鹽酸吸收系統(tǒng)尾氣處理工藝改進(jìn)3

1、作者簡介：趙曉東（1971-），男，中級工程師，從事液氯蒸發(fā)及鹽酸吸收工藝研究。鹽酸吸收系統(tǒng)的尾氣處理工藝改進(jìn)趙曉東任志剛高延松（遼寧北方錦化聚氨酯有限公司物管中心）摘要：敘述了鹽酸吸收系統(tǒng)尾氣處理工藝流程優(yōu)化設(shè)計(jì)，及設(shè)備選型、管材選擇、改造方案和經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：鹽酸吸收系統(tǒng)尾氣、真空噴射、最大抽氣量、工藝改進(jìn)遼寧北方錦化聚氨酯有限公司物管中心800單元鹽酸吸收裝置有 1個吸收塔和2個降膜吸收器及鹽酸儲罐、成品鹽酸緩沖罐、稀酸水罐等，該裝置用于副產(chǎn)HCL氣體的吸收，滿負(fù)荷時 HCL量為5984Kg/hr ,鹽酸吸收裝置穩(wěn)定運(yùn)行是公司能夠穩(wěn)定運(yùn)行的一個必要條件，也是我公司廢氣排放方面環(huán)保能否達(dá)標(biāo)的

2、一個關(guān)鍵裝置。1. 工藝改進(jìn)前鹽酸吸收系統(tǒng)運(yùn)行概況鹽酸吸收工藝流程為:CWCWRCWCWR尾氣HCL級換熱器鹽酸成品儲罐I濃酸緩沖罐布二級換熱器酸水罐TWIT吸收塔1.1原有裝置存在的問題鹽酸自身物理化學(xué)特性：強(qiáng)酸，濃度高時，具有極強(qiáng)的揮發(fā)性，氯化氫揮發(fā)后與空氣中的水蒸氣結(jié)合產(chǎn)生鹽酸小液滴，形成酸霧。鹽酸對于碳鋼、304不銹鋼等材料具有極強(qiáng)的腐蝕性。由于這些特性的存在，再加上工藝、設(shè)備等一些不完善因素，公司的鹽酸吸收系統(tǒng)運(yùn)行過程中，存在以 下問題：1.1.1 鹽酸裝車時產(chǎn)生較大量的HCL尾氣，對自然環(huán)境污染嚴(yán)重，而且生產(chǎn)框架也受到嚴(yán)重腐蝕:鹽酸框架附近管路被嚴(yán)重腐蝕、變?。畸}酸框架一樓較多設(shè)備

3、啟動按鈕不靈活，甚至按不動，設(shè)備 有時不能正常開停。1.1.2 鹽酸儲罐、成品鹽酸緩沖罐、稀酸水罐等鹽酸儲罐尾氣在洗滌罐吸收后，由于回收液管路管 徑太小，流量不能滿足工藝需要，洗滌罐運(yùn)行時出現(xiàn)兩種情況：1.1.2.1 洗滌循環(huán)水量過小，不能充分吸收儲罐尾氣，大量HCL氣體直排，形成污染。1.2.2.2 洗滌循環(huán)水量正常時，洗滌循環(huán)水不能有效回流，造成洗滌循環(huán)水從負(fù)壓防止罐氣孔溢出,同時導(dǎo)致鹽酸儲罐、成品鹽酸緩沖罐、稀酸水罐等玻璃鋼儲罐升壓，容易產(chǎn)生危險(xiǎn)。上述問題的存在，不僅加大了操作難度，而且污染嚴(yán)重，遠(yuǎn)處看去，鹽酸框架就象一個老式火車頭 煙筒一樣，不停地冒著煙。2. 鹽酸裝車尾氣處理工藝改進(jìn)

4、2.1鹽酸裝車尾氣處理方案的選擇確定2.1.1 方案一：用液氯尾氣處理系統(tǒng)吸收鹽酸裝車尾氣經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用證明：利用現(xiàn)有液氯尾氣吸收塔負(fù)壓系統(tǒng)吸收鹽酸裝車尾氣，可以有效的吸收裝車鹽酸 尾氣，但是由于大量的鹽酸氣體進(jìn)入次氯酸鈉循環(huán)吸收液，發(fā)生反應(yīng)，造成了次氯酸鈉有效氯濃度 降低、分解、鹽份析出、堵塞管路等現(xiàn)象，影響液氯尾氣吸收系統(tǒng)正常運(yùn)行，容易出現(xiàn)液氯尾氣泄 漏。此方案只能用于應(yīng)急處理鹽酸裝車尾氣，而不能長期使用。2.1.2 方案二：用離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)吸收酸煙此方案有以下不利因素：2.1.2.1 離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、吸收液濃度高時，容易產(chǎn)生二次污染；2.1.2.2 使用離心風(fēng)機(jī)、吸收儲罐等吸收設(shè)備造價高、

