噴霧預(yù)處理＋二級(jí)吸收法處理酸洗廢氣中NOx

趙根成，賈勁松，蔣利華

（長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410004）

噴霧預(yù)處理＋二級(jí)吸收法處理酸洗廢氣中NOx

趙根成，賈勁松，蔣利華

（長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410004）

嘗試對(duì)酸洗廢氣中NOx處理工藝進(jìn)行改進(jìn)研究，提出了噴霧預(yù)處理＋二級(jí)吸收法工藝，從工藝流程、工藝原理、試驗(yàn)結(jié)果等方面闡述了該工藝的可行性。本研究可為酸洗廢氣中NOx處理提供參考。

噴霧；二級(jí)吸收；酸洗廢氣；NOx處理工藝

酸洗是不銹鋼生產(chǎn)過程中必不可少的一道工序。酸洗不僅可去掉不銹鋼表面在熱處理過程中形成的氧化皮，而且還可對(duì)表面進(jìn)行鈍化處理，提高耐蝕性［1］。酸洗時(shí)要使用硝酸對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行強(qiáng)氧化處理，會(huì)產(chǎn)生大量的以NO為主的氮氧化物廢氣（NOx）。

NOx處理方法有催化還原法、溶液吸收法和吸附法等［2］，其中溶液吸收法具有成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛采用。但由于吸收效率不理想，一般要用三級(jí)以上的吸收塔才能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。本研究在多次實(shí)驗(yàn)室小試與工廠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的基礎(chǔ)上，選擇合適的吸收液，提出一種改進(jìn)的處理工藝，僅采用兩級(jí)溶液吸收處理，就能確保廢氣的達(dá)標(biāo)排放。

1 工藝流程

本方法的工藝流程分噴霧、一級(jí)吸收、二級(jí)吸收等三個(gè)環(huán)節(jié)，見圖1。酸洗廢氣由酸洗槽頂部的吸風(fēng)罩進(jìn)入進(jìn)風(fēng)管道，與噴霧氣流接觸氧化，然后用風(fēng)機(jī)送入一級(jí)吸收塔，最后經(jīng)二級(jí)吸收塔處理后外排。

1.1 噴霧

噴霧操作在一級(jí)吸收塔前進(jìn)行，噴霧劑采用經(jīng)酸化至pH 4～4.5的0.5%亞氯酸鈉溶液（Na-ClO2）。廢氣中的NO經(jīng)噴霧處理后，部分將被氧化成NO2。

1.2 一級(jí)吸收

一級(jí)吸收操作在一級(jí)吸收塔里進(jìn)行，吸收液同樣采用經(jīng)酸化至pH 4～4.5的0.5%亞氯酸鈉溶液（NaClO2）。廢氣中的NO經(jīng)一級(jí)吸收處理后，大部分將被氧化成NO2。

1.3 二級(jí)吸收

二級(jí)吸收操作在二級(jí)吸收塔里進(jìn)行，吸收液3%硫化鈉溶液（Na2S）。廢氣中的NO2經(jīng)二級(jí)吸收處理后，大部分將被還原生成N2。

廢氣的NOx經(jīng)噴霧、一級(jí)吸收、二級(jí)吸收處理后排空。

2 工藝原理

噴霧和一級(jí)吸收過程中主要化學(xué)反應(yīng)是廢氣中的NO被酸性NaClO2氧化成NO2。

二級(jí)吸收過程中主要化學(xué)反應(yīng)是廢氣中的NO2被Na2S還原成N2。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 試驗(yàn)室小試結(jié)果

試驗(yàn)室采用細(xì)鐵絲與硝酸反應(yīng)生成NOx廢氣，通過以上工藝流程的模擬裝置進(jìn)行試驗(yàn)，得出了不同NOx負(fù)荷條件下的處理結(jié)果，見表1。

表1 噴霧預(yù)處理＋二級(jí)吸收法工藝小試結(jié)果 （mg／m3）

從表1可以看出，隨著廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)口NOx濃度逐漸增高，處理效果有所下降，廢氣NOx濃度達(dá)到2689mg／m3，處理效率為83.7%；但當(dāng)廢氣NOx濃度達(dá)到3172mg／m3以上時(shí)，處理效率＜80%。

3.2 工廠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試結(jié)果

根據(jù)改進(jìn)的NOx廢氣處理工藝流程和試驗(yàn)室小試結(jié)果，在福建某不銹鋼制品有限公司的酸洗車間現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試了多套二級(jí)溶液吸收法處理系統(tǒng)。該公司主要生產(chǎn)不銹鋼線材，產(chǎn)量為15萬t／a，酸洗車間現(xiàn)設(shè)有酸洗槽10個(gè)，每2個(gè)酸洗槽共用1套NOx廢氣處理系統(tǒng)。

NOx廢氣處理系統(tǒng)示意圖基本與圖1一致，整個(gè)處理系統(tǒng)采用PPR高分子材料制作，其中兩級(jí)吸收塔內(nèi)均裝有3m鮑爾環(huán)填料，排氣筒高20m。

在高峰排放條件下，多次對(duì)NOx廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試和監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2。結(jié)果表明：對(duì)照《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297－1996）表2的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值（240 mg／m3），廢氣中NOx可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

表2 噴霧預(yù)處理＋二級(jí)吸收法工藝在企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試結(jié)果（mg／m3）

4 結(jié)論

本研究改進(jìn)的酸洗廢氣中NOx處理工藝，對(duì)高濃度的NOx廢氣處理效果較好，僅采用兩級(jí)溶液吸收處理，就能確保廢氣的達(dá)標(biāo)排放。從處理效果和運(yùn)行成本等方面考慮，本工藝將有廣闊的應(yīng)用前景。

［1］李佳.不銹鋼線材盤卷的酸洗工藝［J］.軋鋼，2007，24（6）：46－50.

［2］徐杰.不銹鋼酸洗過程酸霧及NOx廢氣凈化技術(shù)［J］.上海冶金設(shè)計(jì)，2007，（4）：32－35.

The Treatment of NOx Emissions of the Acid Pickling by Spraying and 2 times Absorption Process

ZHAO Gen-cheng，JIA Jin-song，JIANG Li-hua
（Changsha Environmental Protection Vocational College，Changsha Hunan 410004 China）

This paper attempts to improve the treatment process of NOx emissions of the acid pickling，and puts forward spraying and 2 times absorption treatment process.The process theory，test results and other aspects of the process are discussed.This research can provide reference for treating the NOx emissions.

spraying；2 times absorption；acid pickling；NOx treatment process

X701

：A

：1673－9655（2013）02－0086－02

2012－10－19