大气污染控制工程中的吸收设备分类及适用范围

按照气液接触的基本构件特点，吸收设备可分为填料塔、板式塔、文丘里洗涤器等。

1.填料塔

填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上，如图5-9（a）所示。填料的上方安装填料压板，以防止被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流状态连续通过填料层的孔隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。

图5-9　填料塔和板式塔结构示意图

（a）1.淋洒装置.2.支承板；（b）1.塔板.2.溢流管

当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。

填料塔具有生产能力大、分离效率高、压力降小、持液量小、操作弹性大等优点。但是当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低。(www.xing528.com)

2.板式塔

板式塔通常是由一个呈圆柱形的壳体，及沿塔高按一定的间距水平设置的若干层塔板（或称塔盘）所组成，如图5-9（b）所示。在操作时，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底排出，并在各层塔板的板面上形成流动的液层；气体则在压力差推动下，由塔底向上经过均布在塔板上的开孔依次穿过各层塔板由塔顶排出。塔内以塔板作为气、液两相接触传质的基本构件。气、液两相在塔内进行逐级接触，气、液两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。

板式塔的类型很多，这主要由于塔内所设置的塔板结构不同。板式塔的塔板可分为有降液管及无降液管两大类。在有降液管式的塔板上，有专供液体流通的降液管，每层板上的液层高度可以由适当的溢流挡板调节。在塔板上气、液两相呈错流方式接触。常用的板型有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔等。在无降液管式的塔板上，没有降液管，气、液两相同时逆向通过塔板上的小孔，故又称穿流板。常用的板型有筛孔及栅缝式穿流板等。

板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，操作弹性大，且造价低，检修、清洗方便。缺点是压力损失大，操作弹性小。

3.文丘里洗涤器

文丘里洗涤器由文丘里管凝聚器和气液分离器组成。文丘里管由收缩段、喉管和扩散段组成。含污染物气体进入收缩段后，流速增大，进入喉管时达到最大值。吸收剂从收缩段或喉管加入，气液两相间相对流速很大，液滴在高速气流下雾化，形成气液接触界面。在扩散段，气液速度减小，压力回升，细小的雾滴凝聚成较大液滴，后经气液分离除去。液气比取值范围为0.3～1.5 L/m3，适用于吸收剂用量小的吸收操作。文丘里洗涤器的优点是体积虽小，但处理能力很大，又可兼作冷却除尘设备；缺点是压力损失大，能耗高。