板带冷轧酸洗酸雾净化系统改造

张保林

摘 要：2006年前酸洗酸雾净化回收系统设计标准已不能满足当今需要，尤其在排放标准、酸雾回收、酸液消耗等硬性指标上严重落后。对旧的酸雾净化回收系统改造，通过增加酸雾冷凝器，对80%以上的酸雾回收利用，降低盐酸消耗，减少含酸废水量，降低水处理药剂费用；改进立式洗涤塔为多层填料、多层喷淋结构，进而加快酸雾吸收效率，降低酸雾排放；增加烟囱高度，设备、厂房及周边环境，得到全面改善。改造后的酸雾净化系统效果良好。

关键词：酸雾净化；酸雾冷凝器；立式洗涤塔；水处理；填料；酸雾回收；酸雾排放

1 项目背景

1.1法律法規的硬性要求

污染物排放标准大幅度提高。HCL气体排放限值从酸洗生产线建设时的《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）二级标准的150mg/m3，提高至《山东省钢铁工业污染物排放标准》（DB37/990-2013）的20mg/m3。目前实测排放数据为137 mg/m3，指标已经不能满足排放新标准要求，酸雾净化系统改造已成为法律法规的刚性要求。

1.2厂房及设备防腐的需求

泄漏的酸雾，对设备、厂房腐蚀严重。同年修建的轧机跨厂房仅大修更换过一次，酸洗跨厂房已更换两次，并且现酸洗跨厂房腐蚀程度已远远超过轧机跨。经统计，酸洗线运行十年来，平均每年因酸雾锈蚀产生的厂房维修达到55万元。酸洗区域传动侧电机减速机、联轴器等金属设备锈蚀严重，个别连接螺栓甚至锈蚀断裂。通过改造，减少酸雾泄露，减轻酸对厂房及设备的腐蚀程度。

1.3可以有效提高排放指标，降低生产成本

生产线产生的酸雾缺乏有效的冷凝回收设备，不仅造成盐酸消耗快，成本高。也造成酸雾排放超标，诱发投诉。改造后，可以通过冷凝回收大量的盐酸并回用至生产线。一方面有利于排放指标的降低，另一方面可以降低酸洗线的酸使用成本，和水处理的酸性废水处理成本，一举两得。

2 改造方案

2.1改造的基本原理。

改造围绕生产线密封和酸雾冷凝吸收展开。由于酸雾是在生产过程中盐酸经高温加热及循环流动时产生，所以利用HCL气体和水蒸气低温冷凝的特点，在进入洗涤塔之前先使大部分的酸雾冷凝成液态并进行气液分离，再对酸液进行收集并利用，充分冷却的雾气再经洗涤塔洗涤吸收后，经加高的烟囱排放到大气中。同时伴随生产线密封条件改善，辅以风机提供系统负压，大大减轻酸雾在生产线的溢出现象，减轻酸雾对设备和厂房的腐蚀。

2.2改造后的工艺流程

改造后，酸洗线酸洗段和漂洗段产生的雾气进行分离。酸洗过程中产生的酸雾从槽体上的排雾口抽出，经输送管道进入回收装置。回收装置由冷凝器和液滴分离器组成，带有一定温度的酸雾经冷凝器充分冷却冷凝后形成小液滴，再经过液滴分离器进行气液分离并将酸液收集到收集罐或酸循环罐中，收集下来的酸液浓度在15%左右（根据实际情况和工艺配置不同浓度会产生浮动），可直接输送至酸循环罐进行酸洗，此过程中大部分的酸雾已经被收集下来形成冷凝酸。清洗过程中产生的水雾接至回收装置后的输送管路中，经冷凝回收后剩余的小部分酸雾与清洗段水雾在输送管路内进行混合吸收后再通过洗涤塔进行洗涤吸收。洗涤塔是采用两层填料和两段伞式雾状全方位喷淋的吸收方式，通过洗涤塔循环泵将循环水送至喷淋管对酸雾进行吸收，当洗涤塔内循环水达到2%时，排至酸再生或水处理站，再向塔内补充新的循环水。经过洗涤塔吸收后的气体经酸雾风机抽出送至烟囱直接排放至大气，排出的气体中HCL浓度<20mg/m3，符合国家的排放标准要求.

与原工艺相比，增加了酸雾冷凝器，并安放在酸洗槽与漂洗槽酸雾管路之间，回收的酸雾能够直接利用，增加洗涤塔高度和多层喷淋模式，残余酸雾得到充分吸收，增加烟囱高度，使得未能吸收的小部分酸雾得到快速扩散。

3 主要改造内容

3.1增加酸雾冷凝器

考虑热损失，放大到500平方，故将冷凝器换热面积定为500平方。整改后酸雾冷凝器和液滴分离器至少可以对80%酸雾回收利用，酸雾温度下降至40℃以内，再经过洗涤塔进行洗涤吸收，降低了洗涤塔负荷，以保证酸雾排放达标。

增加酸雾冷凝器和液滴分离器后，一般每天可收回15%盐酸3m3左右，折合成31%盐酸按400元/吨计算约为600元/天，每月按24天计算则为14400元/月；每天只需更换洗涤塔的循环水2～3次，可节约大量的清洗水，而且可少处理约15m3的含酸废水；水处理每月可节省火碱9000元；酸洗跨厂房因酸雾锈蚀每年产生的大修费用约55万元，整改后，该跨厂房因酸雾锈蚀问题得到全面解决，间接效益明显。

3.2增加洗涤塔高度和多层填料喷淋模式

洗涤塔高度由原来的3米增加到5米，喷淋模式由原来的一层改为双层喷淋模式，HCI气体吸收效率提高40%左右，同时改进喷头为防堵塞开式喷头，雾化效果更好，进一步提高HCI气体的吸收效率。

3.3改变烟囱材质，提高烟囱高度

现将烟囱内部采用PPH、外部缠绕玻璃钢材质制造，根据GB 28665-2012 <轧钢工业大气污染物排放标准> 规定，排气筒高度还应高出最高建筑物3米以上，考虑到现实酸再生锈蚀情况，将烟囱高度提高至高于酸再生厂房5米，同时改进烟囱顶部加粗增加集水槽，内部装有镂空防腐球形材料，使残余的小部分酸雾再次凝结，集水槽与烟囱内部连通，使冷凝液直接流回烟囱底部，排至水处理池。经检测排放到大气中的氯化氢气体8-10mg/m3，远低于国家规定的30mg/m3。

结语

项目实施后，生产现场没有增加新的安全风险因素，安全风险等级未发生变化。由于酸雾外溢量减少，设备运行安全和环境质量得到明显的提高。改造后的酸雾净化系统，回收冷凝的酸液，降低酸洗工序盐酸消耗和水处理站的碱液消耗，有效降低生产成本；环境大大改善，延长厂房及设备寿命，无形价值和社会效益巨大；面对环保局最苛刻的检查，彻底消除环保检查的后顾之忧。效果较好，值得推广。