濕式洗滌概念

傳統(tǒng)的洗滌器是能去除微小粒子的，問(wèn)題是能量消耗過(guò)大，和電除塵器或織物過(guò)濾器所需的功率相比，要高出很多。濕式洗滌的應(yīng)用很廣，和織物過(guò)濾器或電除塵器相比，可以有更多的選擇，這是它特有的一個(gè)特性。洗滌器可以處理高溫氣體。它可以同時(shí)去除氣體污染物和固體微粒，還減少了火災(zāi)和爆炸的可能。因此，對(duì)它進(jìn)行了大量的研究和改進(jìn)，以減少處理微小粒子時(shí)的能量消耗。這些改進(jìn)主要可分為以下幾個(gè)方面：1.改進(jìn)傳統(tǒng)的洗滌技術(shù)；2.蒸汽輔助的洗滌器；3.靜電增大的洗滌器；4.纖維介質(zhì)洗滌器；5.泡沫洗滌器。

每種類型的濕式洗滌法都在一定的范圍內(nèi)應(yīng)用。一般要求輸人能量高的裝置對(duì)以較高效率捕集小粒子具有較大的潛力。當(dāng)然顆粒形狀的不同，顆粒疏水性和親水性的不同和洗滌液的物理性質(zhì)的不同全都影響運(yùn)行效果。在發(fā)展新型除塵設(shè)備的過(guò)程中，就曾設(shè)想，把某些型式的顯著特點(diǎn)結(jié)合在一起可以產(chǎn)生更好的設(shè)備。利用塵粒在液膜上撞擊對(duì)較大顆粒的收集就足夠了，而對(duì)小顆粒就需要采用噴霧方法了。噴霧是用機(jī)械的方法通過(guò)小孔來(lái)產(chǎn)生，但這些孔口可能會(huì)堵塞或腐蝕變化，有它們的缺陷。在文氏管中產(chǎn)生霧化，就要有高達(dá)20—100英寸水柱的壓力降，這是因?yàn)楹瑝m氣體通過(guò)喉部時(shí)速度要求達(dá)100—400英尺/秒。要求達(dá)到這樣高速就要用高壓風(fēng)機(jī)，要有高的翼緣速度，因此需要高的風(fēng)機(jī)功率。

通過(guò)將所要求的特性相結(jié)合，就有可能發(fā)展一種壓縮空氣激化噴嘴的洗滌器。

濕式洗滌作用原理

這種新式洗滌器的作用是基于中速含塵氣流和相對(duì)高速的壓縮空氣霧化的液流之間的逆流接觸原理，由此產(chǎn)生收集微小塵粒的十分有效的紊流區(qū)，就是高速撞擊區(qū)。圖1所示是為說(shuō)明其工作的一個(gè)洗滌器的流型示意圖。含塵氣體由上向下流入接觸圓筒頂部，霧化的液體由下向上噴人接觸圓筒中，紊流作用造成塵粒被捕集。濕的塵粒通過(guò)碰撞在液體表面，以及通過(guò)氣流穿過(guò)順接觸圓筒下落的水幕時(shí)的附加接觸而得以捕集。氣流在吸入式系統(tǒng)中被吸入之前，在壓出系統(tǒng)中直接排至大氣前，要通過(guò)葉輪式脫水器脫水。

應(yīng)用這種逆流接觸作用，氣體名義流速為6000英尺/分，只要求3—5英寸水柱的壓力降，這樣就可利用低速風(fēng)機(jī)而達(dá)到降低維護(hù)費(fèi)用。使水霧化用的空氣可由容積式鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)，壓力為5—10磅/英尺²。收集效率可用調(diào)整霧化液體與處理氣體的比例(L/G)和在噴嘴內(nèi)的空氣與水的比例(A/W)來(lái)改變。不用在接觸區(qū)內(nèi)設(shè)閘板或調(diào)節(jié)裝置就可將裝置處理的氣體總流量縮減到額定值的50%，而不會(huì)影響收集效率。用來(lái)把洗滌液霧化并壓送到接觸區(qū)的這種噴嘴有一個(gè)較大截面的孔口，允許固體物含量高的漿(重量的5%)再循環(huán)而沒(méi)有堵塞危險(xiǎn)。液體中固體含量的最高濃度限值相當(dāng)于粘性對(duì)于霧化來(lái)說(shuō)是太高了的那個(gè)濃度。這個(gè)濃度是隨著收集塵粒的性質(zhì)而變化。例如對(duì)含有30%飛灰的泥漿是成功的，但對(duì)含有氧化鐵屑的泥漿，10%是良好運(yùn)行的最高濃度限值。由于從洗滌器排出的泥漿必須要加以處理，為此，高濃度泥漿的使用給廢物處理系統(tǒng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益。

