鹽酸生產(chǎn)過(guò)程中廢氣處理改進(jìn)措施

楊文軍

江蘇瑞祥化工有限公司 江蘇儀征 225009

1 化工廢氣特點(diǎn)

1.1 排放物具有刺激性、腐蝕性

化工企業(yè)排放的廢氣，具有極大的刺激性、腐蝕性，例如氮氧化物、二氧化硫、氟化氫、氯氣等氣體。其中二氧化硫的排放量占據(jù)首位，能夠直接對(duì)人體健康造成極大損害，且可腐蝕建筑物、雕塑或金屬的表面，此外，氧化后降落到地面時(shí)也極易對(duì)土壤、森林、河流、湖泊造成嚴(yán)重污染。

1.2 浮游粒子種類繁多

化工生產(chǎn)因其特殊的生產(chǎn)方式，因此排出的浮游粒子種類繁多，主要包含煙氣、粉塵、酸霧等，造成嚴(yán)重的空氣污染。尤其是當(dāng)有害氣體與浮游粒子同時(shí)存在，危害人體健康。

2 常用鹽酸生產(chǎn)工藝

對(duì)氯化氫進(jìn)行處理，得到的氫氣與氯氣經(jīng)緩沖罐、阻火器以及流量調(diào)節(jié)閥等按照適當(dāng)比例進(jìn)入石墨合成爐的石英燈頭。石英燈頭前氯氣混合燃燒而形成氯化氫，氯化氫冷卻吸收，來(lái)自尾氣塔的稀酸進(jìn)入合成爐頂部，經(jīng)處理后進(jìn)入吸收段。稀酸持續(xù)吸收氯化氫，此時(shí)氣體中酸濃度持續(xù)增高，氯化氫濃度逐漸降低，石墨爐底部的風(fēng)頭對(duì)最終殘留的氯化氫作氣液分離處理，濃鹽酸進(jìn)入鹽酸儲(chǔ)罐[4]。未能完全吸收的氯化氫送入尾氣塔底部，來(lái)自轉(zhuǎn)子流量計(jì)的高純水送至尾氣塔頂部噴淋吸收沒(méi)有被完全吸收的硫化氫，形成稀鹽酸，稀鹽酸經(jīng)液封進(jìn)入石墨爐。

3 廢氣處理改進(jìn)措施

3.1 改進(jìn)水流噴射泵

由于放空尾氣中含有少量的氯化氫氣體，在確認(rèn)循環(huán)水泵流量充足的前提下，考慮是否存在水流量以及水流噴射泵抽氣量不足的問(wèn)題?？梢酝ㄟ^(guò)增加吸氣量以及水流量的方法來(lái)對(duì)尾氣中的氯化氫氣體進(jìn)行處理。這樣就能優(yōu)化尾氣吸收工藝，廢氣排放問(wèn)題得到解決，能有效減少鹽酸裝車以及外售等環(huán)節(jié)中的廢氣，減少環(huán)境污染，改善工作場(chǎng)所環(huán)境[1]。

3.2 生物濾池法

生物過(guò)濾廢氣處理方法是最早投入使用的一種生物法技術(shù)之一，現(xiàn)階段主要普遍應(yīng)用于揮發(fā)性氣體的治理。此種方法的處理流程為首先預(yù)濕處理化工廢氣，而后使其置于裝有土壤、木屑、有機(jī)堆肥及其它活性炭混合而成的生物過(guò)濾裝置中。由于此種裝置具備一定的生物活性特質(zhì)，因此在實(shí)際過(guò)濾時(shí)，裝置中的填充物充分發(fā)揮其新陳代謝作用，能夠?qū)⒒U氣分別分解為水、二氧化碳及其他無(wú)害的無(wú)機(jī)物質(zhì)，最終排出，達(dá)到凈化的目的。此種方法運(yùn)行成本較低，且凈化效果卻極佳，僅需一個(gè)反應(yīng)器即可擴(kuò)展廢氣和生物過(guò)濾填沖材料的接觸面，從而降低濾池的投入，其對(duì)于治理苯系物質(zhì)和醛酮等具有很好的作用。

3.3 光催化氧化法

光催化氧化法具備成本較低、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且不會(huì)形成二次污染等特征。其運(yùn)用原理為鑒于部分金屬氧化物在光照作用下能夠產(chǎn)生自由基活性物質(zhì)，且其催化作用極強(qiáng)，因此在高氧化性的基礎(chǔ)上能夠有效降低化工廢氣污染物，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成水、二氧化碳或者其他無(wú)害物質(zhì)等。當(dāng)前，二氧化鈦、氧化鋅、氧化銻等在此方面應(yīng)用較為成熟[2]。

