盐酸酸雾处理系统改造

盐酸酸雾处理系统改造

摘要介绍冷轧酸洗线酸雾产生的情况，分析酸雾处理系统存在的问题，提出新的改进方法，使酸雾中的HCL气体冷凝下来形成冷凝酸液回收利用，同时吸收酸性废气的热量，减少水洗段蒸汽的消耗量，达到废气处理也可以产生经济效益。

关键词盐酸雾；冷却器；吸收塔；酸洗

0 引言

中山中粤马口铁工业有限公司基板厂的酸洗线为推拉式浅槽紊流酸洗线，全线设备主要包含三级酸洗槽、四级漂洗槽、热风烘干等，采用盐酸酸洗热轧钢带。

1酸雾处理系统现状分析

1.1酸雾处理系统主要设备配置情况

基板厂酸洗线的酸雾处理系统为单塔一级喷淋处理结构，包含一台补雾器、一级喷淋吸收塔、一台风机及排放烟囱。一级喷淋吸收塔塔高7米左右，内有一层两米高的调料层，填料使用的是空心的老式鲍尔环，塔顶设有液滴分离层。

流程见图1[1]：

1.2酸雾处理系统问题分析

为了适应来料氧化铁皮的变化状况，保证酸洗质量，酸洗机组主要从温度、浓度和速度三方面对酸洗线工艺进行了优化，温度提高了5℃，浓度提高了2%个点左右，速度降低了30%以上[2]。盐酸本身具有易挥发和强腐蚀的特性，温度升高、浓度提高和速度降低都将增加盐酸的挥发量，这给原有废气处理系统增加了负荷，造成原有的单塔一级喷淋处理效果不理想，废气排放指标高达91.9mg/m3（国家环保控制上线值为100mg/m3），超标排放的风险性很高，而且也加剧了厂房的腐蚀，因此需要降低处理系统的风险，提高处理效果。

另外，原处理系统为了保证酸雾的处理效果采用碱液作为吸收液（发生酸碱中和反应，见下方程式），这样不但浪费了挥发出来的盐酸，而且还增加了废气处理的运行维护成本，每月的片碱耗量高达十几吨，而处理效果也并未有明显改善，因为氯化氢气体在水中的溶解度和温度也存在一定的关系，温度越高溶解度越小，见图2。

综上所诉，为了提高处理效果，减少酸雾的排放量，降低运行成本，酸雾处理系统需要进行改造。

3酸雾处理系统的改造

3.1酸雾吸收系统改造的思路

提高处理效果，降低酸雾排放浓度，降低运行成本，使废气中的HCL冷凝下来形成冷凝酸液回收利用，回收废气的热量，实现短期内能够收回投资。

3.2改造方案

受现场空间条件限制，无法再增加吸收塔，只能采用单塔吸收喷淋，增加喷淋层数，并在塔前的管路上增加冷却器和液滴分离器，用漂洗水作为冷却水将废气中的HCL气体和水蒸气一起冷凝下来形成冷凝酸液，该部分的酸液回用到酸洗线，这样既可以回收酸液，又可以降低单塔运行负荷，提高处理效果，同时增加一台备用风机，见工艺流程图3：

3.3改造后酸雾吸收的工艺

冷凝酸液回收的量与冷却水的温度和流量有关，当流量在12m3/h，水温度在25℃时，冷却器的面积为100m3，每小时回收浓度为5%左右的冷凝酸液0.4m3，每小时吸收液浓度会升高到3%以上。为此，改造后改用塔水喷淋吸收，每30min～50min更换一次吸收液（图4说明了35min内吸收液温度变化情况），完全可以达到良好效果。

酸雾吸收液浓度控制在3%以内能够很好的保证处理效果，为了避免浓度测量的繁琐性，可以利用温度或PH变化趋势来判断吸收浓度情况，本改造采用了程序自动控制，根据时间周期更换。回收冷凝酸折合31%浓度的盐酸，每月可以减少新酸采购量30吨左右。

冷却水的温度与冷却效果息息相关，冷却水温度越低，冷凝酸液回收量越多，两者关系见图5。

冷却水温度于流量有一定的关系，水温越低、流量越大，冷却效果越好，一般冷却水温度控制在30以内，流量控制在10m3/h以上，可以满足使用要求。

3.4回收酸性废气的热量

冷却水的入口温度为25 ℃，出口温度为35℃，每小时流量为12m3/h，根据热量衡算公式[3]可以算出每小时吸收的热量为504000kj，4kg条件饱和水蒸气的蒸发潜热值为2108.1kj/kg，每小时可以节约蒸汽用量为239.1kg，每年开机300天，则可以节约蒸汽1721.52t。

4结论

1）冷轧酸洗线的酸雾净化回用技术有效的降低了酸雾排放系统中氯化氢气

体的含量，保证废气排放达到国家标准，降低了酸洗周边厂房设备的腐蚀速率；

2）酸雾净化回收技术对酸性废气进行了冷凝变成泠凝酸收集利用，变废为宝，降低了废气处理系统运行成本；

3）酸雾净化技术回收废气中的热量，降低了漂洗水系统的蒸汽耗量，使废气处理也产生了价值；

4）酸雾冷凝器结构简单，生产运行无须人工操作，减轻了员工的劳动强度。

参考文献

[1]刘少宇.冷轧酸洗系统酸雾净化回用技术.冶金设备，2009年特刊（2）.

[2]傅作宝，李有炎，严光中，刘兴久，唐广仁.冷轧薄钢板生产.冶金工业出版社，2006.ISBN 7-5024-3732-0.

[3]http：///wiki/%E6%BA%B6%E8%A7%A3%E5%BA%A6%E8%A1%A8

[4]夏清，陈常贵主编.化工原理（上册）.天津大学出版社，2005.