塔壁结晶和处理技术

2011年05月04日 10:36 5898次浏览 来源:   分类: 铅锌资讯   作者:

  塔壁结晶过程分析:
  泵送冷却塔顶部的硫酸锌溶液,经反溅式喷头反射,变成设定大小的液滴喷洒下落,主体液滴落入塔池,部分液滴洒向塔壁。
  液滴从产生时刻起,受温度较低的进塔气流撞击传热,开始急剧降温,并在急剧降温过程中产生微细结晶。
  含有微细结晶的液滴洒向塔壁后,在塔壁积聚。积聚液滴继续被进塔气流降温,液滴中的微细结晶继续生长,并趋向塔壁沉积。
  积聚在塔壁的液滴成为涓涓细流,夹带结晶颗粒向塔池流动,使塔壁结晶沉积面积和沉积厚度不断增大。新生的结晶沉积层对洒向塔壁的液滴提供晶种诱导,又加速结晶的产生和生长。
  于是,塔壁结晶沉积量日益增大,结晶沉积层日益增厚。当结晶沉积层达到一定厚度(比如400mm),超越塔板设定负荷,必须停塔进行人工清理。


  软板阻抗塔壁结晶沉积技术:
  目前使用最多的技术措施,是在塔壁设置一层PE/PP/PVC材质的软板,把塔板与液滴隔离开来。软板底部坠有铅锤,防止软板被进塔气流掀起,并强化软板振动。液滴洒到软板上形成的结晶沉积层,在进塔气流鼓动和铅锤振动下,被抖落下来。利用软板阻抗结晶沉积的技术方法,是非常有效的。问题在于软板在腐蚀环境下长期经受风力剪切弯折,其拐弯和定位部分的材质老化很快,进而开裂、断裂。软板出现开裂或断裂后,液滴进入软板与塔板之间的夹层区域,快速形成结晶沉积层,使软板鼓胀破裂,最终破坏软板防御体系。一旦软板损坏,塔内恶劣的酸雾环境,使得软板维修工程变得极其麻烦,进而对软板维修工程质量产生连带影响。鉴于软板阻抗结晶沉积的方法,预后性差,维修效果差,很多电锌厂干脆不设置软板,直接定期人工清理塔壁结晶。
  冷却后液流膜阻抗塔壁结晶沉积技术:
  利用软板阻抗结晶沉积的方法,技术方案本身是非常有效的,问题出在软板寿命和施工质量。众所周知,在恶劣环境下施工,工程质量难以得到保障。我从沙雪落入河面不结晶沉积受到启发,提出了用冷却后液阻抗液滴结晶沉积的方法。这种方法,把硫酸锌溶液冷却后液流膜看作塔壁表面流动的软板。冷却后液是达到进塔气流极限降温幅度的硫酸锌溶液,因此,冷却后液流膜又可以看成一种恒温流膜,流膜本身不会在塔壁产生结晶沉积。而洒向流膜的液滴,尽管已经产生微细结晶,但液滴进入塔壁恒温流膜后,结晶生长过程受到遏制,结晶颗粒无法向塔壁表面沉积,而是被流膜带入塔池。塔壁结晶沉积得以有效消除。
  那么,冷却后液流膜是否会存在断流区域或断流问题?我作了一个小型试验:在一块垂直放置的玻璃板顶部,设置一个溜槽,溜槽的溢流口水平设在玻璃板顶部,距离玻璃板平面间距为4mm。往溜槽泵入硫酸锌溶液,使溶液不断溢流,玻璃板表面的溶液流膜非常稳定。即便在减少流膜厚度50%的情况下,流膜也未出现断流区域。根据流膜润湿原理,在流膜形成后,流膜本身具备均质化分布特性。这一特性,使溜槽溢流发生波动的情况下,流膜可自动调整均质化分布。
  发明冷却后液流膜阻抗塔壁结晶沉积技术后,有炼锌专家特别观察了在某些宾馆大厅设置的人工瀑布,提出进塔气流对塔壁冷却后液流膜的影响问题。我提出解决这个问题的技术方案是:当进塔气流冲力不足以形成塔壁流膜断流区域时,无须考虑进塔气流对塔壁流膜影响的技术措施;当进塔气流冲力足以形成塔壁流膜断流区域时,就在塔壁迎风面或受风力折射干扰较大的塔壁前面设置一道平板屏风(屏风距离塔壁30-100mm),以消除进塔气流冲力对冷却后液流膜结构的影响。这个方案,得到炼锌专家们的认可。
  尽管泵送硫酸锌溶液冷却后液需要消耗电力,但其单位投资成本远远低于软板方案和裸壁方案,尤其是免除塔壁结晶清理工程,节省了冷却塔停塔时间,有利于充分发挥设备效能。
  采用冷却后液流膜阻抗塔壁结晶沉积技术,要求塔板内壁表面平整光滑,最好是成为镜面。镜面玻璃钢制作技术,已经非常普及,不存在工程化实施难题。至于环形溜槽溢流堰的水平面施工质量,现有安装施工技术足以保证。

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