第三節(jié)　凈化主要設(shè)備

一、湍沖洗滌塔

新型湍沖洗滌塔的結(jié)構(gòu)主要包括過渡段、逆噴管、噴嘴、彎管、氣液分離段、沉降槽、循環(huán)槽等。

高溫?zé)煔馀c稀酸在塔側(cè)的逆噴管內(nèi)逆流接觸后，進(jìn)入氣液分離段內(nèi)進(jìn)行氣、液分離，分離后的氣體被從塔頂噴淋出的稀酸再次洗滌，最后經(jīng)降溫、除塵后進(jìn)入氣體冷卻塔中；逆噴管內(nèi)噴淋的稀酸與二次噴淋的稀酸由中心筒匯集，流入塔底的循環(huán)槽，經(jīng)泵加壓后一部分上塔進(jìn)行噴淋循環(huán)，另一部分進(jìn)入塔內(nèi)的沉降槽，沉降后的清液經(jīng)溢流堰由中心筒上的小孔再進(jìn)入循環(huán)槽中，沉降下來的污泥則從沉降槽底部的排污口排走。湍沖洗滌塔結(jié)構(gòu)見圖2-2。

（一）塔體

為保證塔體有較好的機(jī)械強(qiáng)度及造型美觀，筒體采用現(xiàn)場整體纏繞成型，在內(nèi)外壁形成一層富樹脂層，使得設(shè)備具有良好的耐腐蝕性和抗老化性。塔體上端封頭設(shè)有煙氣出口，封頭與塔體采用螺栓連接，內(nèi)部用積層密封。

（二）逆噴管

逆噴管由過渡段、逆噴段和變徑管組成。

過渡段由Q235鋼外殼內(nèi)襯耐酸耐高溫材料，再襯石墨磚，耐高溫、耐腐蝕并有良好的機(jī)械強(qiáng)度，起著連接過渡的作用，能滿足高溫?zé)煔庥纱诉M(jìn)入逆噴段。

逆噴段采用耐高溫玻璃鋼內(nèi)襯石墨磚制造。高溫?zé)煔庠诖伺c噴嘴噴出的稀酸充分接觸，形成一段動量平衡的泡沫區(qū)，對煙氣進(jìn)行充分洗滌，能有效地清除不溶性顆粒和酸霧，逆噴段下部直管段與筒體連接。

變徑管采用由耐磨、耐高溫、高強(qiáng)度的碳纖維和耐高溫樹脂制作的特種玻璃鋼材質(zhì)，能承受循環(huán)酸不間斷、長時間的沖刷。

（三）氣液分離段

氣體與循環(huán)酸在湍沖洗滌塔內(nèi)接觸，氣液流速較高，需設(shè)置專門的氣液分離設(shè)備進(jìn)行氣液分離。在新型湍沖洗滌塔筒體頂部設(shè)置噴淋裝置，用循環(huán)酸對氣體進(jìn)行二次洗滌，氣液分離段相當(dāng)于空塔的作用。

由于形體較大，為了保證有較好的機(jī)械強(qiáng)度和造型美觀，采用現(xiàn)場整體纏繞成型，保證設(shè)備內(nèi)外壁光滑、平整、剛度好、強(qiáng)度高，并在內(nèi)外壁形成一層富樹脂層，確保設(shè)備有很好的耐腐蝕性和抗老化性。封頭與筒體連接采用螺栓連接，內(nèi)部用積層密封，保證了設(shè)備的強(qiáng)度及密封性。

（四）沉降槽和循環(huán)槽

沉降槽設(shè)置于塔體中部，集傳統(tǒng)錐形沉降槽和斜板沉降器功能于一體，為漏斗形圓筒結(jié)構(gòu)，主要由集液盤、溢流堰、斜板裝置、斜管組、排氣管、沉降入口管、排污管等組成，所有部件均采用玻璃鋼材質(zhì)。

集液盤為漏斗形玻璃鋼環(huán)板，外板邊與塔體相連，內(nèi)板邊與中心管上端相連，用來隔開沉降槽與氣液分離段，使噴淋酸能夠順中心管流入循環(huán)槽；集液盤下方設(shè)16根跨中均布的斜撐來支撐集液盤，斜撐一端連于集液盤上端，一端與塔體相連。

