CN101130191A - 酸雾收集处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酸雾收集处理装置，包括酸雾收集机构、气液分离的酸液回收机构、酸雾预处理机构、酸雾处理机构、风机、排气烟囱和相应的连接管路。酸雾收集机构与漂洗槽、酸洗槽分别相连用于分别收集漂洗槽、酸洗槽产生的酸雾，气液分离的酸液回收机构与酸雾收集机构相连用于分离回收酸液，酸雾预处理机构设置在酸雾处理机构之前用于对进入酸雾处理机构的酸雾进行预处理，酸雾处理机构对酸雾进行洗涤吸收，风机连接在酸雾处理机构与排气烟囱之间将酸雾处理机构产生的废气通过排气烟囱排出。本发明酸雾收集处理装置可以应用于钢铁工业酸洗等带钢表面处理领域的废气处理系统中，具有节水、减少废气、废水污染等优点，具有明显的经济和环境效益。

Description

酸雾收集处理装置

技术领域

本发明涉及环保装置，特别涉及一种酸雾收集处理装置。

背景技术

目前，冶金行业中冷轧领域涉及许多带钢表面处理工序，例如，带钢酸洗机组、电镀机组等，这些机组都设置了酸雾处理系统。在这些系统中带钢酸洗机组的盐酸酸雾是最难处理的一种酸雾。在酸洗机组中，去除热轧卷表面氧化铁皮，都需要经过酸洗处理。而酸洗机组去除热轧带钢表面氧化铁皮的关键设备是酸槽--通过控制数个酸槽内HCl溶液的温度、浓度等，使之与带钢表面的氧化铁皮发生充分的化学反应，使氧化铁皮中的铁分解生成溶于水的Fe₂ ⁺或Fe₃ ⁺，从而将带钢表面的氧化铁皮清洗干净，完成整个酸洗工艺。

由于酸槽内的HCl溶液具有易挥发的特性，容易产生酸雾，因此必须通过环保设备对其进行吸收处理，将其排放浓度控制在国家规定的范围之内(盐酸酸雾的排放指标为：HCl≤100mg/Nm3)，方可进行排放。为此，酸洗机组都设置了一套酸雾收集处理装置，将酸槽内产生的酸雾进行收集和处理，将有害气体的浓度降低后，方才排入大气，以此减少对环境的污染。

目前的酸雾收集处理装置，通常采用如图1所示的结构，其工作过程和原理是：酸槽3内的酸雾通过调节风门11被收集至酸雾收集管道12中，再经过风机13将酸雾输送至洗涤吸收塔14中，经喷淋水洗涤吸收后排放。这类通用的洗涤吸收装置适用于废气排放温度50℃左右的工作条件，在补充水量有效控制的情况下，其排放浓度能控制在国家和地区规定的范围之内。

但是，现有的酸雾收集处理装置存在下列缺点：1、用水量较大；2、废气排放浓度受酸槽工作状态变化影响，处理装置的废气排放浓度波动大；3、经过洗涤吸收塔后排放的废水需作进一步处理，排放废水量较大也增加了废水处理负荷，对环境会造成不良影响。

产生上述缺点的主要原因是：1、现有的废气处理装置效率较低；2、吸收介质中HCl含量要较低，才会有足够的吸收HCl的传动力，从而导致用水量大；3、废气中污染因子HCl是以气、液二种状态存在的，其中，液态的污染因子溶入在废气流的水珠微粒中，经研究发现洗涤吸收塔排放废气中的液态的污染因子高于气态的污染因子；4、处理系统抗干扰性能差，风量的大小对洗涤吸收塔最终排放废弃的浓度有很大影响，一旦风量发生变化，则洗涤吸收塔入口和出口浓度也随之改变，不利于最终废弃排放浓度的控制。

发明内容

本发明的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种新型结构的酸雾收集处理装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种酸雾收集处理装置，与酸槽相连用于收集和处理酸槽产生的酸雾，包括酸雾收集机构、酸雾处理机构、风机和相应的连接管路，所述的酸雾收集机构包括多个分别与酸槽相连的调节风门和连接各调节风门的酸雾收集管，所述的酸雾处理机构包括一个洗涤吸收塔，其特点是：

