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RTO系统中如何设计除雾沫装置

2022-12-20  

一、除雾器的作用

根据有些项目的工况,我们会在RTO系统的预处理阶段设置碱洗塔来去除废气中的含氯废气,由于碱洗塔的喷淋作用会加大废气的中的水汽含量,之所以要在前期处理掉这些水汽原因一是水的比热容相对较大,如果这些水汽进入RTO中,随着废气被高温氧化,很多热量会被这些水汽吸收,这样就会加大天然气的消耗,增加不必要的运行成本;二是在潮湿的废气会加快管道及RTO内部的腐蚀,减少设备的使用寿命,因此我们需要在前期最大化的去除废气的湿度。

二、除雾器的原理

除雾器是一气液分离装置,气体通过除雾器的丝垫,主要用于分离直径大于3μm~5μm的液滴。当带有雾沫的气体通过格栅中间的过滤网时(过滤网一般采用PP材质或者不锈钢材质,主要根据过流废气的组分进行选取合适材质,对于含有高浓有机物的废气除湿,一般不考虑PP材质,是由于PP这种材质会在有机溶剂中产生溶胀,破坏其自身的物理结构,降低除湿效果,该种情况下可选择不锈钢材质,无该种情况下则考虑经济成本可优先选用PP材质),雾沫与细丝碰撞而粘附在细丝的表面上。细丝表面上的雾沫进一步扩散及雾沫本身的重力沉降,使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至它的交织处,由于细丝的可湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用,使得液滴越来越大,直至其自身的重力超过气体上升的浮力和液体的表面张力的结合时,水汽被分离,经过多级除雾器后,其除沫效率可达99%以上。

时在设计除雾器时,也应当考虑其过流气体的速度,当过流速度过快时会将丝网上未形成满足下落条件的水珠吹入后方,与丝网碰撞被破碎成更为细小液滴与气体混合成雾状,达不到最佳的除雾效果。当过流速度过慢时,则会增大整体设备的投资成本以及占地面积的使用,因此一个优秀的的除雾器都是根据特定的风量及对应含水量进行设计的。

三、除雾器的结构设计

 除雾器结构:主要是由碳钢或者不锈钢壳体(用做密闭空间)、气液过滤网垫(由若干网块拼合而成)和支承件构成,网块是由若干层平铺(围绕)的波纹型气液过滤网、格栅(如下图所示)及定距杆等组合而成。除雾器两端设置差压变送器,设置差压高压报警,报警信号接入中央控制室,当差压值高于设定值时,提醒操作人员清洗或更换丝网。

    考虑到安装难易程度问题,我们一般会把除雾网做成很多个小块,再在壳体内部设置支撑角钢,此结构只需将除雾网块推进壳体内即可,安装时操作简单;

检修门方面摒弃传统的法兰螺栓连接(如下图1所示,这种型式的检修门虽结构简单,但是重量过大,螺栓较多,在安装和检修时往往需要耗费大量人工),在根据将除湿网分成更多的小块后的基础,我们对检修门做了优化,可以将检修门放小,减轻其体重,并采用铰链固定连接,气圈垫进行密封的方式(如图2所示) 。
 


图1 法兰连接式检修门

图2 铰链式检修门

总结:除雾器在设计初期就应当考虑可能会发生的各种情况,结合流通介质的成分做出充分的考虑,避免在后期发生频繁堵塞、底部腐蚀严重、除雾效果降低明显等情况。除雾器的结构相对来说比较简单,但是考虑到安装检修方面时,还存在很多细节的地方值得我们在设计时注意,在前期做到更优的设计,减少后期人工的不必要投入。

 

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