冷轧酸再生装置低温酸液吸收的工艺优化
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
为了使现场烟气排放达标，改造中通过降低酸 再生排烟温度来实现。
3 改造方案的优化
根据对焙烧炉尾气排出的水蒸气、HCl 含量与 温度的关系分析，通过降低焙烧炉尾气的温度来实 现。将吸收和一级洗涤工艺中采用的填料塔改为冷 却换热器，以降低焙烧炉尾气的温度。依据表 1，烟 气温度越低烟气中的 HCl 含量将越低，相关试验表 明烟气温度由约 80℃降低到 40℃以下能源消耗增 加，增加了运行成本。从运行经济性考虑将尾气温度 降低的目标值设定为 40℃。
2019 年第 1 期
新疆钢铁
总 149 期
冷轧酸再生装置低温酸液吸收的工艺优化
陈刚
（新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂）
摘 要: 结合八钢冷轧分厂酸再生技术改造，分析了影响 HCl 排放的主要原因。通过改变关键参数等措施，现
场 HCl 排放指标达由改造前的 45 mg/m3 到降低到 15 mg/m3，低于国家环保排放 30 mg/m3 的要求。
关键词: 酸再生；烟气；HCl；排放指标
中图分类号：X703.1
文献标识码：B
文章编号：1672—4224（2019）01—00012—04
Process Optimization of Low Temperature Acid Absorption in
Cold Rolling Acid Regeneration Plant
2 酸再生烟气排放指标超标原因分析
酸再生浓缩废酸喷入焙烧炉内进行反应，焙烧 炉尾气从焙烧炉顶部排出后进入双旋风除尘器除 尘、预浓缩器降温、吸收塔吸收其中的 HCl，再经洗 涤塔洗涤，最终的尾气排入大气中。焙烧炉尾气成分 为燃烧形成的燃烧废气、过剩空气和水蒸气组成，其 中水蒸气占 50%～60%，排放温度约为 80℃。由于 携带了大量热量和水蒸气，出烟囱后，速度减慢，压
CHEN Gang
（Rolling Mill ,Xinjiang Bayi Iron＆Steel Co.,Ltd.）
Abstract: The main factors affecting HCl emission were analyzed in combination with the acid regeneration technology of the cold rolling mill of Bayi steel. By changing the key parameters and other measures, the HCl emission index of the site was reduced from 45 mg/m3 to 15 mg/m3 before modification, which is lower than the national environmental protection emission requirement of 30 mg/m3. Key words: acid regeneration；exhaust gas；HCl；emission index
3.1 换热器材料的选择 盐酸是还原性强酸，是腐蚀性最强的物质之一。
大多数金属的标准电极电位都在氢标准电极电位以 下，所以当和含有大量氢离子的盐酸溶液接触时，金 属离子迅速进入溶液，氢离子成为气体放出，构成强 烈放氢型腐蚀。只有一些贵金属如钽、铂、金、银等和 少数合金如镍钼铁合金和含钼高硅铁对盐酸有良好 耐腐蚀性。这些金属价格昂贵且稀少，但非金属材料 对盐酸都有良好腐蚀性能。石墨就是其中之一，石墨 具有高热导率，又耐热浓盐酸，所以广泛用作盐酸换 热器，其价格比钽便宜得多。
力减小，又将所含的热量释放出来，水蒸气遇冷液化 凝结成含有小液滴的状态，形成可见的大量的白雾。 八钢冷轧酸再生工艺流程见图 1。
图 1 八钢冷轧酸再生工艺流程
改造前八钢酸再生焙烧炉尾气排放温度实际检 测值 78.5~80.3℃。计算焙烧炉尾气中 HCl 和水蒸气 含量同温度的变换[1] ，计算不同温度下对应的的 HCl
1 前言