还包括气液分离的酸液回收机构和排气烟囱，所述的酸槽分为漂洗槽和酸洗槽，所述的多个分别与酸槽相连的调节风门分别与漂洗槽和酸洗槽相连，所述的连接各调节风门的酸雾收集管分为漂洗槽酸雾收集管和酸洗槽酸雾收集管，漂洗槽酸雾收集管连接与漂洗槽相连的各调节风门，酸洗槽酸雾收集管连接与酸洗槽相连的各调节风门，所述的气液分离的酸液回收机构的一端与酸洗槽酸雾收集管相连，另一端通过酸雾输送管路与洗涤吸收塔相连，所述的漂洗槽酸雾收集管通过酸雾输送管路与洗涤吸收塔相连，所述的风机连接在洗涤吸收塔与排气烟囱之间将洗涤吸收塔产生的废气通过排气烟囱排出。

所述的气液分离的酸液回收机构包括第一气液分离器、酸液回收罐和相应连接管路，第一气液分离器的气体进口与酸洗槽酸雾收集管相连，第一气液分离器的气体出口通过酸雾输送管路与洗涤吸收塔相连，第一气液分离器的液体出口通过液体排放管路与酸液回收罐相连。

所述的第一气液分离器为网式结构或板式结构，其过流气液分离元件的流通截面积为酸洗槽酸雾收集管道流通截面积的2-3倍。

所述的酸雾处理机构还包括补充水供给机构、循环水供给机构和连通管路，所述的洗涤吸收塔为二级洗涤吸收塔，上段为清水洗涤段，下段为循环水洗涤段，所述的补充水供给机构与清水洗涤段相连向清水洗涤段提供洗涤清水，所述的循环水供给机构连接在循环水洗涤段的上部喷梁与下部水箱之间向循环水洗涤段提供循环洗涤水，所述的连通管路连接在清水洗涤段的下部水箱与循环水洗涤段的下部水箱之间向循环水洗涤段提供补充水。

所述的补充水供给机构包括通过供水管道顺序相连的补充水罐、供液泵、流量调节阀和流量计，流量计的出口通过供水管道与清水洗涤段的上部喷梁相连。

所述的循环水供给机构包括循环水泵和流量调节阀，循环水泵的进口通过循环水管路与循环水洗涤段的下部水箱相连，循环水泵的出口通过循环水管路与流量调节阀的进口相连，流量调节阀的出口通过循环水管路与循环水洗涤段的上部喷梁相连。

还包括酸雾预处理机构，该酸雾预处理机构设置在酸雾输送管路上，包括第二气液分离器、喷淋装置、供水管路和酸液排放管路，第二气液分离器串连在酸雾输送管路上，其气体进出口分别与两端的酸雾输送管相连，喷淋装置设置在气液分离器前端1米处的酸雾输送管内，供水管路的一端与酸雾处理机构中的循环水管路相连接通循环水，另一端与喷淋装置相连向喷淋装置提供喷淋用水，酸液排放管路与第二气液分离器的酸液排放口相连将酸液排入废水坑。

所述的第二气液分离器为网式结构或板式结构，其过流气液分离元件的流通截面积为酸雾输送管道流通截面积的2-3倍。

所述的喷淋装置包括喷水管和喷嘴，喷嘴连接在喷水管的前端并设置在酸雾输送管的中心且正对酸雾的前进方向，喷水管的后端与供水管路相连。

所述的供水管路上设有流量调节阀和流量计。

本发明酸雾收集处理装置由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点：

1、由于将酸洗工艺槽的酸雾分成酸洗槽部分和漂洗槽部分分别进行收集，并将酸洗槽产生的酸雾通过气液分离的酸液回收机构进行分离并回收部分酸液，可将高浓度的酸雾变成低浓度的酸雾，不仅可获得一部分回收酸液供循环利用，而且大大减少了系统所排放的废气和废水中的HCL(酸)总量，因此，本发明酸雾收集处理装置更加环保。

2、由于设置了酸雾预处理机构并采用洗涤吸收塔内的循环洗涤水对酸雾进行预清洗，在第二气液分离器前设置了喷淋装置增加对酸雾的吸收，并通过第二气液分离器完成对酸雾的进一步吸收和分离，有效地减少了进入洗涤吸收塔的废气中的HCL(酸雾)总量。不仅可减轻洗涤塔的负荷，而且可充分利用水资源。

