鹽酸霧治理的探討及應(yīng)用

劉海

（東營市赫邦化工有限公司，山東 東營 257091）

鹽酸霧治理的探討及應(yīng)用

劉海

（東營市赫邦化工有限公司，山東 東營 257091）

介紹了鹽酸貯存過程中揮發(fā)溢出氯化氫氣體，造成環(huán)境污染和周邊建筑物的腐蝕問題，結(jié)合鹽酸合成生產(chǎn)，進(jìn)行的HCl酸霧吸收治理改造。

氯化氫；填料吸收塔

東營市赫邦化工有限公司隸屬于山東海科化工集團(tuán)，燒堿產(chǎn)能為20萬t/a離子膜燒堿。鹽酸生產(chǎn)采用二合一合成爐（副產(chǎn)蒸汽），貯存設(shè)備是7臺660m3的FRP貯罐和2臺25m3的高純鹽酸中間罐。

1　鹽酸霧問題危害概述

在生產(chǎn)過程中，鹽酸貯罐總是不斷的冒出“白色煙霧”，猶如鍋爐煙氣一樣，特別是空氣濕度大，大氣壓較低時(shí)更為明顯。因鹽酸具有極強(qiáng)的揮發(fā)性，揮發(fā)的HCl與空氣中的水蒸氣結(jié)合即產(chǎn)生酸霧。這些溢出的HCl酸霧不僅對呼吸道等造成損害，而且對周邊的環(huán)境和建筑物腐蝕影響很大，甚至?xí)斐纱髿猸h(huán)境的酸化和酸雨的發(fā)展。

2　措施方案

對于該公司的實(shí)際情況，措施方案分為2部分：（1）針對鹽酸貯罐自然揮發(fā)溢出的酸霧，采用高純水+填料吸收塔的形式解決；（2）針對裝車時(shí)產(chǎn)生的酸霧，采用循環(huán)吸收水泵+水力噴射器抽吸的形式解決。

2.1自然揮發(fā)的HCl酸霧治理方案

2.1.1工況簡介

鹽酸貯罐7臺，660 m3/臺；高純鹽酸中間罐2臺，25 m3/臺。當(dāng)高純鹽酸中間罐向鹽酸貯罐內(nèi)泵送成品酸時(shí)，最大流量為25 m3/h。而無泵送成品酸時(shí)，則只有少量的HCl酸霧溢出，為保險(xiǎn)起見，需處理的HCl酸霧風(fēng)量取值按100 m3/h計(jì)。

2.1.2治理工藝概況

利用氯化氫氣體能夠迅速被水吸收的特性，選用高純水作為吸收塔的噴淋吸收液，在吸收塔內(nèi)噴淋吸收廢HCl酸霧，并將吸收塔安裝一定高度，使酸性吸收液靠位差自流進(jìn)吸收水罐，再泵進(jìn)合成爐生產(chǎn)用，同時(shí)高空排放不能被溶解吸收的氣體。

將各個(gè)貯罐溢出的酸霧經(jīng)放空管道合并后，沿著鹽酸框架樓進(jìn)入到1.5 m高的填料吸收塔下部，穿流于填料空隙與從上而下噴淋的高純水在多面空心球填料上的液膜充分接觸，溶于水中。貯罐的呼吸氣經(jīng)過與多層的液膜和霧滴的充分接觸，從而達(dá)到完全吸收的目的，最后不溶性氣體經(jīng)高空排放到大氣中。塔釜的液位靠高位差自流入鹽酸吸收水罐維持，工藝流程示意圖見圖1。

圖1　工藝流程示意圖

為了能有較好的吸收能力，塔內(nèi)填料選用?25多面空心球PP填料（下部用拉西環(huán)散堆100mm厚），其比表面積為460 m2/m3；空隙率為0.84 m3/m3；堆積個(gè)數(shù)85 000個(gè)/m3；堆積密度為145 kg/m3。

