王巖 郭天宇

【摘要】蘭州石化地處蘭州市大氣排放嚴(yán)管區(qū)，對(duì)空氣中各類顆粒物管控標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)格，根據(jù)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)顆粒物HCL的限值是50 μg/m3（日均），60 μg/m3（時(shí)均）。

【關(guān)鍵詞】離子交換工藝 ?HCL ?逸散

引言：蘭州石化地處蘭州市大氣排放嚴(yán)管區(qū)，對(duì)空氣中各類顆粒物管控標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)格，根據(jù)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)顆粒物HCL的限值是50μg/m3（日均），60μg/m3（時(shí)均）。

動(dòng)力廠動(dòng)力車間除鹽水裝置主要采用離子交換工藝制取除鹽水，陽(yáng)床再生液為鹽酸，陰床再生液為氫氧化鈉，當(dāng)陽(yáng)床運(yùn)行一個(gè)工作周期失效后，再生用鹽酸通過(guò)計(jì)量罐、計(jì)量泵諸如噴射器后與再生來(lái)水充分按一定比例混合，進(jìn)入陽(yáng)床再生。此外為便于生產(chǎn)調(diào)節(jié)，裝置配有相應(yīng)的鹽酸卸車設(shè)施、鹽酸儲(chǔ)罐及配套輸送泵、管道。

因此不論是在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中還是正常的接卸、存儲(chǔ)期間，鹽酸都有可能會(huì)發(fā)逸散出HCL顆粒物，造成裝置邊界大氣污染物超標(biāo)。

一、鹽酸酸霧的危害及抑霧方式

（一）HCL酸霧的危害

鹽酸揮發(fā)的氣體吸入呼吸道是有害的。濃鹽酸（發(fā)煙鹽酸）會(huì)揮發(fā)出酸霧。鹽酸本身和酸霧都會(huì)腐蝕人體組織，可能會(huì)不可逆地?fù)p傷呼吸器官、眼部、皮膚和胃腸等。會(huì)強(qiáng)烈的刺激人的呼吸黏膜，眼睛，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)角膜渾濁、嘶啞、窒息感、胸痛、鼻炎、咳嗽，有時(shí)痰中帶血。鹽酸霧可導(dǎo)致眼臉部皮膚劇烈疼痛鼻子等。

離子交換工藝生產(chǎn)除鹽水會(huì)使用大量的鹽酸作為再生劑，在鹽酸使用過(guò)程中，會(huì)有大量氯化氫氣體產(chǎn)生。氯化氫氣體溶于水后形成酸性水會(huì)造成腐蝕等影響。

因此，減少HCL的逸散可以減少對(duì)周邊環(huán)境的破壞，降低對(duì)人體的損傷，同時(shí)可以減少對(duì)設(shè)備的腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少腐蝕、泄漏。

（二）現(xiàn)在主流的幾種酸霧抑制方式優(yōu)劣簡(jiǎn)介

（1）酸霧吸收器。酸霧吸收器為固定式免維護(hù)設(shè)備，根據(jù)HCL極易溶于水的特性，采用逆流噴淋結(jié)構(gòu)將HCL顆粒溶于水形成稀鹽酸進(jìn)行收集。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，免維護(hù)。缺點(diǎn)是僅適用于靜態(tài)存儲(chǔ)，無(wú)法去除在動(dòng)態(tài)生產(chǎn)中產(chǎn)生的HCL顆粒。

（2）封閉罩式吸收器。該吸收器采用全封閉玻璃鋼結(jié)構(gòu)，通過(guò)水洗、過(guò)濾捕獲HCL顆粒，優(yōu)點(diǎn)是可以全過(guò)程控制逸散的HCL顆粒，缺點(diǎn)是占地大、費(fèi)用高。

（3）使用抑霧劑進(jìn)行抑霧。鹽酸抑霧劑用于抑制鹽酸酸霧的揮發(fā)產(chǎn)生，同時(shí)減緩或抑制鹽酸對(duì)金屬的腐蝕，與鹽酸具有良好的協(xié)同效果，適用于各種濃度下的鹽酸使用。優(yōu)點(diǎn)是屬于主動(dòng)抑霧措施，可在生產(chǎn)全過(guò)程中發(fā)揮作用，缺點(diǎn)是不同抑霧劑對(duì)離子床工藝的長(zhǎng)、短期影響不同，需進(jìn)行試驗(yàn)后方可確定。

