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除霧器的結構與原理

作者:眾瑞環保設備 發布時間:2019-04-19
內容摘要:?除霧器主要是由絲網、絲網格柵組成絲網塊和固定絲網塊的支承裝置構成,絲網為各種材質的氣液過濾網,氣液過濾網是由金屬絲或非金屬絲組成。

除霧器主要是由絲網、絲網格柵組成絲網塊和固定絲網塊的支承裝置構成,絲網為各種材質的氣液過濾網,氣液過濾網是由金屬絲或非金屬絲組成。

除霧器用于分離塔中氣體夾帶的液滴,以保證有傳質效率,降低有價值的物料損失和改善塔后壓縮機的操作,一般多在塔頂設置除霧器??捎行コ?--5um的霧滴,塔盤間若設置除沫器,不僅可保證塔盤的傳質效率,還可以減小板間距。所以除霧器主要用于氣液分離。亦可為空氣過濾器用于氣體分離。此外,絲網還可作為儀表工業中各類儀表的緩沖器,以防止電波干擾的電子屏蔽器等。

濕法脫硫,吸收塔在運行過程中,易產生粒徑為10--60微米的“霧”,“霧”不僅含有水分,它還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等。如不妥善解決,任何進入煙囪的“霧”,實際就是把SO2排放到大氣中,同時也造成風機、熱交換器及煙道的玷污和嚴重腐蝕。因此,濕法脫硫工藝上對吸收設備提出除霧的要求,被凈化的氣體在離開吸收塔之前要除霧。除霧器是FGD系統中的關鍵設備,其性能直接影響到濕法FGD系統能否連續可靠運行。除霧器故障不僅會造成脫硫系統的停運,甚至可能導致整個機組(系統停機)。

除霧器的布置形式最常見的有平板式布置和屋頂式布置。

除霧器結構:

除霧器主要是由絲網、絲網格柵組成絲網塊和固定絲網塊的支承裝置構成,絲網為各種材質的氣液過濾網,氣液過濾網是由金屬絲或非金屬絲組成。氣液過濾網的非金屬絲由多股非金屬纖維捻制而成,亦可為單股非金屬絲。該除霧器不但能濾除懸浮于氣流中的較大液沫,而且能濾除較小和微小液沫,廣泛應用于化工、石油、塔器制造、壓力容器等行業中的氣液分離裝置中。

除霧器原理:

當帶有霧沫的氣體以一定速度上升通過絲網時,由于霧沫上升的慣性作用,霧沫與絲網細絲相碰撞而被附著在細絲表面上。細絲表面上霧沫的擴散、霧沫的重力沉降,使霧沫形成較大的液滴沿著細絲流至兩根絲的交接點。細絲的可潤濕性、液體的表面張力及細絲的毛細管作用,使得液滴越來越大,直到聚集的液滴大到其自身產生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時,液滴就從細絲上分離下落。氣體通過除霧器后,基本上不含霧沫。分離氣體中的霧沫,以改善操作條件,優化工藝指標,減少設備腐蝕,延長設備使用壽命,增加處理量及回收有價值的物料,保護環境,減少大氣污染等。結構簡單體積小,除沫效率高,阻力小,重量輕,安裝、操作、維修方便,絲網除沫器對粒徑≥3~5um的霧沫,捕集效率達98%-99.8%,而氣體通過除沫器的壓力降卻很小,只有250-500Pa,有利于提高設備的生產效率。

煙氣通過除霧器的彎曲通道,在慣性力及重力的作用下將氣流中夾帶的液滴分離出來:

脫硫后的煙氣以一定的速度流經除霧器,煙氣被快速、連續改變運動方向,因離心力和慣性的作用,煙氣內的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來,霧滴匯集形成水流,因重力的作用,下落至漿液池內,實現了氣液分離,使得流經除霧器的煙氣達到除霧要求后排出。

除霧器的除霧效率隨氣流速度的增加而增加,這是由于流速高,作用于霧滴上的慣性力大,有利于氣液的分離。但是,流速的增加將造成系統阻力增加,也使能耗增加。而且流速的增加有一定的限度,流速過高會造成二次帶水,從而降低除霧效率。通常將通過除霧器斷面的最高且又不致二次帶水時的煙氣流速定義為臨界流速,該速度與除霧器結構、系統帶水負荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關。設計流速一般選定在3.5—5.5m/s。

在通常的化工操作中所碰到的氣體中分散液滴的直徑約在0.1~5000μm。一般粒徑在100μm以上的顆粒因沉降速度較快,其分離問題很容易解決。通常直徑大于50μm的液滴,可用重力沉降法分離;5μm以上的液滴可用慣性碰撞及離心分離法;對于更小的細霧則要設法使其聚集形成較大顆粒,或用纖維過濾器及靜電除霧器。

絲網除霧器(又稱捕沫器、捕霧器),其主要用于分離直徑大于3μm~5μm的液滴,工作原理如右圖所示。當帶有液沫的氣體以一定的速度上升,通過架在格柵上的金屬絲網時,由于液沫上升的慣性作用,使得液沫與細絲碰撞而粘附在細絲的表面上。細絲表面上的液沫進一步擴散及液沫本身的重力沉降,使液沫形成較大的液滴沿著細絲流至它的交織處。由于細絲的可濕性、液體的表面張力及細絲的毛細管作用,使得液滴越來越大,直至其自身的重力超過氣體上升的浮力和液體表面張力的合力時,就被分離而下落,流至容器的下游設備中。只要操作氣速等條件選擇的當,氣體通過絲網除沫器后,其除沫效率可達到97%以上,完全可以達到去除霧沫的目的。

除霧器性能保證:

(1)除霧效率:在正常運行工況下,除霧器出口煙氣中的霧滴濃度低于75mg/Nm3

(2)壓降:不考慮除霧器前后的干擾,保證在100%煙氣負荷下,整個除霧器系統的壓降低于120Pa。

(3)耐高溫:80--95℃。

(4)耐壓:保證承受沖洗水壓為0.3MPa時,葉片能正常工作。

(5)沖洗噴嘴:為全錐形噴嘴,沖洗水噴射角度為90—120度,噴射實心圓錐,能夠保證葉片全部被覆蓋。(設計的均為最大氣體負荷時的水耗量,考慮到系統水平衡的要求,如果氣體負荷降低,可通過增加沖洗間隔時間將水耗量降低一半)。


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