酸霧凈化塔中幾種酸霧處理方法的比較

 

在鉛電解和濕法煉鋅過(guò)程中，電解過(guò)程的目的是通過(guò)電機(jī)從溶液中提取鋅(鉛)，得到鋅(鉛)片，然后將其熔化并澆鑄成成品鋅(鉛)。工藝原理是以合金板為陽(yáng)極，純鋁板為陰極，酸性水溶液為電解液。當(dāng)施加直流電時(shí)，鋅(鉛)在陰極沉淀，氧在陽(yáng)極釋放。隨著電解的進(jìn)行，電解液中鋅(鉛)的含量在降低，酸性水溶液的含量在增加，溫度也在升高。因此，大量酸霧滲透到電解槽端面。這些工藝大多是露天作業(yè)，無(wú)組織排放，腐蝕性強(qiáng)。如果處理不當(dāng)，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的空氣污染，對(duì)人體健康和環(huán)境造成很大危害，還會(huì)對(duì)作物和其他動(dòng)植物的生存產(chǎn)生不利影響，并對(duì)植物和設(shè)備造成不同程度的損壞和腐蝕。目前，工業(yè)上廣泛使用的酸霧處理方法大多采用物理和化學(xué)吸收工藝，但也存在一些常見的問(wèn)題，如凈化效果差、工廠難以采用等。因此，酸霧的安全處理、處置和綜合利用已成為有色金屬工業(yè)發(fā)展的瓶頸。

工業(yè)上廣泛應(yīng)用的酸霧處理方法大多采用吸收凈化工藝，常見的酸霧吸收裝置主要有填料塔、噴淋塔、板式塔、鼓泡塔、文丘里塔和湍流球塔。

1、填料塔

填料塔具有除霧效率高、持液量小、操作靈活性大等優(yōu)點(diǎn)。它通常是一個(gè)垂直的圓柱體，底部安裝有填料支撐板。包裝放在支撐板上。液體通過(guò)液體分配器從塔頂噴到填料上，并沿著填料表面向下流動(dòng)。氣體從塔底送出。被分配后，與液體逆流連續(xù)通過(guò)填料層的間隙。在填料表面，氣體和液體緊密接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料可以延長(zhǎng)氣液接觸的停留時(shí)間，從而獲得更高的酸霧處理效率。在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，它具有濃度低、處理量大的特點(diǎn)。但液氣比大、酸霧量大會(huì)加重能耗，導(dǎo)致運(yùn)行成本和運(yùn)行費(fèi)用高，同時(shí)也存在技術(shù)要求高、管理難度大等缺點(diǎn)。

2、噴淋塔

噴淋塔一般配有3~6個(gè)噴淋頭，每個(gè)噴淋頭配有10~50個(gè)噴嘴。進(jìn)入吸收塔的酸性氣體可與自由下落的液滴緊密接觸。吸收液由塔底的水泵加壓，在塔頂向下噴淋，然后返回塔底循環(huán)使用。除霧器安裝在吸收塔頂部。從高效螺旋霧化噴嘴噴出的漿液在噴霧作用下形成非常細(xì)小的霧滴，使塔內(nèi)氣液接觸充分有效。噴淋吸收塔在濕法脫硫系統(tǒng)中占有突出地位，清洗液一般采用石灰水和雙堿液，具有除塵脫硫效率高、耐腐蝕、不磨損、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，但工藝簡(jiǎn)單，不適合處理含雜質(zhì)的酸性氣體。

3、板式塔

板式廢氣凈化塔是一種用于氣液或液液系統(tǒng)的分級(jí)接觸傳質(zhì)設(shè)備。塔內(nèi)構(gòu)件以塔盤為兩相接觸的基本構(gòu)件，塔盤分為降液管和非降液管兩種。板式塔在塔內(nèi)設(shè)有多層塔盤，液體在重力作用下從上到下依次流過(guò)每層塔盤，排出到塔底；在壓力差的驅(qū)動(dòng)下，氣體從底部到頂部穿過(guò)每個(gè)塔板，排放到塔頂。由于精餾和吸收的優(yōu)點(diǎn)，在石化工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。板式塔具有操作靈活性大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是操作困難，控制困難，除霧效率不穩(wěn)定。

4、鼓泡塔

鼓泡塔技術(shù)將吸收、氧化、中和、結(jié)晶和除塵等幾個(gè)基本過(guò)程結(jié)合在一個(gè)氣-液-固反應(yīng)器中。主要原理是氣體在一定壓力下通過(guò)射流分配器進(jìn)入吸收液，氣泡區(qū)的氣泡不斷產(chǎn)生并破碎，將反應(yīng)物從氣泡區(qū)轉(zhuǎn)移到反應(yīng)區(qū)，使新鮮吸收劑與酸霧接觸，停留一定時(shí)間，形成一定高度的射流氣泡層，可以省去循環(huán)泵和噴淋裝置。

該塔的特點(diǎn)是可以在低pH值(一般為3.5~4.5)下運(yùn)行，通過(guò)增加噴淋管的浸入深度可以提高除霧凈化率。缺點(diǎn)是液相返混點(diǎn)大，不容易在實(shí)踐中使用，在一些工廠難以使用，技術(shù)要求高。

5、文丘里管

文丘里塔充分吸收了填料塔和傳統(tǒng)噴淋塔的優(yōu)點(diǎn)。酸霧通過(guò)誘導(dǎo)空氣進(jìn)入文丘里塔，從底部流向頂部。漿液滴在蒸發(fā)吸收過(guò)程中逐漸飽和。許多文丘里裝置是通過(guò)錯(cuò)位的文丘里桿形成的。棒層與上游熱煙氣形成強(qiáng)湍流，進(jìn)入除霧器后達(dá)標(biāo)。文丘里桿的作用可以降低進(jìn)入除霧器的粉塵含量，提高除霧器的工作可靠性，減小煙氣在塔內(nèi)的流動(dòng)截面機(jī)理，提高煙氣流速。

文丘里凈化器是一種投資少、效率高的濕式凈化設(shè)備。對(duì)高溫氣體的冷卻效果好，廣泛用于高溫?zé)煔獾某龎m和冷卻，也可用作氣體吸收器。

6、湍流球塔

湍流球塔酸霧凈化裝置是一種強(qiáng)化操作的塔設(shè)備。湍球塔由支撐板或柵格板、小球(光激發(fā)、擋板網(wǎng)、除霧器等)組成。).支撐板或柵板上放置一定量的輕質(zhì)球形填料。球形填料在上升的高速氣流的沖力、液體的浮力、自身重力等各種力的相互作用下，懸浮形成湍流旋轉(zhuǎn)，相互碰撞，造成氣液緊密接觸。空塔在一定的風(fēng)速下，會(huì)產(chǎn)生自己的清洗效果。

湍球塔具有運(yùn)行穩(wěn)定、酸霧凈化效率高、處理量大、氣液分布均勻、淹沒(méi)速度快、限流力小、操作靈活性大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)，因此可以減小塔徑和高度，節(jié)省設(shè)備投資，特別是在處理易污染物料方面顯示出其優(yōu)勢(shì)，適用于電解行業(yè)和有色金屬行業(yè)。缺點(diǎn)是球的湍流運(yùn)動(dòng)是返混，容易變形和破碎。