3.4 吸附法

通過(guò)吸附劑將廢氣中的有毒物質(zhì)吸附出來(lái)，現(xiàn)階段，活性炭與沸石是較為常用的吸附劑。例如，近些年被新發(fā)現(xiàn)的核桃殼活性炭，能有效吸附硫化氫典型等惡臭氣體，同時(shí)也證實(shí)了活性炭脫硫的性能極佳，且脫硫的容量較大。此外，核桃殼活性炭還能有效吸附碘代甲烷，吸附率高達(dá)98%。所以，活性炭是一種應(yīng)用較為廣泛的吸附劑，區(qū)別于活性炭的沸石，屬于硅鋁酸鹽類，具有獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)，且孔內(nèi)多種電荷與離子使沸石具備了較為特殊的極化電場(chǎng)，在極化電場(chǎng)的作用下，沸石具備了較強(qiáng)的選擇性與吸附效力。

3.5 吸收法

為有效治理廢氣污染問(wèn)題，普遍使用吸收法，該方法主要原理為利用廢氣能夠與水相溶或者與吸收劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特性，祛除某一種或多種氣體，實(shí)現(xiàn)廢氣凈化的目標(biāo)。處理化工廢氣一般方法為：（1）使用石灰乳液吸收排出氣體中的二氧化硫；（2）應(yīng)用稀硝酸或堿性溶液吸收廢棄氣中的氮氧化物；（3）用堿性溶液例如碳酸鈉等吸收硫化氫氣體?，F(xiàn)階段，我國(guó)研究較為成功的APS法主要以苦味酸作為催化劑，且以氨氣為主要吸收劑，二者相互作用實(shí)現(xiàn)硫化氫或者氰化氫的高效脫除吸收[3]。

3.6 放電等離子法

現(xiàn)階段，在清除有害氣體的諸多方法中，放電等離子法是世界范圍內(nèi)較為認(rèn)可的手段與方法。放電等離子法是以高壓放點(diǎn)的方式，獲取大量的火星粒子或者高能電子，再利用等離子與廢氣污染物分子之間的置換反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了廢氣污染物分子向二氧化碳與水的轉(zhuǎn)化。在脈沖電暈法處理含苯廢氣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將電壓設(shè)定為140kV，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，放電等離子法的苯清除率高達(dá)83%，故可以總結(jié)為放電等離子法清除低濃度有機(jī)廢氣的有著較好的效果。

3.7 一次處理

該鹽酸生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模龐大，鹽酸生產(chǎn)量增多，噴射泵吸水量不斷增加，排污費(fèi)用以及一次水費(fèi)都越來(lái)越多。吸收水大量排放引起廢水污染，廢水處理費(fèi)用不斷增加。檢測(cè)吸收下水發(fā)現(xiàn)，下水多為中性，具有回收利用的價(jià)值。因此采用循環(huán)水池儲(chǔ)存噴射泵排放的下水，儲(chǔ)存的下水用于循環(huán)冷卻水。

3.8 三次處理

實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，將地下吸收水集水池設(shè)置于酸罐揮發(fā)氣吸收塔的周圍，將氟泵設(shè)施配置于集水池周圍。來(lái)源于噴射泵的吸收水進(jìn)入酸罐揮發(fā)器吸收塔進(jìn)入吸收水集水池，采用氟泵將一些稀酸水送入噴射泵，這些稀酸水作為尾氣循環(huán)水來(lái)重復(fù)使用；另一些稀酸水用于產(chǎn)酸，還能作為發(fā)酸尾氣吸收塔的吸收水，這樣整個(gè)水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全部循環(huán)，尾氣吸收水的問(wèn)題得到了根本的解決，實(shí)現(xiàn)了零排放尾氣吸收水。實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，噴射泵停止使用一次吸收水一段時(shí)間后，此時(shí)地下吸收水集水池水位降低，這就要適時(shí)補(bǔ)充一次水。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，出于保障生產(chǎn)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的考慮，原一次水被保留，采用截水閥來(lái)控制，工作人員結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際來(lái)進(jìn)行調(diào)整。這樣就取得了很好的環(huán)保與節(jié)水的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，加劇了生態(tài)環(huán)境污染。其中化工廢氣因具有腐蝕性、易燃易爆、浮游粒子種類多、危害性大而格外受到關(guān)注，需要加大化工廢氣污染治理力度，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。