动力波洗涤技术及工业应用进展

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1、————————』堡!丝全堡墨童些查垦全釜垄鱼圭里垡查垄全竺堡璺三些奎墨壹兰笙堡查茎垄苎动力波洗涤技术李秋萍及工业应用进展程建伟(上海化工研究院上海200062)摘要介绍了动力波洗涤器的工作原理、性能特点，及其在硫酸和复合肥生产、烟气脱硫、有机硅工业的渣浆水解、垃圾焚烧和PTA装置等尾气治理方面的工业应用。关键词动力波洗涤器工业应用复合肥烟气脱硫0前言动力波洗涤技术是国际烟气净化领域的一项先进技术，具有可靠、新型、实用、综合效益高等特点。在国外已广泛应用于冶金、建材、化工、食品等行业。该技术最早是由美国杜邦公司于20世纪70年代开发的，第一台工业应用装置于1986年建成投产，目前已

2、有几百套装置用于废酸回收、煅烧炉、硫代硫酸铵、发烟硫酸、粉煤锅炉、硅卤化物、HCl和氯化镍回收等40多个不同的生产场合。我国于1991年第一次在冶炼烟气制酸的烟气净化工序中引进该项技术，目前已在金隆铜业公司、贵溪冶炼厂、宝山钢铁厂、铜陵有色金属公司等建立了多套大型的动力波洗涤装置，主要用于除尘和脱硫，取得了良好的使用效果。上海化工研究院于20世纪90年代开始，就致力于动力波洗涤器的理论研究及工业应用试验研究，成功地开发了一种新型高效的动力波洗涤器，并得到实际的工业应用。目前已在复合肥生产中的尾气净化、流化造粒和流化干燥系统尾气净化、硫铁矿制酸尾气净化、PTA装置尾气净化、生活垃圾热

3、解气的净化、有机硅工业的渣浆水解尾气净化和废气焚烧炉烟气净化等方面获得了应用，取得了令人满意的效果。1动力波洗涤器工作原理及性能特点1．1动力波洗涤器的工作原理1．洗涤管2．喷嘴3．混合元件4．循环水泵5．气体出口管6．液沫分离器7．洗涤液贮槽图1带混合元件的动力波洗涤器工作原理图270中国化工学会化肥专业委员会第九届委员代表大会暨化肥工业发展高峰论坛资料汇编动力波洗涤器是一种新型高效的湿法洗涤设备，其工作原理如图l所示。尾气自上而下高速进入洗涤管，洗涤液通过循环泵由特殊结构的喷嘴自下而上喷入气流中，造成气液两相高速逆向对撞，当气液两相的动量达到平衡时，形成一个高度湍动的泡沫区，在

4、泡沫区，气液两相呈高速湍流接触，接触表面积大，而且这些接触表面不断地得到迅速更新，达到高效传热、传质效果。另外，根据泡沫区下方气液两相顺流流动的特点，利用静态混合元件，使气液两相再一次进行湍流混合，起到了顺流洗涤的作用，使该设备实现了两级串联的洗涤效果。净化后的气体经除沫器除去夹带的液沫后由出口管排出。表1带混合元件的动力波洗涤器的试验结果处理气量(m3／h)压力降(Pa)进口含尘浓度(g／m3)出口含尘浓度(g／m3)除尘效率(％)47014003．190．01199．653459188．240．04499．4735096611．590．04l99．651646215013．61

5、0．04699．661827142010．650．06499．401．2能耗低由于动力波洗涤器在运行过程中既利用了气流的能量，也巧妙地利用了液流的能量，而且因为泵的效率通常高于风机，所以与等效率的其他设备相比，其阻力并不算高。其阻力损失仅为文丘里洗涤器的一半。1．3喷嘴不易堵塞，操作稳定可靠液体喷入气体是由一个大开孔的喷嘴进行，可以允许循环液有较高的含固量。一般传统洗涤设备很难承受3％以上的循环液含固量，而动力波洗涤器可以达到20％，因此，动力波洗涤器可靠性高，不易损坏，操作维护简单，运转周期长。循环液含固量较高，可使污水排放量减少，从而减轻了污水处理装置的负荷和规模。大开孔喷嘴的

6、另一大优点是喷出的液体不发生雾化，因此排气中含有较少使气液难以分离的细小液滴，可以避免已捕集下来的细颗粒被雾沫带走。1．4配置灵活，适用范围广，投资低经过适当设计，动力波洗涤器几乎可以用于任何气体净化过程。例如其降温效果较好，可用于处理各种高温气体；喷嘴不易堵塞，气体中的含尘量几乎没有限制，循环液中的允许含尘量也较高，如果过程本身允许，可大大减少废液抽出量，使废液的处理更为容易；外形小巧，强度及密封问题易于解决。泡沫区的操作范围很大，有较宽范围的气量适应能力，可以适应50％100％的气量变化而不降低洗涤效率，因此动力波洗涤器具有广泛的适用性且节省占地和投资。2动力波洗涤器的工业应用

7、2．1烟气脱硫铜陵有色金属公司第一冶炼厂制酸尾气净化系统采用电石渣乳液吸收尾气中的S02，吸收塔采用动力波洗涤器，这是国内首次将美国孟山都公司的动力波洗涤技术成功地应用于硫酸装置的尾气处理，其工艺流程如图2所示。由图2可知，在动力波洗涤器内，电石渣乳液经循环采以一定的流量通过两级喷嘴在逆喷管内由下向上喷射，与硫酸装置来的含S02尾气逆向碰撞，形成具有高效传热、传质作用的湍动泡沫层。在两相密切的接触过程中，S02被除去同时气体被冷却至饱和温度。处理后的气体通过两层带有自