新疆八钢冷轧酸再生装置运行至今已经 10 年, 当初设计时 焙烧炉尾气采用的 是 GB16297-1996 《大气污染物综合排放Fra Baidu bibliotek准》，颗粒物排放标准为 120mg/m3 ，HCl 为 100mg/m3。随着国家环保要求的 日趋严格，八钢冷轧焙烧炉尾气中 HCl 排放指标达 不到最新国家标准 GB28665-2012 《轧钢工业大气 污染物排放标准》中＜30 mg/m3 的要求。为此，对八 钢冷轧酸再生装置进行了优化改造。
烟气冷凝产生的冷暖水，作为吸收塔的吸收水 使用。减少水蒸气的排放，减少系统脱盐水的消耗， 同时降低焙烧炉尾气中 HCl 的含量。焙烧炉运行参 数见表 2 。
表 2 焙烧炉参数
图 2 焙烧炉尾气中 HCl 浓度同温度的关系
备注：水蒸气含量未考虑废气风机负压，如果考虑废气
风机负压，排出去的烟气含水量将更大。 如果溶液中 HCl 含量超过 2%，常数 A,B 值将
A，B—— —常数；
— — —气体温度，K。
计算各浓度在不同温度下对应的的 HCl 气体
分 压 为 对 应 蒸 汽 压 / 760mmHg 伊1000 衣22.4 伊36.5 伊 1000。
当溶液中含 HCl 为 2%时 （现场执行浓度），计
算出各温度下排放指标见表 1 和图 2。
表 1 焙烧炉尾气中 HCl 和水蒸气含量同温度的关系
发生改变，那么计算出来的 HCl 含量将明显加大。 从表 1 和图 2 可以看出，当酸再生排烟温度超
过 70℃的时候，HCl 含量已经超过 20mg/m3，国家标 准 GB28665-2012 规 定 HCl 排 放 限 制 小 于 30mg/m3，按合同要求排放指标低于 20mg/m3。如果 焙烧炉尾气排放温度超过 70℃，那么尾气中 HCl 含 量将超标。在原设计在焙烧炉尾气排放进入大气前 增加一段脱盐水洗涤，脱盐水的生产成本较高，而且 运行不正常。
联系人：陈刚，男，45 岁，大学本科，冶金机械工程师，乌鲁木齐（830022）新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂冷轧分厂 E-mail：644327@bygt.com.cn
12
2019 年第 1 期
新疆钢铁
总 149 期
含量。
log =A- B
（1）
式中： — — —盐酸溶液上的 HCl 分压，mmHg；
3 改造方案的优化
根据对焙烧炉尾气排出的水蒸气、HCl 含量与 温度的关系分析，通过降低焙烧炉尾气的温度来实 现。将吸收和一级洗涤工艺中采用的填料塔改为冷 却换热器，以降低焙烧炉尾气的温度。依据表 1，烟 气温度越低烟气中的 HCl 含量将越低，相关试验表 明烟气温度由约 80℃降低到 40℃以下能源消耗增 加，增加了运行成本。从运行经济性考虑将尾气温度 降低的目标值设定为 40℃。
2019 年第 1 期
新疆钢铁
总 149 期
冷轧酸再生装置低温酸液吸收的工艺优化
陈刚
（新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂）
摘 要: 结合八钢冷轧分厂酸再生技术改造，分析了影响 HCl 排放的主要原因。通过改变关键参数等措施，现
场 HCl 排放指标达由改造前的 45 mg/m3 到降低到 15 mg/m3，低于国家环保排放 30 mg/m3 的要求。
关键词: 酸再生；烟气；HCl；排放指标
中图分类号：X703.1
文献标识码：B
文章编号：1672—4224（2019）01—00012—04
Process Optimization of Low Temperature Acid Absorption in
Cold Rolling Acid Regeneration Plant
2 酸再生烟气排放指标超标原因分析
酸再生浓缩废酸喷入焙烧炉内进行反应，焙烧 炉尾气从焙烧炉顶部排出后进入双旋风除尘器除 尘、预浓缩器降温、吸收塔吸收其中的 HCl，再经洗 涤塔洗涤，最终的尾气排入大气中。焙烧炉尾气成分 为燃烧形成的燃烧废气、过剩空气和水蒸气组成，其 中水蒸气占 50%～60%，排放温度约为 80℃。由于 携带了大量热量和水蒸气，出烟囱后，速度减慢，压
CHEN Gang
（Rolling Mill ,Xinjiang Bayi Iron＆Steel Co.,Ltd.）
