化工填料塔之洗涤塔

在对环境保护日益重视的情况下，作为在化工和项目治理方面具有重大意义的洗涤塔单元，其研究情况也有许多体现。现阶段对洗涤塔的研究主要体现在两方面，一者，在结构的化设计上；二者，在对废气、粉尘等方面的特性分析上。针对洗涤塔结构方面和流体方面的研究集中在实验研究和数值模拟方面，数值模拟方法的点是将计算理论分析方法无法求解的数学问题转化为可供解决的其他形式的物理模型通过数值模拟方法具现，进而解决各种复杂流动问题，这种过程对比于实法更有效[10】。其中FLUENT代表的流体分析软件应用广泛21。孙涛等人针对甲醇洗涤塔研究中发现由于流动阻力过大致使其水箱液的液位高于设定的情况，针对这种情况设计采用一种新的洗涤塔的计算模型，并对其进行分析，改进其设备结构，此举对洗涤塔在煤化工工艺上有所改进并具有重大参考意义【13，14】。另一方面，在对洗涤塔除尘研究方面，张立栋等人Ds]通过建立新型的洗涤实验平台，验证洗涤塔的气液比、气体气流、粉尘的浓度等对该实验平台的除尘影响，得出在该试验平台下适当的降低洗涤塔内气体流速更有利于提高除尘的效率；同时对于在其平台条件下填料层在三层情况下除尘效率更可观[16,17]。大连理工陈勇、由宏新[ISl在基于Fluent的多孔介质模型[19】，模拟了颗粒吸附在气相压力、速度等情况下的数值模拟[20】，为我们在多孔介质颗粒分离的影响的数值模拟提供依据。

国外学者Jafari，MJ[211在对洗涤塔除氨实验化过程中[22,23]，发现通过化设计和操作参数来开发一个洗涤塔，以气流中的氨排放。洗涤塔的设计参数包括喷嘴类型、喷嘴级数124]以及操作参数，如操作压力和入口NH3浓度；在所研究的参数中，增加氨浓度与洗涤塔效率成反比；基于此我们得出洗涤塔内各项参数对废气作用有着不同影响，对设计洗涤塔提供参数借鉴。Javed，KH等人利用高强度涡流洗涤塔提高C02捕集效率【251，这种涡流能够提高传热和传质速率，研究了气／液流量、流量安排、洗涤塔高度和喷嘴类型对C02捕集性能的影响1261。Hemandez等人通过计算流体力学(CFD)模型【271，比较稳态和瞬态模拟在动态平衡的条件下，不同的沉积水平情况下通过不同的雷诺数对所设计的模型进行验证；从稳定性来看，低雷诺数存在操作限，不能减小半径来建模去预测其准确性。国外学者在对洗涤塔研究方面表现在对其废气的化分析上面，同时在此基础上对其结构进行化改进。

国内外学者针对洗涤塔的研究基本针对其结构、流体分析【28】方面，在结构方面的化分析其本质依然是对其流体分析，在计算流体力学发展的基础上，对洗涤塔内各项特性分析也在不断完善和发展。现在商用CFD软件发展迅速，如Fluent、CFX等均能对其进行有效的仿真分析【29】，达到实验模拟分析所不能达到的直观和大范围，这也使得洗涤塔在化工和产业的作用更加完善和重要。