板帶冷軋酸洗酸霧凈化系統(tǒng)改造

張保林

摘 要：2006年前酸洗酸霧凈化回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足當(dāng)今需要，尤其在排放標(biāo)準(zhǔn)、酸霧回收、酸液消耗等硬性指標(biāo)上嚴(yán)重落后。對(duì)舊的酸霧凈化回收系統(tǒng)改造，通過(guò)增加酸霧冷凝器，對(duì)80%以上的酸霧回收利用，降低鹽酸消耗，減少含酸廢水量，降低水處理藥劑費(fèi)用；改進(jìn)立式洗滌塔為多層填料、多層噴淋結(jié)構(gòu)，進(jìn)而加快酸霧吸收效率，降低酸霧排放；增加煙囪高度，設(shè)備、廠房及周邊環(huán)境，得到全面改善。改造后的酸霧凈化系統(tǒng)效果良好。

關(guān)鍵詞：酸霧凈化；酸霧冷凝器；立式洗滌塔；水處理；填料；酸霧回收；酸霧排放

1 項(xiàng)目背景

1.1法律法規(guī)的硬性要求

污染物排放標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高。HCL氣體排放限值從酸洗生產(chǎn)線建設(shè)時(shí)的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的150mg/m3，提高至《山東省鋼鐵工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/990-2013）的20mg/m3。目前實(shí)測(cè)排放數(shù)據(jù)為137 mg/m3，指標(biāo)已經(jīng)不能滿足排放新標(biāo)準(zhǔn)要求，酸霧凈化系統(tǒng)改造已成為法律法規(guī)的剛性要求。

1.2廠房及設(shè)備防腐的需求

泄漏的酸霧，對(duì)設(shè)備、廠房腐蝕嚴(yán)重。同年修建的軋機(jī)跨廠房?jī)H大修更換過(guò)一次，酸洗跨廠房已更換兩次，并且現(xiàn)酸洗跨廠房腐蝕程度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)軋機(jī)跨。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，酸洗線運(yùn)行十年來(lái)，平均每年因酸霧銹蝕產(chǎn)生的廠房維修達(dá)到55萬(wàn)元。酸洗區(qū)域傳動(dòng)側(cè)電機(jī)減速機(jī)、聯(lián)軸器等金屬設(shè)備銹蝕嚴(yán)重，個(gè)別連接螺栓甚至銹蝕斷裂。通過(guò)改造，減少酸霧泄露，減輕酸對(duì)廠房及設(shè)備的腐蝕程度。

1.3可以有效提高排放指標(biāo)，降低生產(chǎn)成本

生產(chǎn)線產(chǎn)生的酸霧缺乏有效的冷凝回收設(shè)備，不僅造成鹽酸消耗快，成本高。也造成酸霧排放超標(biāo)，誘發(fā)投訴。改造后，可以通過(guò)冷凝回收大量的鹽酸并回用至生產(chǎn)線。一方面有利于排放指標(biāo)的降低，另一方面可以降低酸洗線的酸使用成本，和水處理的酸性廢水處理成本，一舉兩得。

2 改造方案

2.1改造的基本原理。

改造圍繞生產(chǎn)線密封和酸霧冷凝吸收展開(kāi)。由于酸霧是在生產(chǎn)過(guò)程中鹽酸經(jīng)高溫加熱及循環(huán)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生，所以利用HCL氣體和水蒸氣低溫冷凝的特點(diǎn)，在進(jìn)入洗滌塔之前先使大部分的酸霧冷凝成液態(tài)并進(jìn)行氣液分離，再對(duì)酸液進(jìn)行收集并利用，充分冷卻的霧氣再經(jīng)洗滌塔洗滌吸收后，經(jīng)加高的煙囪排放到大氣中。同時(shí)伴隨生產(chǎn)線密封條件改善，輔以風(fēng)機(jī)提供系統(tǒng)負(fù)壓，大大減輕酸霧在生產(chǎn)線的溢出現(xiàn)象，減輕酸霧對(duì)設(shè)備和廠房的腐蝕。

