原因分析
酸霧凈化塔冒“黃煙”問題的根本原因就是酸 霧凈化得不徹底?!包S煙”的主要成分是 NO2、 N2O4、氣態的硝酸分子和氫氟酸分子[3]。由于鈦在 含有氟離子的硝酸液中酸洗時,硝酸被還原,生成 氟化鈦絡合物、水和無色的一氧化氮,若暴露在大 氣中,則一氧化氮被迅速氧化成棕色有毒的二氧化氮,所以沒有除盡的酸霧呈現出黃色[4]。
造成酸霧凈化不徹底的原因主要有以下兩方面。
(1) 工藝方面因素
酸洗工藝不完善
鈦及鈦合金采用的是硝酸+ 氫氟酸混酸酸洗,由于每一批鈦合金板材的成分不 同,需要經常重新配酸。酸洗時針對不斷降低的酸液濃度,還要及時補充酸。為防止鈦材酸洗時吸 氫,還要保證硝酸與氫氟酸的配比大于 5,硝酸含 量過大,會造成一氧化氮氣體增多,生成二氧化氮 相應增加。并且由于硝酸過多,酸液溫度也會相應 升高,將會使硝酸和氫氟酸揮發量增多。此外,酸 霧溫度過高也會影響吸收液的吸收效率。因此,酸霧大量增加是造成酸霧凈化塔凈化不徹底,形成 “黃煙”現象的主要原因。
酸霧凈化工藝不完善
不同材質的鈦材需要采 用相應配比的酸洗工藝,產生的酸霧的濃度也不相 同,導致酸霧吸收液的配比也就不同。因此,一旦 吸收液因配比濃度問題不能完全中和吸收酸霧,就 會產生“黃煙”現象。在酸霧凈化過程中,酸霧濃 度是不變的,而吸收液的濃度在中和過程中不斷下 降,如果不能及時補充吸收液就會使凈化不徹底, 形成“黃煙”問題。此外,凈化液中加入的 M1 藥 劑和 M2 藥劑中都含有強氧化劑的高錳酸鉀,該氧 化劑的水溶液不穩定,遇光容易分解,因此吸收液 在使用一段時間后就會由于“老化”而失效,這也 容易造成“黃煙”問題。
( 2 ) 設備方面因素
噴嘴堵塞 在四級吸收塔中均采用噴淋式中和 酸霧方法,即吸收液從噴嘴由上向下噴出,在與下面的酸霧逆流接觸過程中發生化學反應凈化酸霧 。 由于冬季氣溫低,氫氧化鈉容易結晶,則吸收液在 工作時容易堵塞噴淋噴嘴。由此造成吸收不完全, 形成“黃煙”。 泵的壓力不足 酸霧凈化塔中采用一備一用, 共 8 臺酸霧凈化噴淋泵,由于該泵一直工作在強堿 性環境中,受到腐蝕比較嚴重,一般工作壽命只有 4 個月,而且容易發生故障。而一旦其中一臺泵發 生故障,就會影響到吸收塔的凈化效果,導致“黃 煙”問題的產生。
預防及解決方案
- (1) 對于不同材質的鈦材,首先還是設計出科 學合理的酸洗工藝,即在保證清洗掉氧化層的前提 下,盡可能降低硝酸的濃度,以便在源頭上控制酸 霧的濃度。
- (2) 針對不同的酸洗工藝,要通過實驗總結相 匹配的凈化工藝,在工作中要監控藥液的濃度,發 現濃度偏低時要及時補充。一般凈化液的使用期限 為 4~6 個月,一旦發現藥液失效必須立即更換, 重新配制。
- (3) 在夏季,當發現廢氣排放溫度過高時,應 立即采取降溫措施,必要時加冰塊降溫。而在冬 季,為預防藥液結晶,必須防止噴淋藥液濃度過高的問題。
- (4) 定期檢查酸霧噴淋泵的出口壓力,一旦發 現壓力增高應立即檢查酸霧凈化塔的噴嘴是否堵 塞,并且及時清理。 (5) 定期檢修酸霧凈化噴淋泵,發現出口壓力 減小時應立即檢查噴淋泵是否已經損壞
結論
通過本文分析,形成“黃煙”的主要原因包括 酸洗工藝中硝酸用量過多,酸霧凈化液的濃度過 低,凈化液“老化”迅速,冬季里氫氧化鈉結晶會堵塞噴嘴,以及噴淋泵損壞等。因此,通過改進酸洗工藝及酸霧凈化工藝,及時調配凈化液,定期檢 修噴淋泵和噴嘴等措施,如今,“黃煙”現象已經 得到有效控制,生產環境全面改善。
酸霧凈化塔案例
為了去除在熱加工過程中鈦及鈦合金板材表 面形成的金屬氧化物薄膜,就必須進行酸洗處理。 由于鈦及其合金的酸洗工藝采用的是 30%~40% 的 HNO3 加上 5%~7%的 HF 和 H2O。因此,在酸洗過 程中會產生有毒的酸霧,嚴重損害操作工人的身 體健康[1]。
西部鈦業公司板帶廠采用單張板噴淋式 的連續酸洗線,該酸洗線工藝段采用全封閉式, 有效解決了酸霧揮發的問題。在酸洗過程中產生 的酸霧必須經過收集進入酸霧凈化塔進行凈化處理,在達到 GB 16297-1996 《大氣污染物綜合排放 標準》 規定的氟化物排放濃度≤9 mg/m3,氮氧化 物排放濃度≤240 mg/m3 的標準之后排放到大氣中。 在實際生產過程中,偶爾發現酸霧凈化塔出現冒 “黃煙”的問題,嚴重影響周圍的環境,對廠房的墻壁和設備腐蝕嚴重,必須徹底解決并預防此類問題的再次發生。
推薦設備:酸洗廢氣治理設備
酸洗凈化塔也叫洗滌塔、脫硫塔(脫硫專用)、吸收塔,內含填料(濾料),常搭配活性炭吸附設備或者活性炭吸附塔、UV除臭裝置等產品,用于除塵、廢氣治理效果,材質可選玻璃、pp、不銹鋼、聚丙烯等材料,制造。
廣東青藍環??萍加邢薰?,工商注冊經營為:環保設備研發、銷售,廠房面積超過2000平方,是一家專業制造的酸霧凈化塔的生產廠家,制造工藝嚴謹,質量和技術可靠,包工程安裝,包管道安裝,售后服務保修一年并且價格便宜,深受眾多企業客戶信賴以及同河北和山東同行業客戶信賴。