溢流堰位于中心管上部，沉降槽內(nèi)上方圍繞中心管的環(huán)形槽，下端封閉，使清液通過溢流堰流入循環(huán)槽。

斜管組位于沉降槽上部，由一系列六角形蜂窩狀聚丙烯管與中心管呈一定角度緊密排列而成，與中心管相連處形成一個漏斗形清液溢流堰。

斜板裝置位于斜管組下方，由一系列聚丙烯板以一定距離與中心管呈一定角度排列而成，斜板裝置的下部設(shè)有支撐格柵。

沉降槽中部設(shè)有沉降入口管，底部設(shè)有傾斜的排污管，以防酸泥堵塞排污管道。沉降槽外壁中部設(shè)有一圈環(huán)形支座，在環(huán)形支座下設(shè)有8根立于底板上跨中均布的支柱。污酸由沉降入口管進(jìn)入沉降槽，經(jīng)斜管和斜板沉降后，清液經(jīng)溢流堰由設(shè)在中心管上的8個小孔流入循環(huán)槽，沉降下來的污泥由沉降槽錐底排污管道排出。沉降槽下端與中心管下部相連，并與塔底留有一定距離，沉降槽與塔體之間形成的空間作為循環(huán)槽。為保證循環(huán)槽與氣液分離段的氣壓一致，設(shè)置3根玻璃鋼排氣管穿過沉降槽將循環(huán)槽與氣液分離段連接。

如果在操作過程中發(fā)現(xiàn)塔出口氣體溫度明顯上升，應(yīng)迅速檢查稀酸循環(huán)是否正常，并通過觀察孔檢查溢流堰是否有溢流等，予以調(diào)整，保證氣體出口溫度正常，維護(hù)設(shè)備的安全。

二、氣體冷卻塔

氣體冷卻塔是一種填料塔類型的設(shè)備，是凈化過程中的傳熱傳質(zhì)設(shè)備。經(jīng)湍沖洗滌塔洗滌后的氣體經(jīng)氣體管道進(jìn)入塔內(nèi)與循環(huán)液通過填料進(jìn)行氣液接觸，從而完成傳熱和傳質(zhì)，使氣體降溫。在氣體降溫的同時循環(huán)液溫度升高，降溫后的氣體經(jīng)氣體管道進(jìn)入電除霧器，循環(huán)液則經(jīng)出口管道返回泵入口，所增加的熱量通過稀酸冷卻器除去，維持循環(huán)液溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)。氣體冷卻塔的循環(huán)酸須向湍沖洗滌塔輸送一定量的循環(huán)液，以維持塔內(nèi)的正常液位。

氣體冷卻塔主要由塔體、分酸裝置、噴淋裝置、支撐格柵、捕沫裝置、填料等組成。塔內(nèi)的分酸裝置采用三級管槽式分酸器，它具有分酸點(diǎn)多、分酸均勻和減少氣體帶沫等優(yōu)點(diǎn)，減輕了后續(xù)設(shè)備的負(fù)擔(dān)。塔頂部還設(shè)有高效捕沫裝置，捕沫裝置上部配置一層噴淋裝置，能清除捕沫板上捕集的大量煙塵或雜質(zhì)，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

由于塔徑較大，為保證塔內(nèi)氣流分布的均勻性，在填料格柵底部設(shè)有一層強(qiáng)制氣流分布裝置，保證氣體能均勻分布進(jìn)入填料層，強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)效果。由于該塔內(nèi)裝有填料，要求填料耐腐蝕（對鹵素元素有抗腐蝕能力），有大的比表面積和一定抗污堵和自凈能力。根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)填料分別為三種不同規(guī)格聚丙烯制的鮑爾環(huán)，其中下部為規(guī)整填料，高度約為1000mm；中部為ф76mm的亂堆填料，高度約為3500mm；上部為ф50mm的亂堆填料，約為500mm，其高度必須將分酸管覆蓋。

三、應(yīng)急水高位槽

為防止當(dāng)湍沖洗滌塔循環(huán)泵停機(jī)或其他事故導(dǎo)致循環(huán)酸液出現(xiàn)斷流，而損壞玻璃鋼設(shè)備、部件（主要是為了防止逆噴管損壞及塔體損傷），系統(tǒng)設(shè)置了應(yīng)急水高位槽。當(dāng)出現(xiàn)事故情況時，儲存在應(yīng)急水高位槽的事故用酸或水借助聯(lián)鎖打開事故噴嘴處連接閥門，使液體不斷進(jìn)入湍沖洗滌塔的溢流堰和事故噴嘴，保證有一定的時間來采取措施，保護(hù)后續(xù)設(shè)備。

為防止應(yīng)急水高位槽在寒冷季節(jié)出現(xiàn)結(jié)凍，將循環(huán)泵的酸直接打到應(yīng)急水高位槽，通過應(yīng)急水高位槽流至湍沖洗滌塔的溢流堰，保持槽內(nèi)液體一直在流動。應(yīng)急水高位槽還設(shè)有自動補(bǔ)充水口以保證槽內(nèi)液位始終處于滿液狀態(tài)。

