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酸性廢氣主要成分有鹽酸、醋酸、硝酸、硫酸、磷酸等,電子企業(yè)酸性廢氣主要成分鹽酸和硝酸兩大類。酸性廢氣達標治理主要工藝是兩級堿噴淋技術(shù),在去除酸性物質(zhì)上可以達到95%以上。酸堿中和方法處理廢氣凈化程度高,在經(jīng)濟劃算,穩(wěn)定性也比較強。
電子元件的超聲清洗、前清洗、腐蝕、蝕刻、淀積、去污、背面蒸發(fā)等生產(chǎn)工藝中,因原輔材料的使用容易產(chǎn)生酸性廢氣。某電子企業(yè)的主要產(chǎn)品為鋁電解電容器和電源基板,由于硅片清洗、氧化膜腐蝕、溝槽刻蝕和化學鍍鎳等生產(chǎn)過程中需要使用大量鹽酸,因此該企業(yè)產(chǎn)生了大量有組織酸性廢氣,主要成分為氯化氫,該酸性廢氣具有腐蝕、有毒有害特性,對周邊環(huán)境和人身安全可能會產(chǎn)生嚴重影響,合理收集和有效凈化處理酸性廢氣已成為該企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵。
1廢氣特性和處理要求
1.1廢氣處理要求
該企業(yè)工藝廢氣中的氯化氫執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)二級標準,氯化氫最高允許排放濃度30mg/m3,最高允許排放速率0.43kg/h,排氣筒高度20m。
1.2設計工藝流程
為保證企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有氯化氫酸性廢氣的污染物去除效率達到95%的穩(wěn)定達標排放目標,并考慮經(jīng)濟性,該企業(yè)采取“兩級堿噴淋塔”處理工藝對酸性廢氣進行處理。
含有氯化氫的酸性廢氣由風管引入噴淋塔,在風機的動力作用下,迅速充滿進氣段空間,在噴淋段中吸收液從均布的噴嘴高速噴出,酸性廢氣與吸收液進行氣液兩相充分接觸吸收中和反應,廢氣經(jīng)過凈化后,再經(jīng)除霧板脫水除霧,凈化后的氣體通過風機排向高空。吸收液吸收完酸性氣體成分后落入塔底,沿塔底管道排出,進入污水處理系統(tǒng)。此外,可通過添加界面活性劑進一步提升酸性廢氣的去除效率。該處理工藝不斷消耗吸收液,需持續(xù)地將調(diào)配好的吸收液注入系統(tǒng)中,用于補充吸收液的消耗。
2設備參數(shù)及工藝特點
根據(jù)企業(yè)廢氣特點、工藝分析以及同類廢氣噴淋塔實際運行效果,采用兩級堿液噴淋方式吸收處理酸性廢氣,酸性廢氣通過設備配套管道從塔體下方進氣口沿切向進入噴淋塔,在風機的動力作用下,迅速充滿進氣段空間,在噴淋段中吸收液從均布的噴嘴高速噴出,形成無數(shù)細小霧滴與氣體充分混合、接觸,繼而被水吸收。噴淋液采用人工配料,堿液保證pH值在10左右,通過控制空塔流速和滯貯時間保證廢氣吸收過程的穩(wěn)定。堿噴淋塔運行風量為30000m3/h,空塔氣速為1.35m/s,液氣比為3L水/m3廢氣,噴淋密度為9.7m3/(m2﹒h),停留時間為4.8s。該工藝相對較為簡單,管理、操作及維修相當方便簡潔,不會對車間的生產(chǎn)造成任何影響,由于壓降較低,操作彈性大,酸堿反應速度快、進行徹底,且具有很好的除霧性能。
3工程運行分析
3.1運行效果
兩級堿噴淋塔投入運行后,測定進、出氣口酸性廢氣中氯化氫的產(chǎn)生濃度、產(chǎn)生速率、排放濃度和排放速率指標,檢測結(jié)果見表1。由表1可知,進氣口氯化氫的產(chǎn)生濃度為5.88mg/m3,產(chǎn)生速率為0.50kg/h;經(jīng)“兩級堿噴淋塔”處理后,氯化氫的排放濃度為0.29mg/m3,排放速率為0.03kg/h,可穩(wěn)定達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)二級標準,處理效率高達95.1%。結(jié)果表明,兩級堿噴淋塔對含有氯化氫的酸性廢氣去除效果顯著,可實現(xiàn)廢氣長期穩(wěn)定達標排放。
3.2經(jīng)濟效益分析
該工程酸性廢氣處理系統(tǒng)主要投資為設備的一次性投資、設備運行電費、耗材維護費用、藥品費用。設備運行電費約為110萬元,耗材維護費用為12萬元,藥品費用為1.6萬元,則年總運行費用為123.6萬元,在企業(yè)可以接受的范圍內(nèi),該措施經(jīng)濟上可行。
4結(jié)論
電子企業(yè)的酸性廢氣具有強腐蝕性,對大氣破壞程度較深。而兩級堿性噴淋技術(shù)可以實現(xiàn)酸性廢氣達標處理。酸堿中和產(chǎn)生的物質(zhì)不會造成二次污染,在工藝中也較經(jīng)濟可行。目前,工業(yè)廢氣包括VOCs、有機廢氣、酸性廢氣等,想要實現(xiàn)廢氣零排放,要先了解廢氣的種類,并制定經(jīng)濟可行的工藝。
針對排放的腐蝕性強的氯化氫酸性廢氣,該電子企業(yè)采用“兩級堿噴淋塔”處理系統(tǒng)對其進行處理。通過對比產(chǎn)生、排放濃度和速率可知,該處理系統(tǒng)對氯化氫酸性廢氣的去除效率可達95%以上。工程實例證明,對電子行業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的腐蝕性強、有毒有害的氯化氫酸性廢氣,可采用“兩級堿噴淋塔”凈化工藝,以達到高效凈化、經(jīng)濟可行、穩(wěn)定性高的效果。