5、安裝時又耗用大量人力物力。2.1.3方案三：用真空噴射裝置吸收鹽酸裝車尾氣2.1.3.1 此方案的工作原理：利用原有稀酸水循環(huán)泵P872作為動力源，與噴射頭（文丘里管）及相應(yīng)管線組合成一套負(fù)壓裝置，該裝置用于吸收鹽酸裝車尾氣。此方案工藝流程圖如下：裝車尾氣LIA±8702V872OTQRPI8704B2.1.3.2 主要設(shè)備：真空噴射器，型號：ZSLF1-200射流式單級玻璃鋼防腐， 最大抽氣量200 m3/h此裝置的極限真空度為0.093MPa,即絕壓7KPa,水利射流真空噴射的特點(diǎn)是：真空度越低（絕壓越高）抽氣量越大，在真空度0.0067MPa時，抽氣量可上升到 200 m3/h

6、。2.1.4經(jīng)過論證，方案三可行，優(yōu)點(diǎn)如下：水力射流真空噴射泵工作介質(zhì)為水或稀酸水，噴射后,HCL夾帶的泡沫、水霧被抽吸到負(fù)壓系統(tǒng)后，立即與水混合而被吸收，即使是在真空噴射器抽氣量不是很大的情況下，也能夠保持負(fù) 壓壓力恒定，吸收效果平穩(wěn)。2.1.4.2 可以利用原有稀酸水循環(huán)泵作噴射動力，減少投資，又節(jié)能。2.1.4.3 稀酸水循環(huán)使用，不增加新的工作介質(zhì)，對原有吸收系統(tǒng)不增加負(fù)荷，不產(chǎn)生處理壓力， 無二次污染。2.1.4.4 僅增添一個射流噴射頭，投資少，設(shè)備及管線安裝相對容易。2.2鹽酸裝車尾氣處理工藝改進(jìn)方案的實(shí)施及使用效果采購ZSL11-200 射流式單級玻璃鋼防腐噴射器，質(zhì)量輕、價格

7、低；安裝管線使用超高分子量聚乙稀管；動力源采用 P872A/B稀酸水循環(huán)備用泵，在生產(chǎn)負(fù)荷80咖以下時，可以用單臺泵運(yùn)行，流量一部分用于鹽酸吸收，一部分用于真空射流噴射；經(jīng)過配管、安裝、調(diào)試后，在鹽酸裝車尾氣吸收實(shí)際應(yīng)用后證明：此項(xiàng)改造，工藝可靠、操作方便、可以將鹽酸裝車尾氣全部吸收，杜絕裝車尾氣污染，該裝置的使用，大量減少了 HCL氣體污染，社會效益立竿見影，由于回收了HCL氣體，長期運(yùn)行后，經(jīng)濟(jì)效益也將顯現(xiàn)。2.3影響因素分析2.3.1噴射水量、稀酸水泵P872A/B運(yùn)行方式對裝車尾氣吸收系統(tǒng)的影響表1綜合因素分析噴射水量m/hP872A/B運(yùn)行方式槽車奘酸口密封狀態(tài)系統(tǒng)真空度Mpa抽氣量

8、n3/h尾氣吸收效果15P872B單臺運(yùn)行，同時分流鹽酸吸收用蓋板遮擋裝車口有少量縫隙0.006770槽車上萬有少量酸霧15P872B單臺運(yùn)行，同時分流鹽酸吸收無密封0.006770槽車上萬有較多酸霧20P872B單臺運(yùn)行，同時分流鹽酸吸收用蓋板遮擋裝車口有少量縫隙0.0067100槽車上萬有微酸霧20P872B單臺運(yùn)行，同時分流鹽酸吸收無密封0.0067100槽車上萬有較多酸霧30P872B單臺運(yùn)行，同時分流鹽酸吸收用蓋板遮擋裝車口有少量縫隙0.0067130槽車上萬無任何酸霧30P872B單臺運(yùn)行，同時分流鹽酸吸收無密封0.0067130槽車上萬有較多酸霧40P872單臺運(yùn)行流量全部用于噴

