酸洗车间含NOX、HNO3、HF等废气催化还原法净化法应用

酸洗车间含NOX、HNO3、HF等废气催化还原法净化法应用

摘要：简要介绍酸洗车间含NOX、HNO3、HF等废气催化还原法净化法主要原理及流程、材质选择，并对为有效捕集含酸废气，在工艺操作程序上进行了说明。

关键词：NOX HNO3 HF等废气催化还原法

1、前言

热轧板、不锈钢冷轧板、热加压管等工艺流程需要或用户对产品的需求，需要对钢板或钢管进行酸洗，去掉表面的氧化铁皮。由于有些钢板或钢管表面氧化铁皮质密等因素，需要采用氢氟酸、硝酸进行酸洗，随之会产生含有NOX、HNO3、HF废气，它们对周围的环境产生污染，即影响操作人员健康，又影响生产。为了解决这一问题，对各处理槽设置废气净化系统。下面以某热挤压钢管项目酸洗生产线为例，对工艺操作，废气捕集、酸洗污染物成分、净化系统材质选择等方面进行介绍。

2、酸洗工艺流程

需要酸洗的钢管通过小车运输进入酸洗车间后，工人使用链条将钢管挂在行车上的酸洗大梁上，然后移动至除油槽上方，此时，除油槽顶部滑动顶板移开，工人控制行车将酸洗大梁缓缓落下，搁在除油槽两边的升降立柱上，工人通过辅助钩将行车的吊钩从酸洗大梁上脱离，然后，滑动顶板密闭，升降立柱下降，将钢管浸入酸液内。

经过一定时间以后，升降立柱上升，将钢管提出液面，升降立柱上升时，两边保持一定的速度差，在上升的同时让钢管倾斜细微角度，以便让残留在钢管内部的酸液倾流出来。上升到顶后，工人先通过辅助钩将行车的吊钩挂上酸洗大梁的吊耳，然后滑动顶板移开，工人再控制行车将酸洗大梁连同钢管一同吊入下一个酸洗槽体。

清洗槽及热水洗槽可略去滑动顶板的平移动作，其余各个槽体的操作与除油槽的操作基本相同，钢管酸洗后可以再冲洗平台采用高压水枪进行人工冲洗。

3、酸洗污染物成分

酸洗槽内介质为15%HNO3和8%p采用二段式填料水吸收+SCR净化系统的工艺流程。选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction，以下简称SCR）是指在催化剂的作用下，以NH3作为还原剂，“有选择性”地与废气中的NOX反应并生成无毒无污染的N2和H2O。其主要反应方程式为：

NO2+NO+2NH3=2N2+3H2O （1）

4NO+O2+4NH3=4N2+6H2O （2）

2NO2p（排气筒高度以30米计）

5、酸洗净化系统流程

酸洗车间酸洗槽采用HNO3+HF混酸酸洗工艺，在进行酸洗时，会产生大量的NOx废气，为此，酸槽配置“槽边抽风系统”，以控制酸洗废气不逸散出酸槽并完全收集，改善车间内部环境，消除外部环境污染。从酸槽收集来的酸洗NOx 废气再经过净化处理后达标排放。

为确保捕集废气效果，工艺上对有酸雾溢出的酸槽上口专设活动盖板，盖板操作程序如下：

（1）初始状态：槽内料篮在高位，活动盖板开着，槽边抽风关小，吊有成

捆管子行车到位，将成捆管子放入在高位状态的料蓝内。

（2）关盖状态：料蓝下降，活动盖板关闭，槽边抽风开大。料蓝向酸液面下降。

（3）酸洗状态：槽内料蓝下降到低位，管子浸入酸液，槽边抽风延时数秒关小，直至酸洗作业完成。

（4）开盖取料状态：槽内料蓝升至酸液面上的中位状态，槽边抽风开大，料蓝停留约数10秒后，活动盖板打开，料蓝升至高位，数十秒后风口关小。保持初始状态，取料后再加料。

这种工艺的设置在料蓝下到及离开酸洗液时，槽上部的盖板是处于关闭状态的，而且风机处于大风量状态，避免了瞬时产生的大量酸蒸汽的“爆炸式”外溢腐蚀厂房钢结构及污染环境。

收集后的烟气经过总引风机，填料吸收塔，SCR反应器，总排风机通过烟囱排出。

为了适应净化系统风量变化，风机传动电机采用变频器控制。液体介质泵采用一用一备运行方式，当一台泵出现故障时，自动切换到备用泵。

6、设备、管道等材质要求

为适应所输送和处理气体腐蚀性，吸收塔采用PP/FRP材质制作，塔内填料采用PP材质波纹规整填料，塔内喷嘴、支撑、加强筋、除雾层、喷淋分配管均采用PP材质；系统风机采用PP/FRP材质，手动通风和电动通风蝶阀阀体，风管道与风口采用PP/FRP材质；通风管道密封件采用抗HF腐蚀的防腐塑料材质；管道支架采用Q235A材质槽钢，槽钢外衬FRP防腐层；管道紧固与固定用螺栓一律采用SUS304不锈钢材质。

7、结语

以上方法对于消除NOX、HNO3、HF等酸性废气效率很高，可以完全达到国家排放标准的要求，对厂房本体钢结构腐蚀很小，只是造价较高，酸洗净化工艺较复杂，废气净化装置占地面积较大，适合人员密集城市地区及占地宽裕时使用，其他酸洗方法也有各自的优点及不足，酸洗废气净化一直是个难题，本方案作为个例，希望能引起大家的讨论。