Štruktúra a princíp veže PPH s vírivou doskou

Cyklónový separátor PPH (polypropylén homopolymér) je zariadenie na čistenie plynu vyrobené z polypropylénového homopolyméru (PPH). Používa sa hlavne v oblastiach chemických, farmaceutických, environmentálnych a odpadových plynov, ktoré sa bežne vyskytujú pri absorpcii kyslých a alkalických odpadových plynov, priemyselnom čistení zvyškových plynov a systémoch úpravy korozívnych plynov. Celkové zariadenie sa zvyčajne skladá z telesa veže, vstupu, výstupu, cyklónových separátorov, rozprašovacieho systému, potrubia cirkulujúcej kvapaliny, odhmlievača a odtokového výstupu. Teleso veže je vo všeobecnosti vyrobené z plátového materiálu PPH prostredníctvom procesov navíjania a zvárania, ponúka dobrú odolnosť voči kyselinám a zásadám, nízku hmotnosť a jednoduchú inštaláciu, vďaka čomu je vhodné pre rôzne prostredia na úpravu korozívnych médií. Cyklónové separátory sú rozhodujúce komponenty na dosiahnutie kontaktu plyn-kvapalina v rámci veže, typicky pozostávajú z lopatiek alebo vodiacich štruktúr s určitým uhlom sklonu; konkrétna forma sa líši v závislosti od konštrukcie zariadenia. Rozprašovací systém je umiestnený vo vnútri telesa veže, aby rovnomerne rozprašoval absorpčnú kvapalinu na oblasť prúdenia plynu; potrubie cirkulujúcej kvapaliny je zodpovedné za prepravu a spätné získavanie absorpčnej kvapaliny, aby sa zabezpečil nepretržitý kontakt plynu a kvapaliny. Pre zariadenia vyžadujúce kontrolu unášania kvapiek je v hornej časti veže inštalovaný odhmlievač, aby sa znížila pravdepodobnosť, že kvapky budú prenášané prúdom vzduchu do nasledujúcich potrubí. Tieto komponenty spolupracujú na vytvorení kompletného systému čistenia plynu. Veža poskytuje reakčný priestor, vírivé dosky zlepšujú organizáciu prúdenia vzduchu a kontakt plyn-kvapalina a rozprašovací systém poskytuje potrebné podmienky kvapalnej fázy na absorpciu znečisťujúcich látok.

 

Princíp činnosti veže PPH (polyhydrofagocytárny hydrocyklón) je primárne založený na použití vírivých platní na zmenu smeru prúdenia plynu, čo spôsobí, že plyn rotuje vo veži a úplne sa dostane do kontaktu s absorbentom generovaným rozprašovacím zariadením, čím sa dosiahne absorpcia a odstránenie znečisťujúcich látok. Keď odpadový plyn obsahujúci kyslé alebo alkalické znečisťujúce látky vstupuje zo spodnej časti veže, prúdi pôsobením ventilátora nahor a je vedený vírivými doskami. V dôsledku uhla sklonu lopatiek vírivej dosky sa plyn pri prechode otáča a turbulentne zvyšuje možnosti kontaktu medzi plynom a kvapalinou, čo uľahčuje prechod niektorých znečisťujúcich látok v plyne do kvapalnej fázy. Súčasne sa absorbent rozprašuje smerom dole cez dýzy, čím sa vytvára protiprúdový kontakt so stúpajúcim prúdom vzduchu. Pôsobením rotujúceho prúdu vzduchu sa zlepšuje distribúcia kvapiek a stav miešania plynu a kvapaliny a znečisťujúce látky vstupujú do kvapaliny rozpúšťaním, absorpciou alebo zodpovedajúcimi chemickými reakciami. Napríklad odpadový plyn obsahujúci vhodné kyslé plyny možno spracovať alkalickými absorbentmi, zatiaľ čo niektoré alkalické plyny možno spracovať vhodnými kyslými absorbentmi v závislosti od ich špecifického zloženia. Po kontakte plyn-kvapalina vyčistený plyn pokračuje v prúdení smerom nahor vo veži, prechádza cez odhmlievač, aby sa odstránili unášané kvapky, a potom sa vypúšťa z výstupu. Absorbovaná cirkulujúca kvapalina prúdi do spodnej časti veže alebo zbernej nádrže, kde sa recykluje, dopĺňa reagenciami alebo vypúšťa podľa požiadaviek procesu. Skutočný čistiaci účinok úzko súvisí s faktormi, ako je zloženie odpadového plynu, pomer plynu a kvapaliny, koncentrácia absorbentu, rýchlosť cirkulačného prietoku, doba zotrvania a vnútorná konštrukcia veže. Preto je potrebné zvoliť vhodný model a upraviť prevádzkové parametre na základe konkrétnych prevádzkových podmienok.

 

Špirálové cyklónové doskové veže PPH vyžadujú nielen rozumnú konštrukciu telesa veže a vnútorných komponentov, ale vyžadujú aj starostlivé zváženie faktorov, ako je odolnosť materiálu proti korózii, odpor prúdenia vzduchu, distribúcia tekutín a údržba zariadenia. Materiály PPH sú vhodné do rôznych kyslých a zásaditých prostredí, to však neznamená, že odolajú všetkým chemickým médiám. Ich použiteľnosť je potrebné potvrdiť na základe zloženia odpadového plynu, typu absorbentu, prevádzkovej teploty a koncentrácie. Konštrukcia a inštalačná poloha cyklónového separátora ovplyvňuje rotačný účinok prúdu vzduchu, účinnosť kontaktu plynu a kvapaliny a pokles tlaku v systéme. Nerozumný konštrukčný návrh môže viesť k nerovnomernej distribúcii prúdenia vzduchu, lokalizovaným blokádam, strhávaniu tekutín alebo zníženiu účinnosti úpravy.

Preto by sa vo fáze návrhu zariadenia mal určiť priemer veže, výška veže, počet cyklónových separátorov a usporiadanie rozprašovacej vrstvy na základe objemu čistenia odpadových plynov, koncentrácie znečisťujúcich látok a požiadaviek na čistenie. Podľa potreby by sa malo nakonfigurovať obehové čerpadlo, zariadenie na reguláciu prietoku a nástroje na monitorovanie prevádzky. Po uvedení zariadenia do prevádzky by sa mali vykonávať pravidelné kontroly, aby sa zabezpečilo, že dýzy nie sú upchaté, cyklónové odlučovače nie sú zanesené vodným kameňom, zvary veže a spoje rúr netesnia a že pH a koncentrácia činidla v cirkulujúcej kvapaline sú v príslušnom rozsahu. Pre odpadové plyny obsahujúce častice alebo náchylné na sedimentáciu by sa mali podľa aktuálnej situácie zaviesť opatrenia na predúpravu, aby sa znížilo upchávanie a opotrebovanie vnútorných komponentov. Prostredníctvom rozumného konštrukčného návrhu, vhodných absorpčných procesov a štandardizovaného manažmentu údržby môže veža odlučovača PPH vinutých cyklónov účinne čistiť odpadový plyn za príslušných prevádzkových podmienok, čím sa zlepšuje prevádzková stabilita systému spracovania ochrany životného prostredia.