盐酸生产过程中废气处理改进措施

杨文军

江苏瑞祥化工有限公司 江苏仪征 225009

1 化工废气特点

1.1 排放物具有刺激性、腐蚀性

化工企业排放的废气，具有极大的刺激性、腐蚀性，例如氮氧化物、二氧化硫、氟化氢、氯气等气体。其中二氧化硫的排放量占据首位，能够直接对人体健康造成极大损害，且可腐蚀建筑物、雕塑或金属的表面，此外，氧化后降落到地面时也极易对土壤、森林、河流、湖泊造成严重污染。

1.2 浮游粒子种类繁多

化工生产因其特殊的生产方式，因此排出的浮游粒子种类繁多，主要包含烟气、粉尘、酸雾等，造成严重的空气污染。尤其是当有害气体与浮游粒子同时存在，危害人体健康。

2 常用盐酸生产工艺

对氯化氢进行处理，得到的氢气与氯气经缓冲罐、阻火器以及流量调节阀等按照适当比例进入石墨合成炉的石英灯头。石英灯头前氯气混合燃烧而形成氯化氢，氯化氢冷却吸收，来自尾气塔的稀酸进入合成炉顶部，经处理后进入吸收段。稀酸持续吸收氯化氢，此时气体中酸浓度持续增高，氯化氢浓度逐渐降低，石墨炉底部的风头对最终残留的氯化氢作气液分离处理，浓盐酸进入盐酸储罐[4]。未能完全吸收的氯化氢送入尾气塔底部，来自转子流量计的高纯水送至尾气塔顶部喷淋吸收没有被完全吸收的硫化氢，形成稀盐酸，稀盐酸经液封进入石墨炉。

3 废气处理改进措施

3.1 改进水流喷射泵

由于放空尾气中含有少量的氯化氢气体，在确认循环水泵流量充足的前提下，考虑是否存在水流量以及水流喷射泵抽气量不足的问题。可以通过增加吸气量以及水流量的方法来对尾气中的氯化氢气体进行处理。这样就能优化尾气吸收工艺，废气排放问题得到解决，能有效减少盐酸装车以及外售等环节中的废气，减少环境污染，改善工作场所环境[1]。

3.2 生物滤池法

生物过滤废气处理方法是最早投入使用的一种生物法技术之一，现阶段主要普遍应用于挥发性气体的治理。此种方法的处理流程为首先预湿处理化工废气，而后使其置于装有土壤、木屑、有机堆肥及其它活性炭混合而成的生物过滤装置中。由于此种装置具备一定的生物活性特质，因此在实际过滤时，装置中的填充物充分发挥其新陈代谢作用，能够将化工废气分别分解为水、二氧化碳及其他无害的无机物质，最终排出，达到净化的目的。此种方法运行成本较低，且净化效果却极佳，仅需一个反应器即可扩展废气和生物过滤填冲材料的接触面，从而降低滤池的投入，其对于治理苯系物质和醛酮等具有很好的作用。

3.3 光催化氧化法

光催化氧化法具备成本较低、化学性质稳定且不会形成二次污染等特征。其运用原理为鉴于部分金属氧化物在光照作用下能够产生自由基活性物质，且其催化作用极强，因此在高氧化性的基础上能够有效降低化工废气污染物，进而转化成水、二氧化碳或者其他无害物质等。当前，二氧化钛、氧化锌、氧化锑等在此方面应用较为成熟[2]。

3.4 吸附法

通过吸附剂将废气中的有毒物质吸附出来，现阶段，活性炭与沸石是较为常用的吸附剂。例如，近些年被新发现的核桃壳活性炭，能有效吸附硫化氢典型等恶臭气体，同时也证实了活性炭脱硫的性能极佳，且脱硫的容量较大。此外，核桃壳活性炭还能有效吸附碘代甲烷，吸附率高达98%。所以，活性炭是一种应用较为广泛的吸附剂，区别于活性炭的沸石，属于硅铝酸盐类，具有独特的孔状结构，且孔内多种电荷与离子使沸石具备了较为特殊的极化电场，在极化电场的作用下，沸石具备了较强的选择性与吸附效力。

3.5 吸收法

为有效治理废气污染问题，普遍使用吸收法，该方法主要原理为利用废气能够与水相溶或者与吸收剂发生化学反应的特性，祛除某一种或多种气体，实现废气净化的目标。处理化工废气一般方法为：（1）使用石灰乳液吸收排出气体中的二氧化硫；（2）应用稀硝酸或碱性溶液吸收废弃气中的氮氧化物；（3）用碱性溶液例如碳酸钠等吸收硫化氢气体。现阶段，我国研究较为成功的APS法主要以苦味酸作为催化剂，且以氨气为主要吸收剂，二者相互作用实现硫化氢或者氰化氢的高效脱除吸收[3]。

3.6 放电等离子法

现阶段，在清除有害气体的诸多方法中，放电等离子法是世界范围内较为认可的手段与方法。放电等离子法是以高压放点的方式，获取大量的火星粒子或者高能电子，再利用等离子与废气污染物分子之间的置换反应，实现了废气污染物分子向二氧化碳与水的转化。在脉冲电晕法处理含苯废气的实验过程中，将电压设定为140kV，实验结果显示，放电等离子法的苯清除率高达83%，故可以总结为放电等离子法清除低浓度有机废气的有着较好的效果。

3.7 一次处理

该盐酸生产企业规模庞大，盐酸生产量增多，喷射泵吸水量不断增加，排污费用以及一次水费都越来越多。吸收水大量排放引起废水污染，废水处理费用不断增加。检测吸收下水发现，下水多为中性，具有回收利用的价值。因此采用循环水池储存喷射泵排放的下水，储存的下水用于循环冷却水。

3.8 三次处理

实践发现，将地下吸收水集水池设置于酸罐挥发气吸收塔的周围，将氟泵设施配置于集水池周围。来源于喷射泵的吸收水进入酸罐挥发器吸收塔进入吸收水集水池，采用氟泵将一些稀酸水送入喷射泵，这些稀酸水作为尾气循环水来重复使用；另一些稀酸水用于产酸，还能作为发酸尾气吸收塔的吸收水，这样整个水系统实现了全部循环，尾气吸收水的问题得到了根本的解决，实现了零排放尾气吸收水。实践过程中发现，喷射泵停止使用一次吸收水一段时间后，此时地下吸收水集水池水位降低，这就要适时补充一次水。在设计过程中，出于保障生产稳定、安全运行的考虑，原一次水被保留，采用截水阀来控制，工作人员结合生产实际来进行调整。这样就取得了很好的环保与节水的效果。

4 结语

随着工业化进程的加快，加剧了生态环境污染。其中化工废气因具有腐蚀性、易燃易爆、浮游粒子种类多、危害性大而格外受到关注，需要加大化工废气污染治理力度，保护生态环境。