钛白生产酸解反应尾气排放改造

王　栋　曹克忠

【关键词】钛白粉 钛白工艺 硫酸法

在当今硫酸法生产钛白粉的酸解反应过程中,产生大量的尾气是一种目前国内钛白粉行业尚未得到有效治理的污染源。我国钛白企业环保压力较大,处理费用较高。

硫酸法钛白生产中,酸解反应是一个激烈的放热反应,其特点是主反应时间短,反应温度高,单位时间排气量大。成分是骤然汽化的水蒸气夹带大量的酸雾和少量的SO₃、SO₂、矿物粉尘,其尾气的治理由于爆发性、瞬时性和有腐蚀性对治理装置中的设备、管道和机械有特殊要求,增加了设备的投资费用和治理难度。为解决上述问题,现以我公司酸解锅(酸解锅￠6米×11米,烟囱下半部直径￠2米,上半部直径￠1.2米)为实例从以下几个方面进行改造。

一、酸解锅及设备

因为酸解锅中酸解条件十分恶劣,腐蚀严重,为防止设备腐蚀穿孔、渗漏污染环境,危害操作人员的健康,所以提高酸解锅的隔离层效果、增强水玻璃胶泥抗渗性是延长设备使用寿命的关键。采用橡胶衬里联合K P I胶泥衬瓷的复合防腐方案,可以延长酸解锅设备的使用寿命。酸解尾气处理方法为碱水喷淋法,主要靠大量的碱水来冷凝可凝性的水蒸气和吸收酸雾,这样对水的消耗很大,所以对酸解尾气的设备改造要求如下:在酸解锅烟囱出口向下2米、4米处加装检修和维护平台,1.5米处、3米处加装4组喷淋头(每组2个喷嘴),并由在低温池中的2台500m3/h和1台300m3/h的循环水泵连接给水。改造后的喷淋量基本覆盖烟囱出口,使大量带酸高温尾气不能直接排出,并稀释其浓度做到达标排放。设备改造完成后,减少了设备自身的维修次数;也对周围的设备、厂房、管道减少了腐蚀,使对它们的维护工作量大大降低;为企业每年节约了几十万元的维修费用。

二、循环水温

为降低成本,所用喷淋水是循环水,因为酸解尾气池中循环水温度较高(80℃-90℃)起不到降温中和效果;故将本单位水处理公司处理后的二次回水(35℃-40℃)引至低温池,并将煤气炉回水(20℃-25℃)也引入低温池,再补充部分碱水经调整后使低温池水温保持在35度左右,由循环水泵送至各喷淋头进行喷淋使用,使大量带酸高温尾气遇冷回落,再加上循环水中的碱与尾气中的酸发生中和反应,降低了排出水汽中的有害物质,起到了节能和减小环境污染的目的。使厂区上空的黄烟变成了白烟,周围的村庄再也闻不到异味,明显改善了厂区及周边的生产和生态环境。

三、喷淋落水的回收

为节约成本,喷淋后的落水先落入烟囱底部的回收槽,再由管道送入高温池,再经高温池送入水处理公司处理。为防止在高温池有害气体扩散,我们给高温池加一三角形盖子,避免了水池中有害水汽的散发,保证酸水的回收率达到98%;另在低温池和高温池之间做一溢流口,使两池之间的水位互相补充保持平衡。这样几乎所有的水都加入了循环,每年可为企业节约30多万吨水,仅此一项就为企业节约水费70多万元。

经运行结果表明,经处理后废气的污染物可达到国家排放标准,硫酸雾排放浓度260mg/m3,排气温度47℃,净化系统的效率达到96%。