2.1.3排放風(fēng)管直徑計(jì)算

查工業(yè)煙囪（自然通風(fēng)）常用流速為2.0～3.0 m/s，計(jì)算取值2.0 m/s。

3.14×（D/2）2=100 m3/h/（3 600×2.0 m/s）D=0.133（m），取管徑? 140的PVC管道。

2.1.4填料吸收塔直徑計(jì)算

取空塔最大流速0.5 m/s，滯留塔內(nèi)反應(yīng)時(shí)長為2 s，3.14×（D/2）2=100 m3/h/（3 600×0.5 m/s）

D=0.266（m），增加安全系數(shù)，取塔徑? 500 mm。吸收塔填料高度：h=v×t=0.5 m/s×2 s=1 m取值吸收塔規(guī)格：?500 mm×2 000 mm

2.1.5噴淋水需用量計(jì)算

取噴淋密度33.1 m3/（m2×h）

Q=33.1×3.14×0.25×0.25=6.49（m3/h）。

2.2裝車時(shí)產(chǎn)生的HCl酸霧治理方案

2.2.1工況簡介

成品罐區(qū)裝車發(fā)貨時(shí)，罐車揮發(fā)HCl酸霧也比較嚴(yán)重，會對周邊設(shè)備和設(shè)施的造成嚴(yán)重腐蝕。方案是抽吸后送到填料吸收塔進(jìn)行吸收過濾處理。裝車速度最快為100 m3/h，間歇運(yùn)行。

2.2.2治理工藝概況

利用HCl氣體能夠迅速被高純水吸收的特性，選用高純水作為水力噴射器的工作液，用非金屬泵循環(huán)，進(jìn)行抽吸酸霧，生成低濃度吸收液再泵送至鹽酸裝置的吸收水循環(huán)罐，做鹽酸生產(chǎn)使用，經(jīng)過填料吸收塔的不溶性氣體，最后高空排放到大氣中，工藝流程示意見圖2。

圖2　工藝流程示意圖

為了能有較好的吸收能力，塔釜內(nèi)填料選用?25多面空心球PP填料。

2.2.3排放風(fēng)管直徑計(jì)算

查工業(yè)煙囪（自然通風(fēng)）常用流速為2.0～3.0 m/s，計(jì)算取值2.0 m/s。

3.14×（D/2）2=50 m3/h/（3 600×2.0 m/s）

D=0.094（m），吸收塔放空取管徑? 110的PVC管道

2.2.4吸收塔直徑計(jì)算

取空塔流速0.5 m/s，滯留塔內(nèi)反應(yīng)時(shí)長為2 s，3.14×（D/2）2=50 m3/h/（3 600×0.5 m/s）

D=0.133 m，增加安全系數(shù)，取塔徑? 500 mm。吸收塔高度：h=v×t=0.5 m/s×2 s=1（m）取值吸收塔規(guī)格：? 500 mm×2 000 mm。

2.2.5循環(huán)泵和水力噴射器選用

ZSLF-1-40型防腐水力噴射器，額定抽氣量40 m3/h。水噴射量需要21 m3/h，揚(yáng)程28 m。

考慮到呼吸暢通性，噴淋密度不宜取太大，取33.1 m3/（m2×h）

Q=33.1×3.14×0.25×0.25=6.49（m3/h）

因此，泵選型為：Q=21+6.49=27.49（m3/h）；H= 28 m，電機(jī)功率7.5 kW。

3　實(shí)施中的注意事項(xiàng)

（1）所有管道鋪設(shè)時(shí)，不能出現(xiàn)正U形管路，不要形成“液袋”，水平管路須有上升的坡度；

（2）排空管端部須設(shè)有放空帽；

（3）冬季須有填料段的防凍保溫措施；

（4）各貯罐近放空口處需有塑料薄膜作為保險(xiǎn)，以避免異常情況時(shí)產(chǎn)生真空吸憋貯罐。

Discussion and application of the treatment of hydrochloric acid mist

LIU Hai
（Dongying Hebang Chemical Co.，Ltd.，Dongying 257091，China）

This paper mainly introduces the hydrochloric acid volatile overflow in the process of storage，hydrogen chloride，environmental pollution and surrounding structures such as corrosion problems，combining with the synthetic hydrochloric acid production implementation of hydrochloric acid gas absorption governance reform.

hydrogen chloride；packing absorption tower

TQ124.4+2

B

1009-1785（2016）09-0032-02

2016-08-05