我们知道,在精馏、吸收、解吸、增(减)湿等气(汽)液传质、传热单元操作中,无论是采用填料塔还是板式塔,都是通过两相的密切接触和分离以促进相间组分的传递,达到液体或气体提纯、增(减)湿等目的。在这些过程离开填料层或塔板的气相中,必夹带一定数量、大小不等的液滴或液沫;在随后的冷却、冷凝过程中,还会形成悬浮于气相的微小粒子;当所处理的物系比较复杂时,组分间的气相化学反应亦可能生成更小的颗粒。通常,必须将被气流所夹带的液滴分离出去(简称除雾),这可能有如下几种情况,其目的是:
(1)控制排放。控制大气中的有害物质排放量,改善环境质量,如硫酸生产中控制塔后排放尾气中的酸雾含量。
(2)溶剂回收。当吸收剂(溶剂)价格昂贵时,要
尽量减少其循环使用过程中的损失;或其本身就是有价值的产品,皆需加以回收以降低生产成本。
(3)精制产品。无论在精馏还是吸收操作过程,
气体雾沫夹带量增大,必降低分离效率和产品的纯度,这在精密分离中尤其突出,故它常对允许的夹带量有严格、甚至苛刻的控制指标。
(4)保护设备。当雾沫被气流夹带到塔后静止、转动设备和它们间的联接管道、阀门、仪表上后会产生种种危害,如腐蚀、堵塞、催化剂中毒、破坏运转设备的动平衡等,故视工艺的不同特点,对所允许的夹带量有一控制指标。
除雾的方法很多,如撞击分离,重力沉降,离心分离(旋风分离,旋流板除雾),文丘里除雾,电力沉降等等,分别适用于不同的粒径范围,根据塔器中所产生的雾沫粒度分布,最常采用的是撞击分离的挡板、丝网除雾器、纤维除雾器。各种除雾器的操作原理不尽相同,但又有其共同点,从理论上讲无论研究哪一种除雾方法,归根结底是研究粒子在气流中诸力作用下的平衡和运动规律,如重力沉降是研究粒子在重力、浮力和曳力作用下的平衡和运动规律。