2.2改造后的工藝流程

改造后，酸洗線酸洗段和漂洗段產(chǎn)生的霧氣進(jìn)行分離。酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的酸霧從槽體上的排霧口抽出，經(jīng)輸送管道進(jìn)入回收裝置。回收裝置由冷凝器和液滴分離器組成，帶有一定溫度的酸霧經(jīng)冷凝器充分冷卻冷凝后形成小液滴，再經(jīng)過(guò)液滴分離器進(jìn)行氣液分離并將酸液收集到收集罐或酸循環(huán)罐中，收集下來(lái)的酸液濃度在15%左右（根據(jù)實(shí)際情況和工藝配置不同濃度會(huì)產(chǎn)生浮動(dòng)），可直接輸送至酸循環(huán)罐進(jìn)行酸洗，此過(guò)程中大部分的酸霧已經(jīng)被收集下來(lái)形成冷凝酸。清洗過(guò)程中產(chǎn)生的水霧接至回收裝置后的輸送管路中，經(jīng)冷凝回收后剩余的小部分酸霧與清洗段水霧在輸送管路內(nèi)進(jìn)行混合吸收后再通過(guò)洗滌塔進(jìn)行洗滌吸收。洗滌塔是采用兩層填料和兩段傘式霧狀全方位噴淋的吸收方式，通過(guò)洗滌塔循環(huán)泵將循環(huán)水送至噴淋管對(duì)酸霧進(jìn)行吸收，當(dāng)洗滌塔內(nèi)循環(huán)水達(dá)到2%時(shí)，排至酸再生或水處理站，再向塔內(nèi)補(bǔ)充新的循環(huán)水。經(jīng)過(guò)洗滌塔吸收后的氣體經(jīng)酸霧風(fēng)機(jī)抽出送至煙囪直接排放至大氣，排出的氣體中HCL濃度<20mg/m3，符合國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)要求.

與原工藝相比，增加了酸霧冷凝器，并安放在酸洗槽與漂洗槽酸霧管路之間，回收的酸霧能夠直接利用，增加洗滌塔高度和多層噴淋模式，殘余酸霧得到充分吸收，增加煙囪高度，使得未能吸收的小部分酸霧得到快速擴(kuò)散。

3 主要改造內(nèi)容

3.1增加酸霧冷凝器

考慮熱損失，放大到500平方，故將冷凝器換熱面積定為500平方。整改后酸霧冷凝器和液滴分離器至少可以對(duì)80%酸霧回收利用，酸霧溫度下降至40℃以內(nèi)，再經(jīng)過(guò)洗滌塔進(jìn)行洗滌吸收，降低了洗滌塔負(fù)荷，以保證酸霧排放達(dá)標(biāo)。

增加酸霧冷凝器和液滴分離器后，一般每天可收回15%鹽酸3m3左右，折合成31%鹽酸按400元/噸計(jì)算約為600元/天，每月按24天計(jì)算則為14400元/月；每天只需更換洗滌塔的循環(huán)水2～3次，可節(jié)約大量的清洗水，而且可少處理約15m3的含酸廢水；水處理每月可節(jié)省火堿9000元；酸洗跨廠房因酸霧銹蝕每年產(chǎn)生的大修費(fèi)用約55萬(wàn)元，整改后，該跨廠房因酸霧銹蝕問(wèn)題得到全面解決，間接效益明顯。

3.2增加洗滌塔高度和多層填料噴淋模式

洗滌塔高度由原來(lái)的3米增加到5米，噴淋模式由原來(lái)的一層改為雙層噴淋模式，HCI氣體吸收效率提高40%左右，同時(shí)改進(jìn)噴頭為防堵塞開(kāi)式噴頭，霧化效果更好，進(jìn)一步提高HCI氣體的吸收效率。

3.3改變煙囪材質(zhì)，提高煙囪高度

現(xiàn)將煙囪內(nèi)部采用PPH、外部纏繞玻璃鋼材質(zhì)制造，根據(jù)GB 28665-2012 <軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)> 規(guī)定，排氣筒高度還應(yīng)高出最高建筑物3米以上，考慮到現(xiàn)實(shí)酸再生銹蝕情況，將煙囪高度提高至高于酸再生廠房5米，同時(shí)改進(jìn)煙囪頂部加粗增加集水槽，內(nèi)部裝有鏤空防腐球形材料，使殘余的小部分酸霧再次凝結(jié)，集水槽與煙囪內(nèi)部連通，使冷凝液直接流回?zé)焽璧撞?，排至水處理池。?jīng)檢測(cè)排放到大氣中的氯化氫氣體8-10mg/m3，遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的30mg/m3。

結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目實(shí)施后，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有增加新的安全風(fēng)險(xiǎn)因素，安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)未發(fā)生變化。由于酸霧外溢量減少，設(shè)備運(yùn)行安全和環(huán)境質(zhì)量得到明顯的提高。改造后的酸霧凈化系統(tǒng)，回收冷凝的酸液，降低酸洗工序鹽酸消耗和水處理站的堿液消耗，有效降低生產(chǎn)成本；環(huán)境大大改善，延長(zhǎng)廠房及設(shè)備壽命，無(wú)形價(jià)值和社會(huì)效益巨大；面對(duì)環(huán)保局最苛刻的檢查，徹底消除環(huán)保檢查的后顧之憂。效果較好，值得推廣。