VOCs焚燒RTO系統(tǒng)中噴淋塔設(shè)計思路 ——塔型選擇
一般而言，在醫(yī)藥和精細(xì)化工行業(yè)的VOCs治理過程中，其工藝廢氣組分復(fù)雜多樣，腐蝕性介質(zhì)并非為單一組分，廢氣中可能含有如氯化氫、丙烯酸、醋酸、二乙胺等前端便會產(chǎn)生腐蝕性的組分，同時也可能含有如二氯甲烷、苯甲酰氯、間苯二甲酰氯等經(jīng)過RTO焚燒后產(chǎn)生腐蝕性介質(zhì)的組分。我們在進(jìn)行RTO系統(tǒng)設(shè)計時，除了考慮對設(shè)備及管道的防腐工作，系統(tǒng)的前、后處理也至關(guān)重要
RTO系統(tǒng)的前、后處理最常用的設(shè)備便是噴淋塔。其多采用逆流式，即以廢氣經(jīng)由噴淋塔自下而上流動、洗滌液逆向吸收的方式處理，逆流式是為了達(dá)到氣液充分接觸的目的。
根據(jù)用途，我們可將噴淋塔分為堿洗塔、酸洗塔和水洗塔，分別可除去廢氣中的酸、堿性組分以及水溶性組分；根據(jù)型式，我們亦可將其分為板式塔和填料塔等。針對不同工況，將根據(jù)不同廢氣組分選擇相應(yīng)型式的噴淋塔進(jìn)行RTO前、后處理以除去腐蝕性介質(zhì)，今日就噴淋塔型選擇基本原則以及設(shè)計要點作簡單的介紹。
圖1 噴淋塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)
（1）若廢氣中含有吸收后易起泡沫的組分，宜選用填料塔，因為板式塔易造成嚴(yán)重的霧沫夾帶，甚至泛塔，影響分離效率； （2）若廢氣中含有粉塵，宜選用板式塔中大孔徑篩板塔、十字架型浮閥塔或泡罩塔等，因為填料塔將會產(chǎn)生阻塞，很難清理； （3）若廢氣中含有高粘性組分，宜選用填料塔，因為板式塔鼓泡傳質(zhì)效果很差； （4）若廢氣中含有腐蝕性組分，宜選用填料塔，因為其可用耐腐蝕材料制作，也可選用板式塔中結(jié)構(gòu)簡單的無溢流篩板塔； （5）對于處理過程中有熱量放出或須加入熱量的系統(tǒng)，宜選用板式塔，當(dāng)然也可將填料分塔或分段設(shè)置，塔/段間設(shè)置冷卻器，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
（1）若傳質(zhì)速率由氣相控制，宜選用填料塔，因為在填料塔中氣相在流動，液相分散為膜狀流動。若傳質(zhì)速率由液相控制，宜選用板式塔，因為在板式塔中液相在湍動，氣相分散為氣泡； （2）當(dāng)處理系統(tǒng)的液氣比L/G小時，宜選用板式塔； （3）操作彈性要求較大時，宜選用浮閥塔、泡罩塔等，填料塔和無溢流篩板塔的操作彈性較小； （4）對伴有化學(xué)反應(yīng)（特別是當(dāng)此反應(yīng)并不太迅速時）的吸收過程，選用板式塔較有利，因為液體在板式塔中的停留時間較長，反應(yīng)較容易控制，有利于吸收過程； （5）對于風(fēng)量較大的工況，宜選用板式塔，風(fēng)量較小時則選用填料塔。因為大塔板式塔價廉，小塔則填料塔便宜，一般塔徑小于φ800mm宜選用填料塔。
圖2 填料塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意 圖3 板式塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意
RTO系統(tǒng)設(shè)計前后處理時，我們應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計需要收集工業(yè)有機(jī)廢氣理化性質(zhì)等原始資料，包括廢氣風(fēng)量、組分及濃度、溫度、顆粒物濃度等，分析其工況再進(jìn)行選用噴淋塔型。具體選用原則如下：
①廢氣中含有高粘性、腐蝕性組分，易起泡沫組分的工況，宜選用填料塔； ②傳質(zhì)速率由氣相控制，風(fēng)量較小的工況，宜選用填料塔。
①廢氣中含有粉塵，處理過程中有熱量放出或須加入熱量的工況，宜選用板式塔； ②傳質(zhì)速率由液相控制，處理系統(tǒng)的液氣比L/G較小，操作彈性要求較大，伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收過程，風(fēng)量較大的工況，宜選用板式塔。