喷淋系统:包括喷头、喷淋管道和喷淋泵等关键部件。喷淋泵的作用是将循环水箱中的吸收液抽取并加压,通过喷淋管道输送到喷头处。喷头的设计和布置极为关键,常见的喷头类型有螺旋喷头、空心锥喷头等,它们能将吸收液均匀且细密地喷洒在填料层上,形成无数细小的液滴,极大地增加了与废气的接触面积,为后续的吸收反应创造良好条件。
填料层:填料在整个净化过程中扮演着重要角色,其作用是提供大量的气液接触表面。当废气通过填料层时,会与向下流动的吸收液在填料表面进行充分的传质和化学反应。填料的种类繁多,常见的有鲍尔环、拉西环等,它们具有较大的比表面积和良好的化学稳定性,能够使废气与吸收液充分接触,从而显著提高净化效率。
除雾层:位于填料层上方,主要用于去除经过净化后的气体中夹带的液滴。除雾层一般采用丝网除雾器或折流板除雾器。当气体通过除雾层时,液滴会在除雾器的作用下被捕集下来,回流到循环水箱中。这样可以有效防止液滴随气体排出,避免造成二次污染,同时也能降低后续设备因接触液滴而产生的腐蚀风险。
循环水箱:用于储存吸收液,并实现吸收液的循环利用。循环水箱内设有液位控制系统,能够实时监测吸收液的液位情况,当液位过低时,自动补充吸收液,确保喷淋系统的正常运行。此外,水箱还可以配备搅拌装置,通过搅拌使吸收液中的化学成分均匀分布,进一步提高吸收效果。
二、酸雾净化的工作流程
废气引入:含有酸雾等有害物质的废气,通过专门的管道收集系统被引入净化塔底部。在风机的动力作用下,废气自下而上匀速通过填料层。例如在电镀车间,产生的含有氯化氢酸雾的废气,就会通过车间内安装的集气罩收集,然后经管道输送至 PP 酸雾喷淋塔底部,准备进入净化流程。
喷淋吸收:在废气上升的同时,喷淋系统开始工作。喷淋泵将循环水箱中的吸收液输送到喷淋管道,再通过喷头均匀地喷洒在填料层上。吸收液在重力作用下沿填料表面向下流动,与上升的废气形成逆流接触。这是净化过程的关键步骤,在气液接触过程中,废气中的酸雾等污染物与吸收液发生物理吸附和化学反应。对于酸性废气,常用的吸收液为碱性溶液,如氢氧化钠溶液。当酸性废气中的酸雾与碱性吸收液接触时,会发生酸碱中和反应。以硫酸雾为例,其与氢氧化钠发生反应的化学方程式为:H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O,酸性物质被转化为盐类物质和水,从而实现了对酸雾的初步净化。
传质过程:在填料层中,废气与吸收液之间的传质过程是一个复杂而又精妙的物理化学过程。一方面,废气中的污染物分子从气相主体扩散到气液界面,然后溶解于吸收液中;另一方面,吸收液中的活性成分,如碱液中的氢氧根离子,也会向气液界面扩散,并与污染物分子发生化学反应。这种传质和反应的过程不断进行,使得废气中的污染物浓度逐渐降低。填料的存在为这一过程提供了巨大的接触面积,大大加速了传质和反应的速率,提高了净化效率。
除雾脱水:经过填料层净化后的气体中,仍然可能会夹带一些细小的液滴。这些液滴若不被去除,不仅会影响净化效果,还可能对后续设备造成损害。当气体通过除雾层时,液滴会在丝网除雾器或折流板除雾器的作用下被捕集下来,回流到循环水箱中。而净化后的干净气体则从净化塔顶部排出,此时排出的气体已经达到了国家规定的排放标准,可以安全地排入大气环境中。
吸收液循环:循环水箱中的吸收液在喷淋过程中会不断消耗和稀释,因此需要定期补充新鲜的吸收液。同时,为了保证吸收液始终具有良好的吸收效果,还需要对循环水箱中的吸收液进行监测。工作人员会定期检测吸收液的 pH 值,当 pH 值下降到一定程度,表明吸收液中的碱性物质浓度降低,吸收效果减弱,此时就需要及时补充新鲜碱液。当吸收液中杂质过多,影响处理效果时,会排出部分废液,经中和、沉淀等处理达标后排放,以确保整个净化系统的稳定运行。
高效净化:通过合理的结构设计和科学的工作流程,PP 酸雾喷淋塔对常见酸雾废气的净化效率可达 95% 以上,在一些优化后的系统中,甚至能达到 98% 。其内部的填料层和喷淋系统协同工作,大大增加了气液接触面积和反应时间,使得酸雾能够被充分吸收和中和。
适用范围广:可同时处理多种酸雾废气,无论是硫酸雾、氯化氢酸雾、氟化氢酸雾,还是硝酸雾等,都能发挥良好的净化效果。这使得它在不同行业的酸雾治理中都能得到广泛应用,如化工、电子、冶金、电镀等行业。
操作简便:整个净化系统的操作相对简单,自动化程度较高。液位控制系统能够自动补充吸收液,pH 值监测装置可以实时反馈吸收液的酸碱度,工作人员只需定期进行设备巡检和参数调整即可。而且设备的维护和维修也较为方便,降低了企业的运营成本和技术难度。
经济环保:采用吸收液循环利用的方式,减少了吸收液的浪费和排放,降低了运行成本。同时,净化后的气体达标排放,减少了对环境的污染,符合可持续发展的理念。