淺談酸霧吸收器在化工裝置的應用

王俊杰 潘蘇艷

【摘要】化工企業鍋爐水處理在生產過程中，使用酸溶液進行離子交換床的再生，使其恢復離子交換能力。但是，在生產過程中酸溶液揮發出大量異味氣體，如果企業不有效管理，就會污染環境，甚至影響到從事該崗位的操作人員身體健康。因此，在化學水裝置設計安裝酸霧吸收器是非常必要的。

【關鍵詞】酸霧 ?異味氣體 ?酸霧吸收器

一、酸霧的形成

酸霧，通常是指霧狀的酸類物質。在空氣中酸霧的顆粒很小，比水霧的顆粒要小，比煙的濕度要高，粒徑為0.1～10μm，是介于煙氣與水霧之間的物質，具有較強的腐蝕性。其中包括硫酸、硝酸、鹽酸等無機酸和甲酸、乙酸、丙酸等有機酸所形成的酸霧。酸霧主要產生于化工、電子、冶金、電鍍、紡織（化纖）、機械制造等行業的用酸霧酸過程中，如制酸、酸洗、電鍍、電解、酸蓄電池充電等。另外，在一些科學研究的過程中，也會使用到不同的酸。因為這些用酸工藝過程中使用的往往是多種酸的混合物，所以排放出的廢氣也大多是多種酸霧的混合。

酸霧的形成機理主要有兩種：一種是酸液表面蒸發，酸分子進入空氣，與空氣中的水分凝并而形成霧滴;另一種是酸溶液內有化學反應，形成氣泡上浮到液面后爆破，將液滴帶出。另外，伴隨酸霧排放過程不可避免地會有呈分子態的酸性氣態污染物如SO2和NOX等的排放，所以其排放過程和排放物成分比較復雜。

二、酸霧危害

周邊設備設施嚴重腐蝕。鹽酸罐車到達現場使用鹽酸泵裝卸，周邊環境彌漫大量鹽酸氣體，對周邊的機泵、管線、構筑物造成了嚴重腐蝕，嚴重影響設備正常運行。

管架、基礎腐蝕嚴重。鹽酸貯罐周圍設備、管道及管架在酸霧侵蝕下均有不同程度損壞，鋼制管架多處腐蝕斷裂。由于鹽酸酸霧的腐蝕作用，附近混凝土結構由表及里逐漸疏松，從而導致管墩、基礎出現裂縫、疏松、剝落，內部鋼筋裸露。

嚴重損害健康。鹽酸揮發產生的氯化氫氣體具有強烈的刺激性氣味，在空氣中呈白色的煙霧，對人體的影響分為急性中毒和慢性損害。急性中毒多見于意外事故中，嚴重者可引起化學性肺炎、肺水腫、肺不張等病癥。而長期于超過15mg/m3濃度的環境下工作，會造成牙齒酸蝕癥、慢性支氣管炎等慢性病變。由于除鹽水站鹽酸揮發，對周圍辦公室、操作室中的相關人員的身心健康造成很大威脅。

三、車間酸霧產生的原因

（1）鹽酸貯罐因年久失修，接管法蘭腐蝕損壞嚴重，個別已斷裂，人孔及部分接管法蘭的緊固螺栓腐蝕損壞，導致酸霧從罐體法蘭密封面處大量逸出。

（2）陽床再生后的酸性廢水與陰床再生后堿性廢水的排放不能做到完全同步，造成含有稀鹽酸的酸性廢水不能被迅速、充分、完全中和而導致少量氯化氫氣體逸出，形成酸霧。

（3）運酸槽車卸酸時操作粗放、措施簡單，導致車頂進酸孔和卸酸管口部位鹽酸揮發，加之鹽酸耗量較大，卸酸頻繁，也是導致酸霧的主要因素之一。

四、酸霧吸收器概述

酸霧吸收器是根據用戶在現場裝卸31%工業鹽酸時，揮發出很強的液體，在大氣中產生酸霧，對周圍的儀器、儀表、設備、人體和建筑物有一定的刺激和腐蝕等原因而設計的一種酸霧吸收裝置。

HCL氣體H2O兩相在填料層內的流動。①H2O。在亂堆填料中有一定的 自分布能力。因此，對于小酸霧吸收器，可利用自分布能力，預分布要求校低;對于大酸霧吸收器，很難利用填料的自分布能力達到全器截面的分布均勻，對初始分布要求校高。另外，填料層內可能出現溝流現象或壁流現象，需對H2O進行再分布。②HCL氣體。HCL氣體通過填料層的壓降與氣速及H2O流量等因素有關。當H2O量為零時，干填料的壓降隨氣速的增大而增大;當有H2O噴淋時，H2O量一定，氣速增大，壓降增大，相同氣速下壓降較于填料的壓降高。

當H2O量一定時，若HCL氣體量很小，傳質過程主要靠擴散進行，傳質效果不好;HCL氣體量很大 ，將會導致H2O泛發生。當HCL氣體量一定時，若H2O量很小，會有部分填料得不到潤濕，傳質效果不好 ;若H2O量很大，將會導致H2O泛發生。最大HCL氣體量或最大H2O量，可以根據泛點氣速來估計;最小HCL氣體量和最小H2O量必須根據經驗來確定。

五、酸霧吸收器的應用

酸霧吸收器分為單塔體和雙塔體。采用圓形塔體，由儲水箱、塔體、進氣口、噴淋、填料層、出風口、排水口組成。酸霧吸收器主要安裝在酸儲罐排氣口處，將儲罐內揮發出的酸霧通過儲罐排氣口進入酸霧吸收器進行吸收。酸霧通過酸霧吸收器中下部進入，進過填料層（填料層為眾多多面空心球組成）均勻擴散，自來水自酸霧吸收器上部進入，由部水管噴淋下來，填料層于多面空心球接觸，在表面形成水膜增大接觸面積，酸霧遇到水膜后溶于水中形成稀酸溶液進過底部排水口排出進入中和池。

六、酸霧吸收器的維護

使用前對酸霧吸收器各部件進行全面檢查，各部件是否齊全、損壞或變形，如發現缺少或損壞，應修補配齊后方可安裝;酸霧吸收器應安裝在周圍有防酸處理的混凝土基礎上，基礎高度由設計決定，一般為100～200mm基礎平面，應保證水平，以保證凈化器安裝的垂直度;酸霧吸收器各部件進行組裝時，法蘭連接處均需襯耐酸橡膠墊，并用螺栓緊固，要保證嚴密不漏氣;酸霧吸收器試運轉前，應仔細檢查并清除中和液中的雜質及雜物，以免堵塞循環管路及噴淋裝置。

七、結語

本文運用氣體吸收的氣液傳質雙膜理論對酸霧吸收器布水裝置、支撐板 、填料選擇布置和進酸霧裝置技術進行研究，使高低位酸罐所揮發出的HC1氣體得到完全而有效的吸收;避免酸霧散發腐蝕設備或對其高低位酸罐以及酸霧污染空氣。