湿式洗涤塔中的折射率：排放控制的关键测量指标

工业生产过程常常伴随着严重的环境代价，排放的废气中含有诸如硫化物、氮化物和碳化合物等有害污染物，会对空气产生严重的污染。去除废气中这些污染物的一种有效方法便是废气洗涤，也称为烟气脱硫 (FGD)。在本文中，Rocky Mountain Instrumentation 的 Dave Lobach 解释了如何利用维萨拉 Polaris™ 在线折光仪优化废气洗涤应用。

废气湿式洗涤塔使用水或其他液体作为溶剂来去除废气中的无机污染物。通常情况下，含有污染物的气体会被通入装满水的容器中，水会吸收这些污染物，然后让净化后的气体从洗涤塔中排出。

高效运作的湿式洗涤塔可确保烟囱排出的大部分排放物都是水分。通过调整吸附溶液的化学成分，洗涤塔可以针对带有不同电荷的特定污染物进行定制，使用能够有效结合和去除这些污染物的液体。氢氧化钠 (NaOH) 等碱性溶液通常用于控制氯化氢 (HCl) 和二氧化硫 (SO2) 等酸性气体，而碳酸钠 (Na2CO3) 和氢氧化钙（熟石灰，Ca[OH]2）也是处理特定污染物的有效选择。折光仪监测洗涤塔中溶液的浓度，提供总固溶物 (TDS) 或液体密度等输出值，以实现精确控制。

许多有害化学物质都可以使用湿式洗涤塔去除。二氧化硫 (SO2) 曾是酸雨形成的主要因素，会影响生态系统、腐蚀建筑物、危害人类健康。氮氧化物 (NOx) 是燃煤过程中产生的副产物，它们加速了光化学烟雾的形成和臭氧层的破坏，不仅加剧了人们的呼吸系统疾病，也严重影响了空气质量。二氧化碳 (CO2) 和颗粒物以及 SO2 和 NOx 都会导致温室效应。

湿式洗涤塔将废气通入洗涤液（通常是水和化学物质的混合浆液）来发挥作用，这种浆液能吸收包括 SO2、NOx 和颗粒物在内的污染物。洗涤液可中和酸性气体，将 SO2 转化为硫酸根离子，防止其逸入大气。颗粒物和被中和的气体在液体中被捕集，形成浆液，之后这种浆液会被进一步处理或妥善处置。

除了控制排放之外，湿式洗涤塔还具有热回收的额外优势，可以从烟气中提取热量以提高整个工厂的效率。在洗涤塔模块中保持合适的碱度至关重要；过高的碱度会浪费昂贵的试剂，而碱度不足则会削弱 SO2 的去除效果，甚至可能使工厂的排放超出环保许可标准。

操作员依靠 pH 监测和核密度计来确保良好的性能、指导试剂进料速率并防止偏差。定期抓取样本进行 pH 分析可验证在线探头和监测器的准确性。碳酸盐的沉淀（即结垢现象）需要进行频繁的维护，不过，与传统 pH 计和手动采样相比，原位在线折光仪不会发生漂移，优势颇多。

连续碱度测量

折光仪提供洗涤塔试剂的实时总碱度 (TA) 数据，有助于提高操作效率。他们测量洗涤液的折射率，该指标与总碱度水平息息相关，可确保洗涤液保持良好的化学平衡。连续监测总碱度可以精确调整试剂成分，吸附污染物并防止试剂浪费。这些实时数据可确保湿式洗涤塔高效运作，优化污染物去除，降低运营成本，并确保遵守环境法规。

使用折光仪监测总碱度数据可以连续、准确地测量洗涤溶液的化学平衡，从而优化湿式洗涤塔的性能。保持理想的总碱度可使洗涤液有效中和并吸附酸性污染物。实时监测有助于对洗涤溶液做出精确调整，确保其保持合适的碱度，从而有效地结合和去除污染物。实时测量可以实现更稳定的工艺过程控制，从而减少维护费用。合适的总碱度水平可以防止溶液变得过酸或过碱而导致洗涤塔效率的下降。这可确保以理想速率持续去除污染物，提高整体洗涤塔效率，减少试剂浪费，并确保符合环境标准。

基于折射率提前预警

正确安装的折光仪可以通过连续监测总碱度并提供洗涤溶液状态的实时数据，充当机械故障的早期预警系统。总碱度水平的突然变化或异常情况可能预示着洗涤塔系统内部存在潜在问题，例如：

• 泄漏检测：总碱度下降可能表示洗涤塔系统出现泄漏，从而导致洗涤溶液逸出并稀释。

• 堵塞：持续较高的总碱度水平可能表明洗涤塔喷嘴或管道出现堵塞，从而阻碍洗涤液的正常流动和混合。

• 试剂耗尽：总碱度的逐渐变化可能表示试剂供应不足或补料系统出现故障。

• 泵故障：总碱度读数的波动可能表明负责循环洗涤溶液的泵存在问题，导致分布不均匀和污染物去除无效。

• 传感器故障：不规律或异常的读数可能揭示折光仪本身或其他相关传感器存在问题，提示需要及时进行维护和校准。

通过在潜在问题升级为重大机械故障之前提醒操作员，折光仪有助于确保湿式洗涤塔持续高效运作，减少停机时间和维修成本，并避免环保罚款。

结论

总而言之，湿式洗涤塔是减少有害排放不可或缺的工具。它们的影响超出了环境保护范畴，对整体工厂效能及监管标准合规性亦有重要影响。在追求清洁能源的道路上，湿式洗涤塔始终处于排放控制策略的前沿，而像维萨拉 Polaris™ 在线折光仪这样的工具，在优化其性能方面扮演着关键角色。