一套完整的洗滌塔系統(tǒng)還應(yīng)該包含風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、液位系統(tǒng)、PH控制系統(tǒng);風(fēng)機(jī)系統(tǒng)主要功能是驅(qū)動(dòng)廢氣,使氣流能在洗滌塔流道內(nèi)有效流動(dòng),一般根據(jù)氣流量選擇合適的風(fēng)機(jī)系統(tǒng),每套風(fēng)機(jī)系統(tǒng)也要匹配適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量要求;液位系統(tǒng)主要功能是當(dāng)水箱里液的液位低于設(shè)置的低液位時(shí),泵抽空,此時(shí)停止泵,待液液位高于設(shè)置的高液位時(shí),才會(huì)啟動(dòng)泵,消耗水箱內(nèi)多余液體,從而保證正常工作;PH控制系統(tǒng)主要功能用于檢測(cè)和控制水箱內(nèi)液的PH值,保證酸堿洗過(guò)程的正常運(yùn)行。
關(guān)于對(duì)洗滌塔的研究取決于現(xiàn)階段化工、的政策要求,其核心作用在于將工藝過(guò)程中的廢氣進(jìn)行“洗滌”?,F(xiàn)如今環(huán)境空氣要求日益提高,根據(jù)政策要求如表1.2所示為環(huán)境空氣污染物基本項(xiàng)目濃度值。
在對(duì)環(huán)境保護(hù)日益重視的情況下,作為在化工和項(xiàng)目治理方面具有重大意義的洗滌塔單元,其研究情況也有許多體現(xiàn)?,F(xiàn)階段對(duì)洗滌塔的研究主要體現(xiàn)在兩方面,一者,在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)上;二者,在對(duì)廢氣、粉塵等方面的特性分析上。針對(duì)洗滌塔結(jié)構(gòu)方面和流體方面的研究集中在實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬方面,數(shù)值模擬方法的優(yōu)點(diǎn)是將計(jì)算理論分析方法無(wú)法求解的數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為可供解決的其他形式的物理模型通過(guò)數(shù)值模擬方法具現(xiàn),進(jìn)而解決各種復(fù)雜流動(dòng)問(wèn)題,這種過(guò)程對(duì)比于實(shí)法有效[10】。其中FLUENT代表的流體分析軟件應(yīng)用廣泛21。孫濤等人針對(duì)甲醇洗滌塔研究中發(fā)現(xiàn)由于流動(dòng)阻力過(guò)大致使其水箱液的液位高于設(shè)定的情況,針對(duì)這種情況設(shè)計(jì)采用一種新的洗滌塔的計(jì)算模型,并對(duì)其進(jìn)行分析,改進(jìn)其設(shè)備結(jié)構(gòu),此舉對(duì)洗滌塔在煤化工工藝上有所改進(jìn)并具有重大參考意義【13,14】。另一方面,在對(duì)洗滌塔除塵研究方面,張立棟等人Ds]通過(guò)建立新型的洗滌實(shí)驗(yàn)平臺(tái),驗(yàn)證洗滌塔的氣液比、氣體氣流、粉塵的濃度等對(duì)該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的除塵影響,得出在該試驗(yàn)平臺(tái)下適當(dāng)?shù)慕档拖礈焖?nèi)氣體流速有利于提高除塵的效率;同時(shí)對(duì)于在其平臺(tái)條件下填料層在三層情況下除塵效率可觀[16,17]。大連理工陳勇、由宏新[ISl在基于Fluent的多孔介質(zhì)模型[19】,模擬了顆粒吸附在氣相壓力、速度等情況下的數(shù)值模擬[20】,為我們?cè)诙嗫捉橘|(zhì)顆粒分離的影響的數(shù)值模擬提供依據(jù)。
國(guó)外學(xué)者Jafari,MJ[211在對(duì)洗滌塔除氨實(shí)驗(yàn)優(yōu)化過(guò)程中[22,23],發(fā)現(xiàn)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和操作參數(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)洗滌塔,以氣流中的氨排放。洗滌塔的設(shè)計(jì)參數(shù)包括噴嘴類(lèi)型、噴嘴級(jí)數(shù)124]以及操作參數(shù),如操作壓力和入口NH3濃度;在所研究的參數(shù)中,增加氨濃度與洗滌塔效率成反比;基于此我們得出洗滌塔內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)對(duì)廢氣作用有著不同影響,對(duì)設(shè)計(jì)洗滌塔提供參數(shù)借鑒。Javed,KH等人利用高強(qiáng)度渦流洗滌塔提高C02捕集效率【251,這種渦流能夠提高傳熱和傳質(zhì)速率,研究了氣/液流量、流量安排、洗滌塔高度和噴嘴類(lèi)型對(duì)C02捕集性能的影響1261。Hemandez等人通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模型【271,比較穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)模擬在動(dòng)態(tài)平衡的條件下,不同的沉積水平情況下通過(guò)不同的雷諾數(shù)對(duì)所設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行驗(yàn)證;從穩(wěn)定性來(lái)看,低雷諾數(shù)存在操作,不能減小半徑來(lái)建模去預(yù)測(cè)其準(zhǔn)確性。國(guó)外學(xué)者在對(duì)洗滌塔研究方面表現(xiàn)在對(duì)其廢氣的優(yōu)化分析上面,同時(shí)在此基礎(chǔ)上對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)洗滌塔的研究基本針對(duì)其結(jié)構(gòu)、流體分析【28】方面,在結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化分析其本質(zhì)依然是對(duì)其流體分析,在計(jì)算流體力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上,對(duì)洗滌塔內(nèi)各項(xiàng)特性分析也在不斷完善和發(fā)展?,F(xiàn)在商用CFD軟件發(fā)展迅速,如Fluent、CFX等均能對(duì)其進(jìn)行有效的仿真分析【29】,達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)M分析所不能達(dá)到的直觀和大范圍,這也使得洗滌塔在化工和產(chǎn)業(yè)的作用加完善和重要。