濕式洗滌試驗(yàn)性裝置

為得以進(jìn)行用此原理處理污染源的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，建立了一套移動(dòng)式試驗(yàn)設(shè)備，這套設(shè)備包括洗滌器、風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、鼓風(fēng)機(jī)和控制屏。它的處理能力為出口流量2200標(biāo)準(zhǔn)英尺³/分，重約2噸。試驗(yàn)一項(xiàng)新設(shè)計(jì)的最好方法是到幾個(gè)現(xiàn)場(chǎng)去用含塵工藝氣體測(cè)定它們的運(yùn)行效率。在試驗(yàn)室用灰塵做的試驗(yàn)總不能再現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程排放的熱煙氣的各種參數(shù)：濕度、原始煙塵等。用預(yù)先收集的灰塵來(lái)做試驗(yàn)常常存在這樣的問(wèn)題，即收集時(shí)可能有亞微米塵粒漏掉或有含量不定的凝聚體，這樣就會(huì)影響洗滌器試驗(yàn)的結(jié)果。到現(xiàn)場(chǎng)用未經(jīng)處理的煙氣做試驗(yàn)，對(duì)完整地評(píng)價(jià)洗滌器的性能（對(duì)安全可靠地預(yù)測(cè)能否符合空氣污染控制法規(guī)定是必需的），是最好的方法。

濕式洗滌研究結(jié)論

這種用于工業(yè)氣體除塵器的新的接觸原理，一定會(huì)獲得廣泛應(yīng)用，因?yàn)殡S著風(fēng)機(jī)在低的葉輪速度下運(yùn)轉(zhuǎn)可減少能量消耗。使用低轉(zhuǎn)風(fēng)速及氣體在接觸區(qū)低速流動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)備摩損減小，降低了維修費(fèi)用。能循環(huán)使用濃縮的泥漿帶來(lái)了廢物處理設(shè)施的節(jié)約這種洗滌器已用在某些工業(yè)中，并得到了成功。例如小型團(tuán)礦爐、碎石干燥器、鑄造車間的砂處理和振動(dòng)落砂罩。

在復(fù)混肥生產(chǎn)中，排放尾氣中的粉塵是影響環(huán)境的一個(gè)重要因素，一般采用濕式洗滌工藝加以處理。濕式洗滌工藝可以分為水洗除塵和蒸汽撲捉，經(jīng)這2種工藝處理后的尾氣均能達(dá)到環(huán)保排放指標(biāo)要求。

濕式洗滌濕式洗滌工藝流程

（1）水洗除塵工藝流程

復(fù)混肥除塵裝置一般分為2級(jí)，第1級(jí)采用離心除塵或重力除塵，即采用旋風(fēng)分離器或沉降室除塵，第2級(jí)采用濕式洗滌工藝除塵。以文氏管洗滌器和循環(huán)洗滌塔為例，水洗除塵工藝流程見(jiàn)圖2。

來(lái)自一級(jí)分離的尾氣進(jìn)入文丘里減縮管，氣流速度增大，同時(shí)在文丘里喉管處加入洗滌水。由于文丘里喉管處氣流速度達(dá)到最大，在高速氣流的沖擊下，洗滌水被霧化，氣液兩相得到充分混合，塵粒與水滴不斷碰撞并凝聚成更大的顆粒。然后氣流進(jìn)入文丘里漸擴(kuò)管，其速度逐漸降低，靜壓得到一定的恢復(fù)。已經(jīng)凝聚的顆粒經(jīng)連接風(fēng)管切向進(jìn)入洗滌塔，在慣性力的作用下使氣流得到凈化。

