鈦白生產酸解反應尾氣排放改造

王　棟　曹克忠

【關鍵詞】鈦白粉 鈦白工藝 硫酸法

在當今硫酸法生產鈦白粉的酸解反應過程中,產生大量的尾氣是一種目前國內鈦白粉行業尚未得到有效治理的污染源。我國鈦白企業環保壓力較大,處理費用較高。

硫酸法鈦白生產中,酸解反應是一個激烈的放熱反應,其特點是主反應時間短,反應溫度高,單位時間排氣量大。成分是驟然汽化的水蒸氣夾帶大量的酸霧和少量的SO₃、SO₂、礦物粉塵,其尾氣的治理由于爆發性、瞬時性和有腐蝕性對治理裝置中的設備、管道和機械有特殊要求,增加了設備的投資費用和治理難度。為解決上述問題,現以我公司酸解鍋(酸解鍋￠6米×11米,煙囪下半部直徑￠2米,上半部直徑￠1.2米)為實例從以下幾個方面進行改造。

一、酸解鍋及設備

因為酸解鍋中酸解條件十分惡劣,腐蝕嚴重,為防止設備腐蝕穿孔、滲漏污染環境,危害操作人員的健康,所以提高酸解鍋的隔離層效果、增強水玻璃膠泥抗滲性是延長設備使用壽命的關鍵。采用橡膠襯里聯合K P I膠泥襯瓷的復合防腐方案,可以延長酸解鍋設備的使用壽命。酸解尾氣處理方法為堿水噴淋法,主要靠大量的堿水來冷凝可凝性的水蒸氣和吸收酸霧,這樣對水的消耗很大,所以對酸解尾氣的設備改造要求如下:在酸解鍋煙囪出口向下2米、4米處加裝檢修和維護平臺,1.5米處、3米處加裝4組噴淋頭(每組2個噴嘴),并由在低溫池中的2臺500m3/h和1臺300m3/h的循環水泵連接給水。改造后的噴淋量基本覆蓋煙囪出口,使大量帶酸高溫尾氣不能直接排出,并稀釋其濃度做到達標排放。設備改造完成后,減少了設備自身的維修次數;也對周圍的設備、廠房、管道減少了腐蝕,使對它們的維護工作量大大降低;為企業每年節約了幾十萬元的維修費用。

二、循環水溫

為降低成本,所用噴淋水是循環水,因為酸解尾氣池中循環水溫度較高(80℃-90℃)起不到降溫中和效果;故將本單位水處理公司處理后的二次回水(35℃-40℃)引至低溫池,并將煤氣爐回水(20℃-25℃)也引入低溫池,再補充部分堿水經調整后使低溫池水溫保持在35度左右,由循環水泵送至各噴淋頭進行噴淋使用,使大量帶酸高溫尾氣遇冷回落,再加上循環水中的堿與尾氣中的酸發生中和反應,降低了排出水汽中的有害物質,起到了節能和減小環境污染的目的。使廠區上空的黃煙變成了白煙,周圍的村莊再也聞不到異味,明顯改善了廠區及周邊的生產和生態環境。

三、噴淋落水的回收

為節約成本,噴淋后的落水先落入煙囪底部的回收槽,再由管道送入高溫池,再經高溫池送入水處理公司處理。為防止在高溫池有害氣體擴散,我們給高溫池加一三角形蓋子,避免了水池中有害水汽的散發,保證酸水的回收率達到98%;另在低溫池和高溫池之間做一溢流口,使兩池之間的水位互相補充保持平衡。這樣幾乎所有的水都加入了循環,每年可為企業節約30多萬噸水,僅此一項就為企業節約水費70多萬元。

經運行結果表明,經處理后廢氣的污染物可達到國家排放標準,硫酸霧排放濃度260mg/m3,排氣溫度47℃,凈化系統的效率達到96%。