高品质酸再生氧化铁粉的关键技术研究(吸收塔洗涤塔)(10)
表3-2 不同温度下除尘器的分离效果
底部温度/℃ 除尘器入口含尘浓度/（mg.m-3） 除尘器出口含尘浓度/（mg.m-3）
320
280
130 5300
5300
5300 2760
2986
3415
3.2.3 预浓缩器运作效率分析
文丘里式预浓缩器的结构主要包括七个部分：顶盖、上部件、中部件、下部件、插入体、喉部锥体及喷射装置，如图3.7。
预浓缩器作用：清洗焙烧气体，使气体中的氧化铁粉降至许可范围，以保证再生酸中对铁含量的要求。文丘里除尘的原理如下（图3.8）：在细颈区气体速度为V1、液体速度为V2（V1>V2），使液体与气体之间产生很大的相对速度，液体变成液滴，附着在气体中的氧化铁粉微粒上，增加了氧化铁粉自重而从焙烧气体中分离出来，分离出来的氧化铁粉在浓缩器中与废酸接触并发生如下反应：Fe2O3(S) + 6 HCl(l) → FeCl3 + 3 H2O
图3.7 预浓缩器结构图
图3.8 文丘里除尘原理图
根据所得的实际数据可以分析出以下几点：（1）作为烟气通道上的一个重要部件，预浓缩器只在喉部设一锥体来产生较大的阻尼，所以文丘里式结构的预浓缩器对烟气产生的压力降非常小，一般只有1.5KPa。但是实际的压力降却有3.68KPa。（2）在顶盖上对称分布有四个喷嘴，它们能保证循环废酸的分布均匀性和喷淋密度。而喷嘴喷出废酸液滴的的大小与喷嘴压力及喷淋密度密切相关，喷淋压力和密度越大，则喷出的液滴越细小。由于喷嘴所处的区域是高温废气进入的部位，温度通常在320℃以上，而从喷嘴喷出的液体富含氯化亚铁盐还有一部分的氧化铁粉，因此在喷嘴处极易结垢引起喷嘴堵塞，导致循环废酸流量减小，从而直接影响喷嘴的喷射角度和压力，这样会使废酸与高温气体之间的热交换功能下降、预浓缩器的除尘能力和吸收HCl气体量均下降
3.2.4 吸收塔的吸收效率分析
图3.9 吸收塔结构原理图
吸收塔是酸再生机组酸雾处理系统的重要组成设备, 其结构形式为填料塔。其工作原理为: 含有HCl 和Cl2 的气体从吸收塔的塔底进入, 经过底部的气体分布板,向上穿过填料层, 水由塔顶的喷咀( 或液体分布器) 洒落到填料层, 填料为波纹状规整填料, 材质为聚丙烯和增强聚丙烯两种原料混合形成。当液体沿着填料表面流下时, 在填料表面形成薄膜, 气体和液体在逆向流动的情况下接触并进行HCl 和Cl2 气体的吸收和洗涤。
根据1800机组现场实际使用的工况，主要存在的问题可能有以下几点:(1)由于填料吸收水后在重力作用下出现塌陷形成堵塞, 废气无法顺利从两塔中通过, 废气风机出口压力增大( 即出现憋压现象)。风机在满负荷的工作情况下仍无法建立所需的系统负压, 直接导致酸再生机组停机。同时, 由于风机满负荷憋压运行, 也严重影响到风机的使用寿命。(2)由于填料塌实, 水气间接触面减少, 吸收塔效果变差, 经吸收塔吸收形成的再生酸浓度无法得到保证。同时洗涤塔对尾气的吸收洗涤效果也明显变差, 导致尾气排放指标严重超标, 造成周边环境及设备的腐蚀。
通过现场分析研究, 认为填料本身选型存在一定问题和两塔的设计存在严重的缺陷, 必须进行优化改进。
3.2.5 废气风机的关键性
废气风机是整个废气处理系统的心脏，它为整个系统提供微负压，保证废气依次通过各装置排出至大气中，而且它还有除尘功能，废气沿风机叶轮轴线进入内部后其中的固体颗粒会吸附在叶轮表面，而叶轮表面的冲洗装置可以将叶轮表面粉尘分离出来。