1. Giới thiệu về máy lọc khí và vai trò của rửa kiềm

Trong bối cảnh rộng lớn của kiểm soát ô nhiễm không khí công nghiệp (APC), việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm axit khỏi các dòng khí thải là một mệnh lệnh môi trường và hoạt động quan trọng. Các khí có tính axit như hydro clorua (HCl), sulfur dioxide (SO₂), hydro fluoride (HF) và oxit nitơ (NOX) là các sản phẩm phụ của sản xuất hóa chất, đốt chất thải, sản xuất chất bán dẫn, hoàn thiện kim loại và các quy trình công nghiệp khác. Nếu được giải phóng vào khí quyển, những khí này góp phần vào mưa axit, suy thoái môi trường và gây ra rủi ro sức khỏe đáng kể cho các sinh vật sống.

Chữ quét khí, hoặc hấp thụ, là quá trình cơ bản được sử dụng để trung hòa và loại bỏ các chất ô nhiễm axit này. Một tháp rửa kiềm là một loại máy lọc ướt cụ thể được thiết kế cho mục đích chính xác này. Nó hoạt động theo nguyên tắc đối nghịch tiếp xúc với dòng khí bị ô nhiễm với dung dịch chà kiềm (hoặc bùn). Các thành phần có tính axit trong khí phản ứng với tác nhân kiềm trong pha lỏng, tạo thành muối trung tính và nước, do đó tinh chế khí trước khi giải phóng. Sự lựa chọn của vật liệu xây dựng cho tòa tháp này là tối quan trọng, và polypropylen homopolyme (PPH) đã nổi lên như một vật liệu vượt trội cho một loạt các ứng dụng.

2. Xác định tháp rửa kiềm PPH

Một tháp rửa kiềm PPH là một loại máy chà ấm ướt hoặc tháp phun được xây dựng chủ yếu từ polypropylen homopolyme (PPH). Nó được thiết kế để sử dụng một môi trường kiềm, đặc biệt là một dung dịch natri hydroxit (NaOH, caustic soda) hoặc canxi hydroxit (CA (OH), bùn vôi)

Chỉ định "PPH" đề cập đến polymer nhiệt dẻo cụ thể được sử dụng trong chế tạo của nó. Không giống như vật liệu composite, polypropylen homopolymer cung cấp một cấu trúc phân tử nhất quán, cung cấp một tập hợp các tính chất cơ học và hóa học rất dễ dự đoán. Những tòa tháp này thường được thiết kế tùy chỉnh và chế tạo thông qua việc hàn các tấm PPH, cho phép sự linh hoạt lớn về kích thước và cấu hình để đáp ứng các yêu cầu quy trình cụ thể và các ràng buộc không gian.

3. Ưu điểm cốt lõi của PPH như một vật liệu xây dựng

Việc áp dụng rộng rãi PPH cho các tháp rửa kiềm được thúc đẩy bởi sự kết hợp đặc biệt của kháng hóa học, hiệu quả chi phí và độ bền.