3、由于采用的洗涤吸收塔为二级洗涤塔，上级为清水洗涤，下级为循环水洗涤；上级洗涤吸收后的用水作为下级循环洗涤吸收的补充水，下级洗涤水的一部分还作为酸雾预处理机构用水，少量多余的水通过高位溢流的排放管道排放至废水坑。该洗涤吸收塔既有优异的吸收HCL(酸雾)的传动力性能，又具有水利用率高的性能；起到了节约用水、有效减少和控制(酸雾)HCL排放的作用，即同时有效地控制了废气排放的HCL浓度和废水排放量。

4、由于在酸雾处理机构中设置了补充水供给机构和循环水供给机构，可消除管网系统压力和供应能力波动对洗涤吸收塔的影响，提高了酸雾处理机构的运行稳定性。

综上所述，本技术方案的酸雾收集处理装置科学合理，在废气酸雾分级处理、酸、水的综合利用、节约用水和有效控制废气的HCL浓度、废水排放量方面具有显著的优越性。即本技术通过酸液回收减少了系统的HCL排放总量，并且充分考虑废气排放的HCL浓度，同时也充分考虑节约用水。对提高各介质的利用率、降低有害物质排放总量、保护大气环境和水资源能起到良好作用。

附图说明

图1为现有技术酸雾收集处理装置的主要结构示意图；

图2为本发明酸雾收集处理装置的主要结构示意图；

图3为本发明中的气液分离的酸液回收机构的结构示意图；

图4为本发明中的酸雾预处理机构的结构示意图；

图5为本发明中的酸雾处理机构(及其连接的风机和烟囱)的结构示意图。

具体实施方式

参见图2，本发明酸雾收集处理装置，包括酸雾收集机构21、气液分离的酸液回收机构22、酸雾预处理机构23、酸雾处理机构24、风机25、.排气烟囱26和相应的连接管路。酸雾收集机构21与漂洗槽31、酸洗槽32分别相连用于分别收集漂洗槽31、酸洗槽32产生的酸雾，气液分离的酸液回收机构22与酸雾收集机构21相连用于分离回收酸液，酸雾预处理机构23设置在酸雾处理机构24之前用于对进入酸雾处理机构24的酸雾进行预处理，酸雾处理机构24对酸雾进行洗涤吸收，风机25连接在酸雾处理机构24与排气烟囱26之间将酸雾处理机构24产生的废气通过排气烟囱排出。

继续参见图2，本发明中的酸雾收集机构21包括多个分别与漂洗槽31相连的调节风门211和多个分别与酸洗槽32相连的调节风门212、连接各调节风门211的漂洗槽酸雾收集管213以及连接各调节风门212的酸洗槽酸雾收集管214。

参见图3，配合参见图2，本发明中的气液分离的酸液回收机构22包括第一气液分离器221、酸液回收罐222和相应连接管路(液体排放管路)223。其中的第一气液分离器为网式结构或板式结构，其过流气液分离元件的流通截面积为酸洗槽酸雾收集管道流通截面积的2-3倍，其气体进口与酸洗槽酸雾收集管214相连，其气体出口通过酸雾输送管路215与洗涤吸收塔241相连，其液体出口通过液体排放管路223与酸液回收罐222相连。

参见图4，配合参见图2，本发明中的酸雾预处理机构23包括第二气液分离器231、喷淋装置232、供水管路233和酸液排放管路234。第二气液分离器231串连在酸雾输送管路215上，其气体进出口分别与两端的酸雾输送管相连，喷淋装置232设置在第二气液分离器前端1米处的酸雾输送管内，包括喷水管和喷嘴，喷觜连接在喷水管的前端并设置在酸雾输送管的中心且正对酸雾的前进方向，喷水管的后端与供水管路233相连。供水管路233的一端与酸雾处理机构24中的循环水管路相连接通循环水，另一端与喷淋装置232相连向喷淋装置提供喷淋用水，在供水管路233上设有流量调节阀235和流量计236。酸液排放管路234与第二气液分离器的酸液排放口相连将酸液排入废水坑4。其中的第二气液分离器231为网式结构或板式结构，其过流气液分离元件的流通截面积为酸雾输送管道流通截面积的2-3倍。

