废气净化：动力波洗涤技术原理及工业应用

湿式洗涤器是以液体（通常为水）作为洗涤液通过气液两相的接触实现两相间的传热和传质过程以满足气体的净化（除尘或吸收）、冷却、增湿等要求。动力波洗涤技术是国际湿法洗涤领域的一项先进技术，通过气液对冲形成高速湍流的泡沫区， 由于泡沫区内液体表面积大且更新迅速，强化了气液传热、传质过程，达到气相高效净化的良好效果。该技术在冶金、建材和化工等行业已得到广泛应用。

一、动力波洗涤技术发展简史

1.动力波洗涤技术由美国杜邦公司于 20 世纪 70 年代开发并获得专利，1987 年美国孟山都环境化学公司与杜邦公司签订了一项许可协议，将其应用于硫酸厂的烟气净化和更大范围内的空气污染控制。

2.1991，我国第一次引进用于冶炼烟气制酸的烟气净化工序

应用冶金、建材、化工、食品等金隆铜业、贵溪冶炼、宝钢铜陵有色金属等主要用于除尘和脱硫。

3.上海化工研究院邵国兴等从20世纪90年代初开始对动力波洗涤器进行相关的理论分析及试验研究，开发了带混合元件的动力波洗涤器，利用静态混合元件使动力波洗涤器泡沫区下方气液两相再次进行湍流混合，起到了两级串联的洗涤效果。

在大量实验数据基础上，总结出动力波湿式洗涤器的液体喷射高度及阻力损失的计算式，并将计算值与实测值进行对比，结果比较接近，为动力波湿式洗涤器的设计及放大提供了依据。上海化工研究院自主研发新型高效的带混合元件的动力波湿式洗涤器

专利号:CN201110056520

二、动力波湿法洗涤技术原理

动力波洗涤器是一种新型高效的湿法洗涤设备，其功能示意如图1所示。由图1可知，动力波湿法洗涤系统主要由动力波气液混合系统、气液分离系统和洗涤液循环系统等组成。气体自上而下高速进入动力波洗涤管，洗涤液经循环泵从喷嘴自下向上喷射，形成气液两相逆流对撞，当气液两相动量达平衡时，产生了气液两相密切接触的泡沫“驻波”，气液两相经泡沫区混合后顺流向下流动，经混合元件达到二次混合洗涤的效果，最后洁净气体经除沫器实现气液分离后排出。

三、动力波洗涤器的特点

四、工业应用

冷却

动力波洗涤器的容积传热系数远大于空塔，能够迅速冷却1200℃的高温气体，因此对于处理相同气量和入口温度的烟气，为达到相同的烟气出口温度，空塔的容积要远大于动力波洗涤器喷射筒的容积，同时，动力波洗涤器出口烟气的湿含量基本达到饱和，而空塔的出口烟气湿饱和度一般为80%～90%。所以，选用动力波洗涤器的冷却效果优于空塔。

除尘

目前，动力波洗涤技术已经应用于粉煤锅炉、煅烧炉、水泥厂、硫酸厂及冶炼厂的烟气净化工序和化工厂的尾气中处理过程中。一般情况下，能采用湿法收尘的系统原则上也可以采用动力波洗涤器。

脱硫

在硫酸厂、冶炼厂、石油精炼厂和二氧化钛酸解槽的尾气处理过程中已采用动力波技术来脱硫。

五、存在的问题

（1）国产动力波洗涤器的处理能力普遍较小，而电厂、冶炼厂、钢厂等企业对烟气处理设备提出了大型化、长周期稳定运行的较高要求，装置放大后洗涤器内气液两相间的碰撞、流场的分布、泡沫区的形成及操作条件以及气液传质的规律等目前研究得还较少。

（2）洗涤液的喷嘴是动力波洗涤器的核心部件之一。它的设计、选型对于动力波洗涤器的效果和操作费用具有重要的影响，尤其当处理风量增大后，动力波专用喷嘴结构的设计、喷射的性能、喷嘴的数量和排布等都需进一步的研究探讨。

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