濕式氣柜鈍化除臭清洗實踐淺析

陳 楠 張 軍 吳偉達

（北京樂文科技發展有限公司，北京 102488）

0 引言

濕式氣柜系統內的氣體為高含量H2S、CO及硫醇、硫醚等惡臭性氣味的氣體，氣體內攜帶上游腐蝕產物硫化亞鐵；經過氣柜沉降分離，氣體所攜帶上游腐蝕產物硫化亞鐵很容易沉積下來，因此氣柜內也蘊藏著一定量的硫化亞鐵。在氣柜停工檢修之前，這些硫化氫及硫化亞鐵等硫化物若不預先消除，必然有產生人員中毒和設備自燃的可能，給設備和人員的安全構成嚴重的威脅。所以氣柜打開檢修前的除臭、鈍化處理，成為裝置停工的第一道和必須的安全工序。

為了保證本次除臭、鈍化清洗項目能夠安全、優質、高效地完成，北京樂文科技發展有限公司首先深入現場，對所需鈍化的設備技術特性及生產工藝作了深入的了解和分析，提出有針對性的除硫化氫等惡臭及硫化亞鐵的鈍化工藝。從而實現有效、安全的除臭、鈍化處理。

為此，北京樂文科技發展有限公司專門設計了針對濕式氣柜的鈍化除臭工藝及相應的專用清洗藥劑，來處理濕式氣柜內殘存介質的問題，從而達到營造良好的綠色環保的工作環境的目的，于2022年在安慶石化公司濕式氣柜設備進行應用，效果良好。

1 濕式氣柜相關參數

相關數據如表1所示。

表1 清洗設備明細表

2 硫化氫等惡臭消除及FeS鈍化技術

2.1 鈍化劑的組成和鈍化機理

LQS-98型鈍化清洗劑主要由分散劑、滲透劑、氧化劑、螯合劑等配方組成，無有毒有害物質。由于清洗劑具有較低的表面張力和較強的滲透能力，當鈍化劑與硫化亞鐵垢接觸后，鈍化劑充分潤濕硫化亞鐵垢表面，且能穿過硫化亞鐵垢表面的微小間隙進入硫化亞鐵垢內部，與之發生反應，氧化劑能將硫化亞鐵中的負二價S氧化成單質硫或亞硫酸根，使得硫化亞鐵垢分散到鈍化液中，達到鈍化硫化亞鐵的目的[1]。

2.2 除H2S機理

除上述對FeS鈍化作用外，LQS-98型鈍化清洗劑在適宜的溫度下，能溫和釋放原子氧，原子氧電位值較高，具有較強的氧化性，能迅速與氣相空間和液體中溶解的H2S發生氧化還原反應，從而達到去除H2S及硫醇、硫醚等惡臭性氣味的氣體的目的，因此LQS-98鈍化劑具有除臭功能。

2.3 LQS-98鈍化劑清洗時對溫度無特殊要求，可常溫進行；弱堿性，對鋼材設備的腐蝕遠低于HG/T 2387-2007之規定

鈍化劑活性較高，反應溫和，在加完鈍化液后進行循環噴淋清洗。根據鈍化評價標準，如果活性達到規定剩余活性，不再衰減，則證明鈍化劑已足夠；如果不足，則重新打入藥劑，直至符合鈍化工藝要求。每臺設備鈍化時間為：從加完鈍化劑開始計，循環或浸泡4～8h。

2.4 鈍化劑的物性指標（如表2所示）

表2 LQS-98型硫化亞鐵鈍化劑

表3 清洗設備、清洗方式及工藝流程

3 清洗工藝

3.1 施工條件

（1）除臭、鈍化清洗前，氣柜內物料要退凈，N2要置換合格，以免造成后續鈍化劑的無謂消耗和廢液排放時COD的嚴重超標，降低清洗廢液的污染負荷；

（2）氣柜與其它設備隔離，加裝盲板，保證氣柜屬于孤立的隔離系統；

（3）塔節水槽中的水要進行置換，并按要求排放到最低水位；

（4）因氣柜頂部腐蝕減薄，安全起見，要在氣柜頂部透光孔處搭設腳手架及操作平臺，平臺至少能承受500kg重量。

3.2 清洗工藝流程

清洗方式：噴淋（噴射）、浸泡清洗。

3.3 清洗工藝步驟

（1）清洗施工前，要確認氣柜內物料全部退凈，N2置換合格；

（2）清洗施工前，要確認氣柜與其它設備隔離情況，按流程要求隔離與此系統無關的所有管線和設備，確保清洗后無其它物質、尤其是有毒有害氣體竄入氣柜；

（3）將氣柜水槽內的水退至最低水封液位（液位高度約300mm），然后用新鮮水置換1～2遍，置換后保持最低水封液位，pH值小于9；

（4）用氮氣置換氣柜內的可燃氣（氣相治理如圖1），直至氣柜內的可燃氣含量采樣分析合格（可燃氣體 ≯ 0.6 %）；

圖1 氣柜抽吸除臭流程

（5）氣柜頂部清洗施工前，要檢查氣柜頂部透光孔處搭設腳手架及操作平臺質量及承重情況等；

（6）將配好的鈍化劑，用噴槍從氣柜頂部水槽與鐘罩、塔節的間隙，對鐘罩外壁、塔節外壁、水槽內壁進行噴淋清洗，清洗液落至氣柜底部，浸泡；

（7）將氣柜1底部兩個人孔2打開，清洗公司按圖1所示安裝吸收塔6，并用軟管將吸收塔6、軸流風機4連接到氣柜1底部其中一個人孔2上，吸收劑槽8中裝入吸收劑，啟動吸收劑泵7打循環，開啟軸流風機4，通過變頻控制器5低轉速控制風機抽出量，運行風機5～10min后，打開氣柜1底部另外一個人孔2，檢測吸收塔6頂排放的尾氣可燃氣體、NH3及H2S含量，通過變頻控制器5控制風機轉速，使排放的尾氣可燃氣體≯ 0.2%（m），NH3≯30mg/m3，H2S≯10mg/m3，直至氣柜中氣體可燃氣體≯ 0.6 %（m），NH3≯50mg/m3，H2S≯20mg/m3時，停止氣柜外凈化操作[2]；