四、電除霧器

電除霧器按材質(zhì)分主要有鉛制、塑料制和玻璃鋼制三種，按沉淀極形狀分為管式、板式和蜂窩式三種。電除霧器常見的為立式結(jié)構(gòu)，主要由電暈電極裝置、絕緣箱、上下殼體等組成。電除霧器結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。

將高壓直流電引至電暈極上，產(chǎn)生電暈放電，維持一個足以使氣體電離的靜電場，從而使氣體電離成正負(fù)離子。霧、塵等顆粒碰到離子電荷，按照同性相斥、異性相吸的原理，荷電后的酸霧、塵等顆粒向電極性相反的電極移動，從而達(dá)到氣體和霧塵顆粒的分離，當(dāng)附加在電極上的霧塵顆粒達(dá)到一定的厚度，靠自重順電極流到電除霧器底部，凈化后的氣體進(jìn)入吸收工段。

亞硫酸鈉生產(chǎn)系統(tǒng)采用的是導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器，是以合成樹脂為黏合劑、玻璃纖維及其制品作增強(qiáng)材料、碳纖維制品為導(dǎo)電功能材料而制成的電除霧器。它具有導(dǎo)電性好、重量輕、耐腐蝕、阻燃性好、性能穩(wěn)定、效率高等優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器可有效克服鉛電除霧器由于材料自身重量大、易產(chǎn)生蠕變和強(qiáng)度不足引起的自身脫落損壞和PVC電除霧器導(dǎo)電性差、效率低、強(qiáng)度不足、耐候性差、易龜裂的缺陷。

（一）電暈極和陽極管

電暈極和陽極管構(gòu)成電場回路，電暈極由大梁、小梁、電暈線、花架和鉛鉈等組成。

電暈線一般是鍍鋅鐵絲、鎳鉻鋼絲外包鉛的六角形線與高效極線，懸吊在陽極管的中心。電暈線上端固定在小梁上，小梁固定在大梁上，下端固定在花架上。每根電暈線下墜著一個鉛鉈。花架和鉈的重量除全部由電暈線承受外，還單設(shè)兩根拉桿承重。電源通過電纜從絕緣箱引入，經(jīng)大梁、小梁和電暈線相通。

陽極管是六角形管，呈蜂窩狀排列，管的直徑和電場電壓有關(guān)，管的上端焊在上花板上，上花板由鋼板裝鉛制成。花板和管子的全部重量通過型鋼落在殼體骨架上。陰極管的下部設(shè)有下花板，由3mm～5mm厚的鉛板制成，花板和管子的連接全部是焊接。

（二）上氣室和下氣室

除霧器頂蓋和上花板之間稱上氣室，外形多見圓柱狀，殼體為4mm～5mm厚的鉛板焊制而成。鉛板外面再用型鋼和扁鋼加固。頂蓋的中心設(shè)氣體出口接管，兩側(cè)各設(shè)人孔一個，專供維護(hù)清理之用。

下氣室位于花板和器底之間，外殼結(jié)構(gòu)同上氣室。器底有平底和斜面底兩種，斜面底有利于沖洗時排放污水，器底可用鋼板襯鉛。下氣室靠上部一側(cè)設(shè)氣體進(jìn)口接管，氣體進(jìn)器后，穿過陽極管的管隙，充滿整個截面后再返向下管口，才能進(jìn)入陽極管，這是氣體分布的一種形式。也有的在氣室內(nèi)專設(shè)氣體分布板，這種結(jié)構(gòu)的氣體進(jìn)口接管設(shè)在下氣室的下部。底部設(shè)有污酸排出管，污酸排出管接入液封桶。設(shè)置液封桶的目的是既可排出污酸，又不會使系統(tǒng)漏入空氣。鉛電除霧器多用整體鋼殼內(nèi)襯鉛皮和瓷磚。

（三）安全水封

由于電除霧器在負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行，為了確保其安全，在系統(tǒng)中設(shè)置安全水封，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)壓超出設(shè)計(jì)負(fù)壓時，安全水封內(nèi)液體被吸入內(nèi)筒外排，使外界空氣進(jìn)入系統(tǒng)，破壞其真空，從而保護(hù)電除霧器及管道。安全水封槽內(nèi)設(shè)有長流水裝置，防止出現(xiàn)結(jié)凍。簡單來說，安全水封的作用就是防止前面的設(shè)備因堵塞等原因造成負(fù)壓過高而損壞。

（四）絕緣箱

絕緣箱的作用是保證器殼同高壓直流電保持絕緣。根據(jù)規(guī)模，每臺電除霧器配置2～4個絕緣箱，高壓電是通過絕緣瓷瓶和殼體保持絕緣的。