9、射用蓋板遮擋裝車口有少量縫隙0.0067150槽車上萬無任何酸霧40P872單臺運(yùn)行流量全部用于噴射無密封0.0067150槽車上方酸霧減少明顯45P872單臺運(yùn)行流量全部用于噴射用蓋板遮擋裝車口有少量縫隙0.0067200槽車上萬無任何酸霧45P872單臺運(yùn)行流量全部用于噴射無密封0.0067200槽車上方酸霧減少明顯2.3.2酸水濃度對裝車尾氣吸收系統(tǒng)的影響首先根據(jù)表1實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇節(jié)能、操作方便、吸收效果最好的條件如下：噴射水量30 m3/h;P872B單臺運(yùn)行，同時分流鹽酸吸收；用蓋板遮擋裝車口有少量縫隙。表2噴射工作介質(zhì)對尾氣吸收系統(tǒng)的影響酸水濃度尾氣吸收效果5%槽車上萬無任何酸霧1

10、0%槽車上萬無任何酸霧15%槽車上方無任何酸霧，但 V872有微量酸霧20%槽車上方無任何酸霧，但 V872有微量酸霧25%槽車上方無任何酸霧，但V872有少量量酸霧28%槽車上方無任何酸霧，但 V872有較多酸霧2.4水力射流真空噴射負(fù)壓系統(tǒng)的改進(jìn)與完善雖然此項(xiàng)改造，工藝可靠、操作方便、可以將鹽酸裝車尾氣全部吸收，但是由于我廠的特殊情況：由其他生產(chǎn)單元來的鹽酸要進(jìn)入稀酸水循環(huán)罐，然后再次處理，而且濃度較高，這樣會使真空噴射帶來的不凝氣體在稀酸水循環(huán)罐鼓泡，帶出少量的酸氣，因此，我們在以下方面還可以改進(jìn)：2.4.1 控制來酸流量，盡量降低稀酸水循環(huán)罐中的酸水濃度。2.4.2 避開其他生產(chǎn)單元送

11、酸時間，（其他生產(chǎn)單元打酸時不進(jìn)行真空噴射），或在使用水力射流真空噴射時不處理其他生產(chǎn)單元的酸水。2.4.3 在適當(dāng)?shù)臅r侯，上一套不含酸的循環(huán)裝置，用于真空噴射，當(dāng)循環(huán)液濃度較高時，送稀酸水 循環(huán)罐吸收處理。2.4.4 稀酸水循環(huán)罐排氣到水封裝置，將鹽酸尾氣全部吸收。3. 鹽酸儲罐尾氣吸收工藝改進(jìn)3.1進(jìn)行鹽酸儲罐尾氣吸收工藝試驗(yàn)經(jīng)過試驗(yàn)，確定用稀酸水循環(huán)罐中濃度較低的酸水吸收鹽酸儲罐尾氣。從分子碰撞上解釋，鹽酸濃度低時，H祥日Cl-的距離變大，在水中碰撞的的幾率減小，因而不容易形成HCl而揮發(fā)掉。將鹽酸儲罐、成品鹽酸緩沖罐、稀酸水罐等鹽酸儲罐尾氣用臨時管線引入稀酸水循環(huán)罐，做水封鼓泡吸收。因

12、為鹽酸儲罐尾氣主要成份為HCL氣體夾帶的泡沫、水霧，可以被稀酸水循環(huán)罐中濃度較低的酸水吸收，實(shí)驗(yàn)效果很好：鹽酸儲罐尾氣基本無泄露。初步確定工藝改進(jìn)方案可行。3.2 經(jīng)過論證確定方案如下：3.2.1 改進(jìn)尾氣吸收正負(fù)壓防止罐工藝結(jié)構(gòu)，將吸收液出料口管徑由原來的DN25改為DN8Q由于原正負(fù)壓防止罐為玻璃鋼罐，因此在利舊基礎(chǔ)上，盡量少的在設(shè)備上開孔增加管口，采用插底管溢流方式排出吸收液，溢流管上方留平衡管，防止出現(xiàn)虹吸現(xiàn)象而影響液位。3.2.2 鹽酸儲罐尾氣用管線引入稀酸水罐，做水封鼓泡吸收。3.2.3 用鹽酸裝車尾氣吸收系統(tǒng)，吸收鹽酸儲罐尾氣。3.3鹽酸吸收管路材料確定因?yàn)辂}酸具有對碳鋼、304不銹鋼等材料極強(qiáng)的腐蝕性，因此首先排除了金屬管材；又因?yàn)榇?項(xiàng)改造是用稀酸水循環(huán)罐中濃度較低的鹽