  Khả năng chống ăn mòn hóa học nổi bật: Đây là lợi thế quan trọng nhất. PPH thể hiện khả năng kháng tuyệt vời với một loạt các axit, kiềm và muối ở nhiệt độ vừa phải. Trong một máy lọc kiềm, nội thất liên tục tiếp xúc với một dung dịch ăn da ăn mòn. Đồng thời, tùy thuộc vào quá trình, khí đầu vào có thể chứa các hợp chất và độ ẩm axit tập trung cao, tạo ra một môi trường cực kỳ tích cực. Kim loại, thậm chí thép không gỉ hoặc hợp kim đắt tiền, có thể bị rỗ, nứt ăn mòn căng thẳng và suy thoái chung theo thời gian. PPH vốn đã trơ vào các cuộc tấn công hóa học này, đảm bảo tuổi thọ dài mà không bị rò rỉ hoặc thất bại do ăn mòn.
  Tính chất cơ học tuyệt vời và bản chất nhẹ: PPH cung cấp tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng đáng chú ý. Các tấm PPH có độ cứng và khả năng chống va đập cao, làm cho tòa tháp có cấu trúc âm thanh. Hơn nữa, PPH nhẹ hơn đáng kể so với kim loại tương đương hoặc FRP (nhựa gia cố). Điều này làm giảm đáng kể nhu cầu về các khung hỗ trợ cấu trúc rộng lớn, đơn giản hóa việc vận chuyển và lắp đặt, và giảm chi phí dự án tổng thể.
  Cách nhiệt vượt trội: PPH có độ dẫn nhiệt thấp. Tài sản này giúp duy trì nhiệt độ ổn định trong quá trình chà, giảm mất nhiệt từ rượu chà và cải thiện hiệu quả năng lượng tổng thể. Nó cũng làm cho bề mặt bên ngoài của tòa tháp an toàn hơn khi chạm vào so với các tháp kim loại, có thể trở nên rất nóng hoặc lạnh.
  Bề mặt bên trong mịn màng và chống mờ 特性: Các bức tường bên trong của tháp PPH có thể được thực hiện đặc biệt mịn. Năng lượng bề mặt thấp này giảm thiểu độ bám dính của các thang đo, kết tủa hoặc bùn có thể hình thành trong quá trình trung hòa (ví dụ, thạch cao từ việc chà vì vậy). Điều này làm giảm tần suất tắc nghẽn trong phương tiện đóng gói và giảm nhu cầu bảo trì để làm sạch.
  Hiệu quả chi phí: PPH là một loại nhựa kỹ thuật có sẵn và có sẵn tương đối thấp. Quá trình chế tạo, thường liên quan đến việc cắt CNC và hàn khí nóng, là hiệu quả và ít tốn công sức hơn so với các kim loại chuyên dụng hàn. Sự kết hợp của chi phí vật liệu thấp, giảm chi phí lắp đặt và các yêu cầu bảo trì tối thiểu dẫn đến tổng chi phí sở hữu rất hấp dẫn.

4. Các thành phần chính và nguyên tắc làm việc của máy giặt kiềm PPH

Một tháp rửa kiềm PPH có đóng gói điển hình bao gồm một số thành phần chính:

1. Tháp Shell: Cơ thể chính, được xây dựng từ các tấm PPH dày, tạo thành bình chứa cho toàn bộ quá trình chà.
2. Phương tiện đóng gói: Đây là trung tâm của quá trình chuyển nhượng hàng loạt. Các tháp được lấp đầy với các yếu tố đóng gói trơ (thường được làm từ PP hoặc PVC) được thiết kế để tạo ra một diện tích bề mặt rộng lớn để tiếp xúc với khí-lỏng. Các loại phổ biến bao gồm các gói đổ ngẫu nhiên (như vòng pall) hoặc các gói có cấu trúc.
3. Hệ thống phun phun: Dung dịch chà kiềm được phân phối trên đỉnh giường đóng gói thông qua một mạng lưới vòi phun, đảm bảo thậm chí tưới và làm ướt hoàn toàn vật liệu đóng gói.
4. Demister/Mist Eliminator: Nằm ở đầu tháp, thành phần quan trọng này (thường được làm bằng PP) sẽ loại bỏ các giọt chất lỏng bị ràng buộc khỏi luồng khí được làm sạch hiện nay trước khi nó thoát ra ngăn chặn. Điều này ngăn chặn các hóa chất có giá trị bị mất và dừng các luồng có thể nhìn thấy.
5. HỆ THỐNG HỘP VÀ TUYỆT VỜI: Giải pháp chà được sử dụng thu thập ở dưới cùng của tháp trong một thùng chứa. Sau đó, nó được bơm qua một vòng tuần hoàn, thường đi qua một bộ trao đổi nhiệt để điều khiển nhiệt độ, trước khi được phun trở lại vào tháp. Nồng độ axit và pH trong bể chứa liên tục được theo dõi, và một dòng chảy bị thổi bay trong khi dung dịch kiềm tươi được thêm vào để duy trì hiệu quả chà.

