板帶冷軋酸洗酸霧凈化系統改造

張保林

摘 要：2006年前酸洗酸霧凈化回收系統設計標準已不能滿足當今需要，尤其在排放標準、酸霧回收、酸液消耗等硬性指標上嚴重落后。對舊的酸霧凈化回收系統改造，通過增加酸霧冷凝器，對80%以上的酸霧回收利用，降低鹽酸消耗，減少含酸廢水量，降低水處理藥劑費用；改進立式洗滌塔為多層填料、多層噴淋結構，進而加快酸霧吸收效率，降低酸霧排放；增加煙囪高度，設備、廠房及周邊環境，得到全面改善。改造后的酸霧凈化系統效果良好。

關鍵詞：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 項目背景

1.1法律法規的硬性要求

污染物排放標準大幅度提高。HCL氣體排放限值從酸洗生產線建設時的《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297-1996）二級標準的150mg/m3，提高至《山東省鋼鐵工業污染物排放標準》（DB37/990-2013）的20mg/m3。目前實測排放數據為137 mg/m3，指標已經不能滿足排放新標準要求，酸霧凈化系統改造已成為法律法規的剛性要求。

1.2廠房及設備防腐的需求

泄漏的酸霧，對設備、廠房腐蝕嚴重。同年修建的軋機跨廠房僅大修更換過一次，酸洗跨廠房已更換兩次，并且現酸洗跨廠房腐蝕程度已遠遠超過軋機跨。經統計，酸洗線運行十年來，平均每年因酸霧銹蝕產生的廠房維修達到55萬元。酸洗區域傳動側電機減速機、聯軸器等金屬設備銹蝕嚴重，個別連接螺栓甚至銹蝕斷裂。通過改造，減少酸霧泄露，減輕酸對廠房及設備的腐蝕程度。

1.3可以有效提高排放指標，降低生產成本

生產線產生的酸霧缺乏有效的冷凝回收設備，不僅造成鹽酸消耗快，成本高。也造成酸霧排放超標，誘發投訴。改造后，可以通過冷凝回收大量的鹽酸并回用至生產線。一方面有利于排放指標的降低，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。

改造圍繞生產線密封和酸霧冷凝吸收展開。由于酸霧是在生產過程中鹽酸經高溫加熱及循環流動時產生，所以利用HCL氣體和水蒸氣低溫冷凝的特點，在進入洗滌塔之前先使大部分的酸霧冷凝成液態并進行氣液分離，再對酸液進行收集并利用，充分冷卻的霧氣再經洗滌塔洗滌吸收后，經加高的煙囪排放到大氣中。同時伴隨生產線密封條件改善，輔以風機提供系統負壓，大大減輕酸霧在生產線的溢出現象，減輕酸霧對設備和廠房的腐蝕。

2.2改造后的工藝流程

改造后，酸洗線酸洗段和漂洗段產生的霧氣進行分離。酸洗過程中產生的酸霧從槽體上的排霧口抽出，經輸送管道進入回收裝置。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冷凝器充分冷卻冷凝后形成小液滴，再經過液滴分離器進行氣液分離并將酸液收集到收集罐或酸循環罐中，收集下來的酸液濃度在15%左右（根據實際情況和工藝配置不同濃度會產生浮動），可直接輸送至酸循環罐進行酸洗，此過程中大部分的酸霧已經被收集下來形成冷凝酸。清洗過程中產生的水霧接至回收裝置后的輸送管路中，經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進行混合吸收后再通過洗滌塔進行洗滌吸收。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，通過洗滌塔循環泵將循環水送至噴淋管對酸霧進行吸收，當洗滌塔內循環水達到2%時，排至酸再生或水處理站，再向塔內補充新的循環水。經過洗滌塔吸收后的氣體經酸霧風機抽出送至煙囪直接排放至大氣，排出的氣體中HCL濃度<20mg/m3，符合國家的排放標準要求.

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散。

3 主要改造內容

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80%酸霧回收利用，酸霧溫度下降至40℃以內，再經過洗滌塔進行洗滌吸收，降低了洗滌塔負荷，以保證酸霧排放達標。

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/噸計算約為600元/天，每月按24天計算則為14400元/月；每天只需更換洗滌塔的循環水2～3次，可節約大量的清洗水，而且可少處理約15m3的含酸廢水；水處理每月可節省火堿9000元；酸洗跨廠房因酸霧銹蝕每年產生的大修費用約55萬元，整改后，該跨廠房因酸霧銹蝕問題得到全面解決，間接效益明顯。

3.2增加洗滌塔高度和多層填料噴淋模式

洗滌塔高度由原來的3米增加到5米，噴淋模式由原來的一層改為雙層噴淋模式，HCI氣體吸收效率提高40%左右，同時改進噴頭為防堵塞開式噴頭，霧化效果更好，進一步提高HCI氣體的吸收效率。

3.3改變煙囪材質，提高煙囪高度

現將煙囪內部采用PPH、外部纏繞玻璃鋼材質制造，根據GB 28665-2012 <軋鋼工業大氣污染物排放標準> 規定，排氣筒高度還應高出最高建筑物3米以上，考慮到現實酸再生銹蝕情況，將煙囪高度提高至高于酸再生廠房5米，同時改進煙囪頂部加粗增加集水槽，內部裝有鏤空防腐球形材料，使殘余的小部分酸霧再次凝結，集水槽與煙囪內部連通，使冷凝液直接流回煙囪底部，排至水處理池。經檢測排放到大氣中的氯化氫氣體8-10mg/m3，遠低于國家規定的30mg/m3。

結語

項目實施后，生產現場沒有增加新的安全風險因素，安全風險等級未發生變化。由于酸霧外溢量減少，設備運行安全和環境質量得到明顯的提高。改造后的酸霧凈化系統，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，有效降低生產成本；環境大大改善，延長廠房及設備壽命，無形價值和社會效益巨大；面對環保局最苛刻的檢查，徹底消除環保檢查的后顧之憂。效果較好，值得推廣。