑄機廢氣凈化設備凈化工作原理:
噴淋洗滌塔利用氣液傳質原理,通過噴淋系統將洗滌液均勻噴灑在塔內,與從塔底進入的廢氣逆流接觸。
(一)顆粒物處理
廢氣中的粉塵和油霧顆粒在上升過程中與噴淋液滴發生碰撞、攔住和凝聚作用。較大顆粒由于慣性直接與液滴碰撞而被捕獲;較小顆粒則通過布朗運動擴散至液滴表面被吸附,形成較大顆粒后因重力作用沉降至塔底。
(二)氣態污染物吸收
酸性氣體吸收:當廢氣中含有酸性氣體時,選用堿性洗滌液。酸性氣體與堿性洗滌液在填料表面發生中和反應,例如HCl與NaOH反應生成NaCl和水H?O,從而將酸性氣體從氣相轉移至液相,實現凈化。
反應方程式為:HCl+NaOH→NaCl+H?O。
堿性氣體吸收:若廢氣中有堿性氣體,采用酸性洗滌液。
(三)氣液分離
凈化后的氣體攜帶少量洗滌液霧滴繼續上升,通過除霧裝置(如絲網除霧器、折板除霧器等)時,霧滴在除霧裝置的表面碰撞,形成較大液滴后沿裝置表面流下,返回塔底循環水池,實現氣液分離,確保排放氣體中不帶液滴。
壓鑄機廢氣凈化設備噴淋洗滌塔、凈化塔設計參數:
(一)處理風量
根據壓鑄機的數量、運行工況以及車間通風需求,通過現場測量或理論計算確定廢氣產生量。假設本項目中有5臺壓鑄機,每臺壓鑄機廢氣產生量為3000m3/h,考慮到同時工作系數及安全余量,設計噴淋洗滌塔處理風量為18000m3/h(5×3000×1.2)。
(二)噴淋洗滌塔空塔氣速
空塔氣速是指廢氣在塔內的平均上升速度,一般取值范圍為1.5-3m/s。氣速過低會導致設備體積過大,投資成本增加;氣速過高則可能引起液泛現象(即液體被氣流攜帶向上,破壞正常的氣液傳質過程)。本方案設計空塔氣速為2m/s。
(三)塔徑計算
根據處理風量(Q)和空塔氣速(v),通過公式D=√(4Q/πv)計算塔徑(D)。將Q=18000m3/h,v=2m/s(換算為7200m3/h)代入公式可得:
D=√(4×18000/3.14×7200)≈1.78m,考慮到設備制造和安裝的方便性,塔徑取1.8m。
(四)廢氣凈化塔塔高確定
塔高主要由進氣段、噴淋段、填料段、除霧段和出氣段等部分組成。
進氣段高度:一般取0.5-1m,本方案取0.8m,用于均勻分布進氣氣流。
噴淋段高度:噴淋段高度根據噴淋層數和每層噴淋間距確定。通常噴淋層數為2-3層,每層噴淋間距為0.8-1.2m。本方案設計噴淋層數為2層,噴淋間距為1m,則噴淋段高度為2×1=2m。
廢氣凈化塔填料段高度:填料的作用是增加氣液接觸面積,提高傳質效率。填料高度一般根據廢氣污染物濃度和處理要求確定,通常為1-3m。
除霧段高度:除霧段高度一般為1-1.5m
出氣段高度:出氣段高度取0.5-1m。
(五)壓鑄機廢氣凈化設備噴淋洗滌塔液氣比
液氣比(L/G)是指單位時間內噴淋洗滌液的流量與廢氣流量的比值,單位為L/m3。一般情況下,對于去除粉塵和酸性氣體,液氣比取值范圍為1-3L/m3;對于去除堿性氣體和部分VOCs,液氣比取值范圍為2-5L/m3。考慮到壓鑄機廢氣成分復雜,本方案液氣比取3L/m3,則洗滌液循環流量為:18000×3=54000L/h=54m3/h。
(六)洗滌液循環系統
循環水泵:選用耐腐蝕離心泵,流量為54m3/h,揚程根據塔高、管道阻力等因素確定,一般為20-30m。
循環水池:循環水池用于儲存洗滌液,其容積根據洗滌液循環流量和補充水量確定。
水質監測與加藥系統:為保證洗滌液的處理效果,需定期監測洗滌液的pH值、懸浮物濃度等指標。當洗滌液pH值超出設定范圍(如處理酸性氣體時pH值低于7,處理堿性氣體時pH值高于7)時,通過自動加藥系統添加相應的酸或堿溶液進行調節。