Abstract: The main factors affecting HCl emission were analyzed in combination with the acid regeneration technology of the cold rolling mill of Bayi steel. By changing the key parameters and other measures, the HCl emission index of the site was reduced from 45 mg/m3 to 15 mg/m3 before modification, which is lower than the national environmental protection emission requirement of 30 mg/m3. Key words: acid regeneration；exhaust gas；HCl；emission index
3.1 换热器材料的选择 盐酸是还原性强酸，是腐蚀性最强的物质之一。
大多数金属的标准电极电位都在氢标准电极电位以 下，所以当和含有大量氢离子的盐酸溶液接触时，金 属离子迅速进入溶液，氢离子成为气体放出，构成强 烈放氢型腐蚀。只有一些贵金属如钽、铂、金、银等和 少数合金如镍钼铁合金和含钼高硅铁对盐酸有良好 耐腐蚀性。这些金属价格昂贵且稀少，但非金属材料 对盐酸都有良好腐蚀性能。石墨就是其中之一，石墨 具有高热导率，又耐热浓盐酸，所以广泛用作盐酸换 热器，其价格比钽便宜得多。
力减小，又将所含的热量释放出来，水蒸气遇冷液化 凝结成含有小液滴的状态，形成可见的大量的白雾。 八钢冷轧酸再生工艺流程见图 1。
图 1 八钢冷轧酸再生工艺流程
改造前八钢酸再生焙烧炉尾气排放温度实际检 测值 78.5~80.3℃。计算焙烧炉尾气中 HCl 和水蒸气 含量同温度的变换[1] ，计算不同温度下对应的的 HCl
1 前言
新疆八钢冷轧酸再生装置运行至今已经 10 年, 当初设计时 焙烧炉尾气采用的 是 GB16297-1996 《大气污染物综合排放Fra Baidu bibliotek准》，颗粒物排放标准为 120mg/m3 ，HCl 为 100mg/m3。随着国家环保要求的 日趋严格，八钢冷轧焙烧炉尾气中 HCl 排放指标达 不到最新国家标准 GB28665-2012 《轧钢工业大气 污染物排放标准》中＜30 mg/m3 的要求。为此，对八 钢冷轧酸再生装置进行了优化改造。
烟气冷凝产生的冷暖水，作为吸收塔的吸收水 使用。减少水蒸气的排放，减少系统脱盐水的消耗， 同时降低焙烧炉尾气中 HCl 的含量。焙烧炉运行参 数见表 2 。
表 2 焙烧炉参数
图 2 焙烧炉尾气中 HCl 浓度同温度的关系
备注：水蒸气含量未考虑废气风机负压，如果考虑废气
风机负压，排出去的烟气含水量将更大。 如果溶液中 HCl 含量超过 2%，常数 A,B 值将
A，B—— —常数；
— — —气体温度，K。
计算各浓度在不同温度下对应的的 HCl 气体
分 压 为 对 应 蒸 汽 压 / 760mmHg 伊1000 衣22.4 伊36.5 伊 1000。
当溶液中含 HCl 为 2%时 （现场执行浓度），计
算出各温度下排放指标见表 1 和图 2。
表 1 焙烧炉尾气中 HCl 和水蒸气含量同温度的关系
发生改变，那么计算出来的 HCl 含量将明显加大。 从表 1 和图 2 可以看出，当酸再生排烟温度超
过 70℃的时候，HCl 含量已经超过 20mg/m3，国家标 准 GB28665-2012 规 定 HCl 排 放 限 制 小 于 30mg/m3，按合同要求排放指标低于 20mg/m3。如果 焙烧炉尾气排放温度超过 70℃，那么尾气中 HCl 含 量将超标。在原设计在焙烧炉尾气排放进入大气前 增加一段脱盐水洗涤，脱盐水的生产成本较高，而且 运行不正常。
联系人：陈刚，男，45 岁，大学本科，冶金机械工程师，乌鲁木齐（830022）新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂冷轧分厂 E-mail：644327@bygt.com.cn
12
2019 年第 1 期
新疆钢铁
总 149 期
含量。
log =A- B
（1）
式中： — — —盐酸溶液上的 HCl 分压，mmHg；