参见图5，配合参见图2，本发明中的酸雾处理机构24包括洗涤吸收塔241，补充水供给机构242、循环水供给机构243和连通管路244。补充水供给机构242与清水洗涤段相连向清水洗涤段提供洗涤清水，循环水供给机构243连接在循环水洗涤段的上部喷梁与下部水箱之间向循环水洗涤段提供循环洗涤水，连通管路244连接在清水洗涤段的下部水箱与循环水洗涤段的下部水箱之间，用于将清水洗涤段下部水箱中的水引向循环水洗涤段下部水箱向循环水洗涤段提供补充水。洗涤吸收塔241为二级洗涤吸收塔，上段为清水洗涤段，下段为循环水洗涤段，清水洗涤段设有一组喷梁2411和一个填料层2412，循环水洗涤段设有一组喷梁2413和一个填料层2414。补充水供给机构242包括通过供水管道顺序相连的补充水罐2421、供液泵2422、流量调节阀2423和流量计2424，流量计2424的出口通过供水管道与清水洗涤段的上部喷梁2411相连。循环水供给机构243包括循环水泵2431和流量调节阀2432，循环水泵2431的进口通过循环水管路与循环水洗涤段的下部水箱相连，循环水泵2431的出口通过循环水管路与流量调节阀2432的进口相连，流量调节阀的出口通过循环水管路与循环水洗涤段的上部喷梁2413相连。

本发明酸雾收集处理装置的工作过程和工作原理可结合附图说明如下：

将酸洗工艺槽的酸雾分成二个部分，即酸洗槽酸雾和漂洗槽酸雾，分别进行收集。

酸洗槽32的酸雾通过酸雾排放口经调节风门212进入酸洗槽酸雾收集管214，通过改变调节风门212的开启度可以控制各点酸雾的排放量。调节风门212的作用是平衡机组各点酸雾排放量，即既能防止设备内酸雾外泄露，又能防止排风量过大导致过多的酸雾进入处理系统。

漂洗槽31的酸雾通过酸雾排放口经调节风门211进入漂洗槽酸雾收集管道213；通过改变调节风门211的开启度来控制各点酸雾的排放量。调节风门的作用是平衡机组各点酸雾排放量，即也是用来防止设备内酸雾外泄露和防止排风量过大导致过多的酸雾进入处理系统。

酸洗槽32产生的酸雾由酸洗槽酸雾收集管214输送至第一气液分离器221进行处理，在气液分离器221中将酸雾中的酸液与含酸气体进行分离；其中酸液由酸液排放管道223输送至酸液回收罐222，进行回收并得到重复利用。由此，第一气液分离器221输出的含酸废气中HCL浓度有了较大下降，即酸洗槽部分的酸雾得到了净化；净化后的酸洗槽部分的含酸废气的与漂洗槽部分的酸雾废气汇合后通过酸雾输送管道215输送到酸雾预处理机构23进行处理。

混合后的酸雾废气在进入第二气液分离器231前先由喷淋装置232对酸雾废气进行增湿并对酸雾废气中的HCL进行吸收，加入的是来自于洗涤吸收塔的循环吸收液，然后，酸雾进入第二气液分离器231进行处理。在第二气液分离器231中将酸雾中的含酸稀液与含酸气体进行分离；其中含酸稀液由酸液排放管道234输送至地沟4排放。第二气液分离器231输出的含酸废气中HCL浓度进一步下降，即机组的含酸废气(净化后的酸洗槽部分酸雾和漂洗槽部分酸雾的混合含酸雾废气)得到了第二次净化。

经过第二气液分离器231第二次净化后的含酸雾废气通过酸雾输送管道215从洗涤吸收塔241的下部进入洗涤吸收塔，在洗涤吸收塔241中先经下级吸收填料层2414吸收处理，然后再经上级吸收填料层2412吸收处理。在洗涤吸收塔241中，上级吸收填料层2412吸收处理的用水采用新鲜工业水，并由补充水罐2421和供液泵2422供给；由于水中无HCL因子，因此，吸收液对吸收废气中的HCL因子的吸收动力最大；洗涤吸收塔241下级吸收填料层2414吸收处理的用水采用上级吸收填料层2412吸收处理的排放液补充，下级吸收循环液一小部分供给喷淋装置232对酸雾废气进行增湿，其流量为上级新鲜工业水量的50％-80％，下级多余的吸收液作为废水通过洗涤吸收塔241底部设置的溢流管排放至地沟4。

