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除雾:背景、理论、捕集原理

除雾:背景、理论、捕集原理

工艺除雾工艺

除雾器通常包括扩散式和冲击式这两种设计类型。冲击式除雾器又分为垂直纤维床除雾元件,具有水平设计的金属丝网饼、或人字形交错结构的挡板。伊莱森清洁技术提供布林克®扩散式和冲击式纤维床以及MECS™TowerGARD®丝网饼除雾产品。由于纤维床除雾器最为通用,能去除从气流中的液体或可溶性固体雾霾,因此本文将重点介绍高效纤维床除雾器。

纤维床除雾器是在两个同心圆柱形筛面或板框之间填塞非常细的厚层纤维而成。根据工艺环境而定,使用耐化学腐蚀的玻璃纤维、合成纤维和其他特殊类型的纤维作为纤维床材料。结构筛网/板框部件和法兰由可焊接金属、塑料或玻璃增强树脂制成。

所有纤维床除雾器的工作原理都类似。含有雾粒的气体水平通过纤维床,雾粒聚集在纤维床内的单个纤维上,并凝聚成液膜。然后,这些液膜在气流的作用下穿过纤维床,液体在重力的作用下从纤维床的下游面排出。纤维床除雾器通常安装在容器或罐中,收集到的液体会从罐中不断排出。

纤维床除雾器设计的一大创新是在除雾器下游侧加入第二层粗纤维,以方便排液,并防止液体被二次夹带进气流中。

装置纤维床除雾器

Elessent Mist

常见问题常见问题

雾是指悬浮或弥散在空气或工艺气体中的小的、细微态分布的溶胶液滴。雾最常见于温热态饱和气体突然遇冷,例如在换热器内、或饱和态的冷、热气体混合时形成。雾一词通常指直径小于10微米的液体颗粒。直径超过10微米的颗粒通常称为喷雾,直径小于1微米的非常小的雾化颗粒称为亚微米雾化颗粒。识别小的亚微米级雾的一个经验法则是,通常以云或雾霭的形态存在。常见例子包括从沥青罐中升腾出来的烟雾、烟云、蓝色沥青“烟雾”、以及发电厂烟囱出口可见的冷凝态水蒸气形成的白云。

  • 固体:不溶性固体(非气雾)或可溶性固体(接触潮气后形成“气雾”)
  • 烟气/蒸气(除非经过冷凝,否则非雾态)
  • 气雾平均粒径为2.5微米(0.0025毫米)
  • 冷凝– 气雾平均粒径为1.0微米(0.001毫米)
  • 化学反应 - 雾平均粒径为0.3微米(0.003毫米)

在化学工艺和其他制造过程中酸雾形成方式分为三种:

  • 机械方式 - 物理剪切力可能会使液滴分解或雾化成气溶胶雾。通常,由机械方式产生的气雾包含粒径超过1微米相对较大的颗粒。在硫酸装置的干燥塔和吸收塔中,由于分酸器和填料层内的液相酸溅落和侧移,会产生较大粒径的酸雾颗粒。随后,这些液相硫酸颗粒被夹带进入上行气流中,如果不经脱除处理,将导致下游设备腐蚀和严重空气污染。
  • 冷却方式 - 与蒸汽饱和的气流在经历温度下降时,气流中的冷却蒸气将冷凝形成气雾。由于冷却和冷凝蒸气的粒径通常非常小且为亚微米级,或直径小于1微米。塑料加工、乙烯固化、织物后加工和金属加工等过程将产生亚微米级有机气雾或“蓝烟”,可清晰观察到烟囱冒浓烟,对厂区内环境和健康安全造成不利影响。
  • 反应方式 - 在达到一定的温度和压力条件下,两种或多种气体发生化学反应,产生气雾,所产生的气雾中包含最难以捕捉的亚微米级气溶胶颗粒。在金属冶炼、炼焦和炼化过程中,当焚烧炉尾气用氨水或碱液进行尾洗时,即使存在微量三氧化硫,也会与水蒸气反应,形成亚微米级硫酸气雾。如果不通过捕集,这些气雾将造成浊度违规排放和空气污染危害。在某些化学过程中,工艺中存在气雾会影响产品纯度,使产量下降,并由于催化剂结垢和工艺设备腐蚀,增加维护和运营成本。
  • 标准干燥塔 - 酸雾平均粒径 2.5 微米
  • 标准一吸塔 - 酸雾平均粒径为1.5微米
  • 产出烟酸的一吸塔 - 酸雾平均粒径0.3微米
  • 配备热回收的一吸塔 - 酸雾平均粒径1.0微米
  • 二吸塔 - 酸雾平均粒径1.5微米
  • 氨水洗涤塔 - 酸雾平均粒径0.3微米

粒径大于三微米的颗粒物的动量无法沿气流路线通过纤维,脱离气流路线的颗粒物碰撞纤维,被纤维捕集起来。

 

超细颗粒物与气体分子碰撞后发生不规则的横向运动。粒径0.1微米的颗粒物布朗运动或不规则运动大概是粒径1.0微米的颗粒物的10倍左右,与纤维碰撞的概率大大增加。

被捕集后,雾化液滴聚集在纤维床的各根纤维上,开始自流排出。

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如果您有关于雾化颗粒相关空气污染或工艺内气体处理方面的任何问题,伊莱森清洁技术随时欢迎您的垂询,我们很荣幸有机会前往调研并为您出具解决方案建议。如欲了解有关MECS® 布林克®除雾器有关无故障安装、操作(包括纤维取样、雾化颗粒取样、重新装填和修理)方面的介绍,请点击如下链接。

  • MECS®布林克®除雾器产品范围
  • MECS®布林克®除雾器服务:纤维采样、酸雾采样、重新装填和修理

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