（2）蒸汽撲捉工藝流程

蒸汽撲捉是在含塵氣體切向進(jìn)塔之前與蒸汽密切接觸，塵粒在除塵塔內(nèi)與器壁發(fā)生慣性碰撞而被除去，其工藝流程見(jiàn)圖3。

在蒸汽撲捉工藝中，文丘里管只作為通道，不起其他作用。蒸汽是霧化水汽，容易與氣相密切接觸，使蒸汽凝結(jié)在粉塵上，潤(rùn)濕后的細(xì)小粉塵有充分的機(jī)會(huì)互相凝并成大顆粒。為了減小氣流的阻力，蒸汽管道不宜與風(fēng)管垂直連接。

濕式洗滌除塵效率比較

2種工藝除塵效率比較見(jiàn)表1。由表1可看出，水洗除塵工藝的除塵效率比蒸汽撲捉工藝高5.11%。

濕式洗滌生產(chǎn)成本比較

2種工藝生產(chǎn)成本比較見(jiàn)表2。由表2可看出，水洗除塵的生產(chǎn)成本比蒸汽撲捉低6.71元/t。

濕式洗滌工藝特點(diǎn)

（1）水洗除塵工藝的特點(diǎn)

①與蒸汽撲捉工藝相比，水洗除塵工藝的除塵效率高5%以上，噸產(chǎn)品生產(chǎn)成本低6.71元。

②工藝流程長(zhǎng)，需要的輔助設(shè)備多，基本投資比蒸汽撲捉工藝大。

③水溶液需進(jìn)行脫水處理，含水固體物需作進(jìn)一步處理，不能直接返回生產(chǎn)系統(tǒng)。

④外界環(huán)境溫度降低時(shí)，水溶液中的鹽類將過(guò)飽和析出，易造成管道結(jié)晶堵塞。

（2）蒸汽撲捉工藝的特點(diǎn)

①工藝流程短，基本建設(shè)投資低。

②對(duì)于大部分肥料品種，撲捉下的粉塵含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)<10%，可直接返回生產(chǎn)系統(tǒng)。

③容易在洗滌塔塔壁上形成黏附層，當(dāng)氣速控制不當(dāng)或塔底積塵量大時(shí)，容易形成夾帶而飄塵。

④當(dāng)氣速與蒸汽量不匹配時(shí)，粉塵含水量較高。

⑤與水洗除塵工藝相比，除塵效率相對(duì)較低，生產(chǎn)成本相對(duì)較高。

濕式洗滌研究結(jié)論

結(jié)合多年的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)上述2種除塵工藝的特點(diǎn)，為了減輕復(fù)混肥生產(chǎn)裝置的粉塵污染、保證廢水零排放，根據(jù)粉塵回收后處理的難易程度，對(duì)于不易吸濕性肥料可采用水洗除塵工藝，如硝基復(fù)合肥的生產(chǎn);對(duì)易吸濕性肥料可采用蒸汽撲捉工藝，如夏季生產(chǎn)尿基復(fù)合肥等。 2100433B

濕式除塵器是以水或其它液體為捕集粉塵粒子介質(zhì)的除塵設(shè)施。按耗能的高低分為：

（1）低能濕式除塵器-噴霧塔、水膜除塵等；

（2）高能濕式除塵器-文丘里除塵器。2100433B

濕式除塵是利用洗滌液（一般為水）與含塵氣體充分接觸，將塵粒洗滌下來(lái)而使氣體凈化的方法。這種除塵方式的效率高，除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，占地面積小，操作維修方便，特別適宜于處理高溫、高濕、易燃、易爆的含塵氣體。此外，在除塵的同時(shí)還能除去部分氣態(tài)污染物。因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各部門的空氣污染控制與氣體凈化。

需對(duì)洗滌后的含塵污水、污泥進(jìn)行處理；處理凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時(shí)，洗滌水將具有一定程度的腐蝕性，設(shè)備易受腐蝕，應(yīng)采取防腐措施，比一般干式除塵器的操作費(fèi)用要高。

濕式脫硫除塵器廣泛用于冶金、礦山、發(fā)電、供熱等行業(yè)，對(duì)于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、采暖鍋爐及工業(yè)窯爐都有很高的除塵脫硫效果。排放濃度達(dá)到了國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2001的要求。