初軋酸洗槽酸霧凈化系統(tǒng)

1、初軋酸洗槽酸霧凈化系統(tǒng)太鋼設計院 白靜萍摘要 根據(jù)太鋼初軋廠不銹鋼酸洗生產過程中酸槽產生的酸霧濃度大，崗位濃度高的特點，從凈化系統(tǒng)工藝的先進性、可行性進行了論述，采用了吹吸式排風罩+大型玻璃鋼酸霧凈化塔吸收技術，運行近兩年來,保證了酸霧排放濃度小于30mg/Nm3、崗位濃度小于5mg/Nm3，既改善了大氣環(huán)境，又實現(xiàn)了清潔生產，體現(xiàn)了良好的社會效益。關鍵詞 酸霧凈化、酸霧凈化塔、環(huán)境保護太鋼初軋廠現(xiàn)有三個大型酸洗槽用于不銹鋼酸洗生產中，投產運行初期，因產量較低，酸洗中產生的硫酸霧僅靠設置排風系統(tǒng)經簡單的處理后即可滿足當時的環(huán)保要求。但隨著太鋼150萬噸不銹鋼系統(tǒng)這一宏偉工程的全面實施，初軋廠不

2、銹鋼也隨之需要增加產量，因此在酸洗過程中產生的酸霧量和濃度也在不斷地增加，造成崗位濃度超標，排放濃度不達標的現(xiàn)象，污染了車間和周圍環(huán)境。為改善環(huán)境、實現(xiàn)清潔生產，決定對舊有的初軋酸洗槽酸霧凈化系統(tǒng)進行全面改造。一、 凈化方式1、系統(tǒng)選擇根據(jù)酸洗工藝，三個酸洗槽介質均為硫酸溶液，酸洗槽的規(guī)格經實測均為8500×1610×3100mm（長×寬×高），酸洗工作溫度為6080，鋼材酸洗過程中產生的硫酸霧濃度約為400mg/m3。設計考慮酸洗槽處利用舊有排風系統(tǒng)拆除后現(xiàn)有酸洗車間內狹窄的場地設置有效的凈化系統(tǒng)，并不得妨礙生產操作的要求。經現(xiàn)場勘察操作過程、場地實測

3、，最終采用新建一套酸霧凈化系統(tǒng)，選用技術先進、吸收效果好、成熟可靠的大型玻璃鋼酸霧凈化塔，酸霧經新設置的槽邊吹吸式排風罩，由側吸罩吸入后經管道送入酸霧凈化塔內與堿液充分接觸進行中和反應，達到酸堿中和目的。2、凈化系統(tǒng)的可行性因國內生產玻璃鋼酸霧凈化塔的廠商一般最大處理風量只做到50000 m3h，而現(xiàn)場狹窄的場地不允許設三個送、排風系統(tǒng)，只能設置一臺總風量120000 m3h酸霧凈化塔及引風機系統(tǒng)來凈化、排除三個酸洗槽的風量，并且塔體直徑只允許做到5200mm,這樣就使得塔體內的風速達到1.6ms，遠大于正常設計風速1.0 ms。因此，通過與制造商反復進行方案論證及現(xiàn)場考察，最終確定了采用多級

4、堿液噴淋并采取特殊結構制造以延長酸霧在塔內的滯留時間，保證了酸霧與堿液充分接觸，從而達到較好的中和效果，凈化效率可達到95%。整套系統(tǒng)采用負壓形式，有效提高風機的使用壽命，同時有利于廢氣在塔內的均勻流動，氣、液兩相的充分接觸反應，提高凈化效率。完全相同規(guī)格的酸霧凈化塔雖然首次應用，但類似的直徑小于此規(guī)格的凈化塔已有過很好的應用。二、凈化系統(tǒng)工藝設計1、工藝流程 為了不影響酸洗工藝操作，并且保證有害的含酸氣體不經過操作人員的呼吸區(qū)，設計采用槽邊排風罩的形式來控制由酸洗槽內液面散發(fā)的有害氣體。根據(jù)槽邊排風罩的設計原則，槽邊排風罩的形式應根據(jù)槽寬（B）確定。一般槽寬B700m時，采用單側排風罩；槽寬

