鹽酸生產過程中廢氣處理改進措施

楊文軍

江蘇瑞祥化工有限公司 江蘇儀征 225009

1 化工廢氣特點

1.1 排放物具有刺激性、腐蝕性

化工企業排放的廢氣，具有極大的刺激性、腐蝕性，例如氮氧化物、二氧化硫、氟化氫、氯氣等氣體。其中二氧化硫的排放量占據首位，能夠直接對人體健康造成極大損害，且可腐蝕建筑物、雕塑或金屬的表面，此外，氧化后降落到地面時也極易對土壤、森林、河流、湖泊造成嚴重污染。

1.2 浮游粒子種類繁多

化工生產因其特殊的生產方式，因此排出的浮游粒子種類繁多，主要包含煙氣、粉塵、酸霧等，造成嚴重的空氣污染。尤其是當有害氣體與浮游粒子同時存在，危害人體健康。

2 常用鹽酸生產工藝

對氯化氫進行處理，得到的氫氣與氯氣經緩沖罐、阻火器以及流量調節閥等按照適當比例進入石墨合成爐的石英燈頭。石英燈頭前氯氣混合燃燒而形成氯化氫，氯化氫冷卻吸收，來自尾氣塔的稀酸進入合成爐頂部，經處理后進入吸收段。稀酸持續吸收氯化氫，此時氣體中酸濃度持續增高，氯化氫濃度逐漸降低，石墨爐底部的風頭對最終殘留的氯化氫作氣液分離處理，濃鹽酸進入鹽酸儲罐[4]。未能完全吸收的氯化氫送入尾氣塔底部，來自轉子流量計的高純水送至尾氣塔頂部噴淋吸收沒有被完全吸收的硫化氫，形成稀鹽酸，稀鹽酸經液封進入石墨爐。

3 廢氣處理改進措施

3.1 改進水流噴射泵

由于放空尾氣中含有少量的氯化氫氣體，在確認循環水泵流量充足的前提下，考慮是否存在水流量以及水流噴射泵抽氣量不足的問題?？梢酝ㄟ^增加吸氣量以及水流量的方法來對尾氣中的氯化氫氣體進行處理。這樣就能優化尾氣吸收工藝，廢氣排放問題得到解決，能有效減少鹽酸裝車以及外售等環節中的廢氣，減少環境污染，改善工作場所環境[1]。

3.2 生物濾池法

生物過濾廢氣處理方法是最早投入使用的一種生物法技術之一，現階段主要普遍應用于揮發性氣體的治理。此種方法的處理流程為首先預濕處理化工廢氣，而后使其置于裝有土壤、木屑、有機堆肥及其它活性炭混合而成的生物過濾裝置中。由于此種裝置具備一定的生物活性特質，因此在實際過濾時，裝置中的填充物充分發揮其新陳代謝作用，能夠將化工廢氣分別分解為水、二氧化碳及其他無害的無機物質，最終排出，達到凈化的目的。此種方法運行成本較低，且凈化效果卻極佳，僅需一個反應器即可擴展廢氣和生物過濾填沖材料的接觸面，從而降低濾池的投入，其對于治理苯系物質和醛酮等具有很好的作用。

3.3 光催化氧化法

光催化氧化法具備成本較低、化學性質穩定且不會形成二次污染等特征。其運用原理為鑒于部分金屬氧化物在光照作用下能夠產生自由基活性物質，且其催化作用極強，因此在高氧化性的基礎上能夠有效降低化工廢氣污染物，進而轉化成水、二氧化碳或者其他無害物質等。當前，二氧化鈦、氧化鋅、氧化銻等在此方面應用較為成熟[2]。

3.4 吸附法

通過吸附劑將廢氣中的有毒物質吸附出來，現階段，活性炭與沸石是較為常用的吸附劑。例如，近些年被新發現的核桃殼活性炭，能有效吸附硫化氫典型等惡臭氣體，同時也證實了活性炭脫硫的性能極佳，且脫硫的容量較大。此外，核桃殼活性炭還能有效吸附碘代甲烷，吸附率高達98%。所以，活性炭是一種應用較為廣泛的吸附劑，區別于活性炭的沸石，屬于硅鋁酸鹽類，具有獨特的孔狀結構，且孔內多種電荷與離子使沸石具備了較為特殊的極化電場，在極化電場的作用下，沸石具備了較強的選擇性與吸附效力。

3.5 吸收法

為有效治理廢氣污染問題，普遍使用吸收法，該方法主要原理為利用廢氣能夠與水相溶或者與吸收劑發生化學反應的特性，祛除某一種或多種氣體，實現廢氣凈化的目標。處理化工廢氣一般方法為：（1）使用石灰乳液吸收排出氣體中的二氧化硫；（2）應用稀硝酸或堿性溶液吸收廢棄氣中的氮氧化物；（3）用堿性溶液例如碳酸鈉等吸收硫化氫氣體?，F階段，我國研究較為成功的APS法主要以苦味酸作為催化劑，且以氨氣為主要吸收劑，二者相互作用實現硫化氫或者氰化氫的高效脫除吸收[3]。

3.6 放電等離子法

現階段，在清除有害氣體的諸多方法中，放電等離子法是世界范圍內較為認可的手段與方法。放電等離子法是以高壓放點的方式，獲取大量的火星粒子或者高能電子，再利用等離子與廢氣污染物分子之間的置換反應，實現了廢氣污染物分子向二氧化碳與水的轉化。在脈沖電暈法處理含苯廢氣的實驗過程中，將電壓設定為140kV，實驗結果顯示，放電等離子法的苯清除率高達83%，故可以總結為放電等離子法清除低濃度有機廢氣的有著較好的效果。

3.7 一次處理

該鹽酸生產企業規模龐大，鹽酸生產量增多，噴射泵吸水量不斷增加，排污費用以及一次水費都越來越多。吸收水大量排放引起廢水污染，廢水處理費用不斷增加。檢測吸收下水發現，下水多為中性，具有回收利用的價值。因此采用循環水池儲存噴射泵排放的下水，儲存的下水用于循環冷卻水。

3.8 三次處理

實踐發現，將地下吸收水集水池設置于酸罐揮發氣吸收塔的周圍，將氟泵設施配置于集水池周圍。來源于噴射泵的吸收水進入酸罐揮發器吸收塔進入吸收水集水池，采用氟泵將一些稀酸水送入噴射泵，這些稀酸水作為尾氣循環水來重復使用；另一些稀酸水用于產酸，還能作為發酸尾氣吸收塔的吸收水，這樣整個水系統實現了全部循環，尾氣吸收水的問題得到了根本的解決，實現了零排放尾氣吸收水。實踐過程中發現，噴射泵停止使用一次吸收水一段時間后，此時地下吸收水集水池水位降低，這就要適時補充一次水。在設計過程中，出于保障生產穩定、安全運行的考慮，原一次水被保留，采用截水閥來控制，工作人員結合生產實際來進行調整。這樣就取得了很好的環保與節水的效果。

4 結語

隨著工業化進程的加快，加劇了生態環境污染。其中化工廢氣因具有腐蝕性、易燃易爆、浮游粒子種類多、危害性大而格外受到關注，需要加大化工廢氣污染治理力度，保護生態環境。