（8）打開氣柜頂部透光孔，從透光孔處或從氣柜頂部排空管口處采集氣柜內部氣體，分析可燃氣體、NH3及H2S含量，當上述三種氣體分析值滿足以下指標：可燃氣體≯ 0.6 %（m），NH3≯100mg/m3，H2S≯40mg/m3時，進行下一步驟清洗作業，當上述三種氣體分析值有一項不滿足要求時，再次進行置換作業；

（9）按圖2所示，做好清洗設備的安裝：先將DN50耐腐蝕軟管拉到氣柜頂部，與噴槍或旋轉噴頭連接好，然后地面處將DN50耐腐蝕軟管與清洗站連接即可；

圖2 10000m3氣柜除臭、鈍化清洗流程示意圖

（10）將配好的鈍化劑，用旋轉噴淋器從氣柜頂部透光孔，對鐘罩內壁、塔節內壁進行噴淋清洗，清洗液落至氣柜底部，浸泡；

（11）浸泡8h（考慮氣柜底部沉積物較厚），按規定采樣分析，進行過程控制；

（12）打開氣柜底部2個人孔，將配好的鈍化液，從人孔用噴槍對氣柜底部的污泥進行攪拌、噴射，然后浸泡2h；

（13）確認除臭、鈍化終點后，結束清洗；

（14）通過氣柜底部排凝，將除臭、鈍化廢液排放至甲方指定的地點。估計排液用時約12h；

（15）排凈氣柜底部的廢液，自然通風，交甲方檢修。

4 驗收標準

（1）依照HG T2387-2007《工業設備化學清洗質量標準》執行；

（2）打開除臭、鈍化清洗后的設備無明顯惡臭氣味，不發生硫化亞鐵自然現象，清洗過程對設備無腐蝕損害；

（3）根據國家GB14554-93《惡臭污染物排放標準》廠界二級標準值，清洗后設備內氣體采樣分析，惡臭污染物標準為H2S含量≯5mg/m3。

5 質量措施

5.1 質量目標

確保除臭、鈍化清洗質量達到國家相關標準要求，清洗效果顯著，清洗結束、設備打開后，設備內無臭味，H2S濃度<5mg/m3；不會發生硫化亞鐵自燃現象。

5.2 質量保證措施

（1）建立健全質量保證體系，實施全員、全方位、全過程的質量管理，建立質量管理網絡、技術交底制度、工序控制制度和質量檢查制度；

（2）實行技術負責人制，負責專業技術和質量工作；

（3）嚴格執行操作規程，各專業工種要持證上崗；

（4）嚴格執行質量管理中的自檢、專檢和交接檢查工作；

（5）執行原材料、設備進廠檢查驗收制度，做到進廠的材料符合要求的型號、規格，并有產品合格證或產品質量證明書；

（6）開工前組織全體施工人員進行技術交底，透徹理解施工方案，對于易出現的質量通病，定出切實可行的預防措施，保證工程順利進行；

（7）各工種、工序嚴格按規范和技術交底操作；

（8）檢測及試驗用器具、儀表必須經計量部門檢定認定合格后，并在合格期內使用。

5.3 質量過程控制措施

5.3.1 pH值監測

氣柜人孔打開采樣用pH試紙監測清洗液的pH值，做好記錄。

5.3.2 色度監測

氣柜人孔打開采樣用手持式色度儀監測清洗液的色度，做好記錄。

5.3.3 ORP值監測

氣柜人孔打開采樣用手持式ORP儀監測清洗液的ORP值，做好記錄。

5.4 質量檢驗及清洗終點確定

（1）當采用液體清洗劑鈍化，通過6.3監測數值來判定清洗程度；

（2）當接近清洗終點時，采樣清洗液pH值、ORP值及色度變化很小或無變化（在保持一定活性的情況下）可認為清洗結束[3]。

6 改進建議

該清洗方式通過實際運行能滿足清洗要求，但需要注意的是整個清洗工藝仍有可完善及改進之處，內容如下：

（1）吸收塔頂部氣相放空線后路可以增設一組活性炭吸附罐，由于其具有很強的吸附功能，可以有效地吸附上游的有害氣體，有效改善尾氣質量，同時其具備很強的除味功能，可以進一步去除硫化氫等惡臭，整體性提升尾氣治理的吸收效率；

（2）瓦斯進料線及壓縮機入口線在蒸氣吹掃期間，可以在管線低點倒淋處加注氣相鈍化除臭清洗藥劑，對其進行鈍化除臭清洗，從而消除清洗死角，全面保證鈍化除臭清洗的施工質量；

（3）在氣柜停工退料完畢后，對氣柜內部進行氮氣置換的同時，可增加對氣柜底部氣相空間的水洗置換流程，相當于氣柜中上部及頂部進行氮氣置換，中下部及底部進行水洗置換，可以縮短氣柜預處理時間，加快可燃氣等氣體的置換周期，同時通過水洗置換的方式可大大去除氣柜內壁及底部硫化氫等惡臭。