5、700B1200時，采用雙側排風罩。槽寬B1200，槽面無突出部分和取放工件不頻繁時，宜設置吹吸式排風罩。由于本工程中槽寬為1610mm,故根據(jù)槽邊排風罩的設計原則及現(xiàn)場實際操作情況，確定排風罩的形式采用吹吸式排風罩，即在每個酸洗槽的操作側設置吹風罩，相對的另一側設置吸風罩，利用噴射氣流的射流原理，由送風機送出風產生覆蓋效應，而引風機產生吸風將酸槽中揮發(fā)出來的酸霧以及覆蓋氣流及時吸入罩內，經吸風管道送入酸霧凈化塔進行酸堿中和。酸洗時產生的硫酸霧氣采用濃度為610%的NaOH溶液進行吸收，其反應式為：2NaOHH2SO4Na2SO4+2H2O，凈化后的氣體以高標準的排放要求經煙囪排至大氣。系統(tǒng)流

6、程如下：送風機 送風口 槽邊 吸風口 風道 酸霧凈化塔 引風機 排至室外。（2）系統(tǒng)風量的確定吹吸氣流是一種性質比較復雜的氣流，風量的計算方法較多，本工程考慮槽液溫度(低于100)、槽寬及以往類似的其他酸洗槽排風罩的使用效果等因素，確定按槽液溫度修正系數(shù)計算法進行計算：每個酸槽送風量: L1300KB2 L 300 x 1x 1.612 x 8.5 6609（m3h）每個酸槽排風量：L2 6 L1 6 x 6609 39660（m3h）式中：K槽內溶液的溫度系數(shù)( 溫度95700C時，K=1) B槽寬（m） L槽長（m）按照以上計算結果，設置三臺送風機，一臺引風機分別經3x13個（型號26#）

7、槽邊吹、吸風罩進行送、排風，配置一套玻璃鋼酸霧凈化塔，處理風量為120000 m3h。3、主要設備、材料的選擇該凈化塔為拼裝式內外筒結構，主體采用玻璃鋼材質，凈化塔底塔設計厚度25mm，中塔厚度18mm，塔帽厚度15mm，本身含循環(huán)水箱，為提高循環(huán)水泵的使用壽命，設計采用液下泵，同時避免了臥式泵的漏液現(xiàn)象，另外配備堿液配制箱及不銹鋼離心計量泵，采用PH探頭及自動加藥裝置，PH探頭與加藥孔設置在凈化塔本體的循環(huán)水箱上。堿性溶液經中和酸氣后，凈液循環(huán)使用，設定自動加藥，并留有新水補充口補水以防循環(huán)液漸漸飽和。處理后的廢液經排污口流入廢液池定期送往中和站處理?？紤]到現(xiàn)場的工作環(huán)境，三臺送風機采用玻璃

8、鋼離心通風機,功率：4KW/臺；引風機根據(jù)輸送介質的要求采用了不銹鋼風機，功率：132KW。系統(tǒng)總風量進行了平衡計算，并在每個吹、吸風罩口的連接管道上設置玻璃鋼手動蝶閥以進行風量平衡調整。根據(jù)輸送介質的特性及溫度，引風機前風道及風口選擇環(huán)氧改性玻璃鋼材質，引風機后管道選用Q235-A材質內貼3mm厚的玻璃鋼即可達到要求，以節(jié)約投資。此外，為了保證送風口及吸風口在生產過程中不受損壞,特設了防腐的送、吸風口保護罩。三、實施后的成果項目實施后經過近兩年來的運行顯示，凈化效果很好，酸洗時產生的酸霧全部捕捉無外溢，完全達到了預期的要求，經環(huán)保部門多次測試，酸霧排放濃度均小于30mg/Nm3 ，崗位粉塵小于5mg/Nm3，達到了環(huán)保的高標準要求?，F(xiàn)場的操作人員反映，已經消除了原有刺鼻的酸味，為工人創(chuàng)造了良好了生產環(huán)境。結論：此酸霧凈化系統(tǒng)改造工程為環(huán)保項目，雖沒有直接的經濟效益，但是改善了大氣環(huán)境、實現(xiàn)了清潔生產，有力地保證了不銹鋼生產的發(fā)展。實行環(huán)境保護，共建碧水藍天，體現(xiàn)了良好的社會效益。參考文獻：鋼鐵企業(yè)采暖