Nguyên tắc làm việc:
Quá trình này là một hoạt động ngược dòng liên tục. Dòng khí có tính axit đi vào tháp gần đáy. Khi nó tăng lên, nó bị ép buộc qua giường đóng gói, chúng đang được làm ướt liên tục bởi dung dịch kiềm chảy xuống. Tiếp xúc thân mật giữa các pha khí và chất lỏng cho phép các chất ô nhiễm axit khuếch tán vào màng lỏng và trải qua phản ứng trung hòa (ví dụ, HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Khí được làm sạch đi qua demister để loại bỏ độ ẩm và thoát khỏi đỉnh của tòa tháp. Các giải pháp đã qua sử dụng, hiện có chứa muối hòa tan, được tách ra khỏi thùng chứa để xử lý nước thải.

5. Cân nhắc thiết kế và ứng dụng

Khi thiết kế hệ thống rửa kiềm PPH, các kỹ sư phải xem xét cẩn thận:
  Tốc độ dòng khí (ACFM/NM³/H): Xác định đường kính tháp.
  Nồng độ đầu vào của các chất ô nhiễm: Chỉ ra chiều cao đóng gói cần thiết và tỷ lệ chất lỏng trên khí (L/g) để đạt được hiệu quả loại bỏ mong muốn (> 99% là phổ biến).
  Lựa chọn kiềm: Caustic soda cung cấp khả năng phản ứng cao và dễ xử lý, trong khi bùn vôi rẻ hơn nhưng có thể dẫn đến tỷ lệ nhiều hơn.
  Quản lý nhiệt độ: Các phản ứng trung hòa là tỏa nhiệt (sản xuất nhiệt). Trong một số trường hợp, một bộ trao đổi nhiệt bên ngoài là cần thiết để làm mát rượu tuần hoàn để bảo vệ vật liệu PPH (có nhiệt độ dịch vụ liên tục tối đa thường là khoảng 80-100 ° C) và tối ưu hóa hiệu quả hấp thụ.

Các ứng dụng của các tháp rửa kiềm PPH rất đa dạng và bao gồm:
  Ngành công nghiệp hóa chất và dược phẩm
  Việc đốt chất thải và các nhà máy chất thải từ năng lượng
  Xử lý bề mặt kim loại và đường ngâm
  Sản xuất bán dẫn và điện tử
  Xử lý thực phẩm và kết xuất các nhà máy
  Bất kỳ quá trình nào phát ra HCl, So, HF, Cl₂ hoặc H₂s.

6. Kết luận

Tháp giặt kiềm PPH đại diện cho một cuộc hôn nhân hoàn hảo của công nghệ kiểm soát ô nhiễm hiệu quả và khoa học vật liệu tiên tiến. Khả năng chống ăn mòn đặc biệt của nó, tính chất nhẹ và hiệu quả chi phí tổng thể làm cho nó trở thành một giải pháp lý tưởng cho một loạt các ngành công nghiệp được giao nhiệm vụ giảm thiểu phát thải khí axit. Bằng cách cung cấp một phương pháp bền và đáng tin cậy để vô hiệu hóa các chất gây ô nhiễm nguy hiểm, các nhà lọc PPH đóng vai trò không thể thiếu trong việc giúp các ngành công nghiệp đáp ứng các quy định môi trường nghiêm ngặt, bảo vệ các hệ sinh thái xung quanh và thúc đẩy các hoạt động hoạt động bền vững. Bản chất có thể tùy chỉnh và hiệu suất mạnh mẽ của họ đảm bảo họ sẽ vẫn là nền tảng của các chiến lược kiểm soát ô nhiễm không khí trong nhiều năm tới.