经过洗涤吸收塔241进行处理后的废气从洗涤吸收塔241顶部排出，经耐蚀风机25抽送至排放烟囱26，通过排放烟囱26最终进入大气。

本发明酸雾收集处理装置可根据条件设置或不设置酸雾预处理机构，本技术可以应用于钢铁工业酸洗等带钢表面处理领域的废气处理系统中，具有节水、减少废气、废水污染等优点，有明显的经济效益和环境效益。

Claims (10)

1.一种酸雾收集处理装置，与酸槽相连用于收集和处理酸槽产生的酸雾，包括酸雾收集机构、酸雾处理机构、风机和相应的连接管路，所述的酸雾收集机构包括多个分别与酸槽相连的调节风门和连接各调节风门的酸雾收集管，所述的酸雾处理机构包括一个洗涤吸收塔，其特征在于：

还包括气液分离的酸液回收机构和排气烟囱，所述的酸槽分为漂洗槽和酸洗槽，所述的多个分别与酸槽相连的调节风门分别与漂洗槽和酸洗槽相连，所述的连接各调节风门的酸雾收集管分为漂洗槽酸雾收集管和酸洗槽酸雾收集管，漂洗槽酸雾收集管连接与漂洗槽相连的各调节风门，酸洗槽酸雾收集管连接与酸洗槽相连的各调节风门，所述的气液分离的酸液回收机构的一端与酸洗槽酸雾收集管相连，另一端通过酸雾输送管路与洗涤吸收塔相连，所述的漂洗槽酸雾收集管通过酸雾输送管路与洗涤吸收塔相连，所述的风机连接在洗涤吸收塔与排气烟囱之间将洗涤吸收塔产生的废气通过排气烟囱排出。

2.如权利要求1所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：所述的气液分离的酸液回收机构包括第一气液分离器、酸液回收罐和相应连接管路，第一气液分离器的气体进口与酸洗槽酸雾收集管相连，第一气液分离器的气体出口通过酸雾输送管路与洗涤吸收塔相连，第一气液分离器的液体出口通过液体排放管路与酸液回收罐相连。

3.如权利要求2所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：所述的第一气液分离器为网式结构或板式结构，其过流气液分离元件的流通截面积为酸洗槽酸雾收集管道流通截面积的2-3倍。

4.如权利要求1所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：所述的酸雾处理机构还包括补充水供给机构、循环水供给机构和连通管路，所述的洗涤吸收塔为二级洗涤吸收塔，上段为清水洗涤段，下段为循环水洗涤段，所述的补充水供给机构与清水洗涤段相连向清水洗涤段提供洗涤清水，所述的循环水供给机构连接在循环水洗涤段的上部喷梁与下部水箱之间向循环水洗涤段提供循环洗涤水，所述的连通管路连接在清水洗涤段的下部水箱与循环水洗涤段的下部水箱之间向循环水洗涤段提供补充水。

5.如权利要求4所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：所述的补充水供给机构包括通过供水管道顺序相连的补充水罐、供液泵、流量调节阀和流量计，流量计的出口通过供水管道与清水洗涤段的上部喷梁相连。

6.如权利要求4所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：所述的循环水供给机构包括循环水泵和流量调节阀，循环水泵的进口通过循环水管路与循环水洗涤段的下部水箱相连，循环水泵的出口通过循环水管路与流量调节阀的进口相连，流量调节阀的出口通过循环水管路与循环水洗涤段的上部喷梁相连。

7.如权利要求1所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：还包括酸雾预处理机构，该酸雾预处理机构设置在酸雾输送管路上，包括第二气液分离器、喷淋装置、供水管路和酸液排放管路，第二气液分离器串连在酸雾输送管路上，其气体进出口分别与两端的酸雾输送管相连，喷淋装置设置在气液分离器前端1米处的酸雾输送管内，供水管路的一端与酸雾处理机构中的循环水管路相连接通循环水，另一端与喷淋装置相连向喷淋装置提供喷淋用水，酸液排放管路与第二气液分离器的酸液排放口相连将酸液排入废水坑。

8.如权利要求7所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：所述的第二气液分离器为网式结构或板式结构，其过流气液分离元件的流通截面积为酸雾输送管道流通截面积的2-3倍。

9.如权利要求7所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：所述的喷淋装置包括喷水管和喷嘴，喷嘴连接在喷水管的前端并设置在酸雾输送管的中心且正对酸雾的前进方向，喷水管的后端与供水管路相连。

10.如权利要求7所述的酸雾收集处理装置，其特征在于：所述的供水管路上设有流量调节阀和流量计。

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