二、化學(xué)水裝置離子交換工藝制除鹽水中酸霧抑制及吸收的流程現(xiàn)狀

（一）酸霧可能溢出的因素

經(jīng)過(guò)理論分析、流程排查和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際查看，并結(jié)合操作人員的反饋，可將以下幾點(diǎn)列為除鹽水裝置鹽酸酸霧逸出的主要因素：①泄漏。鹽酸存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備的泄漏是鹽酸酸霧逸出的主要途徑，尤其是鹽酸儲(chǔ)罐液位計(jì)接口、轉(zhuǎn)運(yùn)泵機(jī)封泄漏、管線腐蝕泄漏及法蘭泄漏是主要的泄漏途徑。雖然裝置在鹽酸儲(chǔ)罐配有酸霧吸收器，但對(duì)于泄漏帶來(lái)的酸霧是無(wú)法處理的。②卸酸及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中由于鹽酸激蕩造成的酸霧。卸酸及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中由于鹽酸激蕩造成過(guò)量酸霧會(huì)超出原有鹽酸酸霧吸收器的吸收能力，部分鹽酸酸霧會(huì)由罐體或者工藝設(shè)備的連通口排向大氣。這是造成HCL顆粒超標(biāo)的另一主要原因。③揮發(fā)。離子交換床在使用鹽酸進(jìn)行再生的過(guò)程中會(huì)有極少HCL顆粒揮發(fā)逸散。

（二）酸霧吸收措施現(xiàn)狀

化學(xué)水裝置現(xiàn)有酸霧抑制措施僅有兩具鹽酸酸霧吸收器，分別安裝在高低位鹽酸儲(chǔ)罐上，且此類酸霧吸收器僅針對(duì)抑制靜止?fàn)顟B(tài)下鹽酸酸霧揮發(fā)而設(shè)計(jì)，抑霧能力有限。

（三）酸霧抑制措施現(xiàn)狀

化學(xué)水裝置未使用酸霧抑制措施。

三、如何對(duì)酸霧抑制及吸收工藝優(yōu)化及預(yù)期效果

根據(jù)對(duì)化學(xué)水裝置的實(shí)際情況調(diào)研以及咨詢其他同類型裝置抑霧的方法，結(jié)合蘭州石化及蘭州地區(qū)的特點(diǎn)，可以明確使用HCL酸霧抑制劑可以明顯降低HCL顆粒的逸散，改善裝置界區(qū)空氣質(zhì)量。

（一）HCL酸霧抑制劑

（1）HCL酸霧抑制劑使用條件。酸霧抑制劑可在10℃～60℃之間正產(chǎn)使用，作為添加的溫和型輔劑可直接按照比例加注在鹽酸儲(chǔ)罐中，持續(xù)發(fā)揮作用。滿足化學(xué)水裝置現(xiàn)有鹽酸轉(zhuǎn)運(yùn)、存儲(chǔ)、接卸工藝流程及要求。

（2）HCL酸霧抑制劑對(duì)現(xiàn)有工藝可能造成的影響。經(jīng)過(guò)與多家藥劑廠家及使用單位對(duì)接，交流，均反饋酸霧抑制劑的相融性及分散性好，不會(huì)對(duì)樹(shù)脂造成影響。同時(shí)酸霧抑制劑主要由低分子聚合物組成，成分中無(wú)影響除鹽水水質(zhì)的鈣鎂鈉鐵銅等離子，且PH接近中性，對(duì)現(xiàn)有離子交換工藝制水影響較小。

（3）HCL酸霧抑制劑是否存在其他不利影響。由于調(diào)研時(shí)間較短，咨詢的幾家單位工藝與我單位不盡相同，因此其他不利影響仍需進(jìn)一步調(diào)研。

（二）HCL酸霧吸收器

（1）現(xiàn)有酸霧吸收器的性能是否滿足裝置處理需求。經(jīng)過(guò)查閱設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)有兩具鹽酸酸霧吸收器均按照吸收靜態(tài)存放定量鹽酸揮發(fā)的酸霧設(shè)計(jì)的處理能力，未考慮在接卸、輸轉(zhuǎn)過(guò)程中鹽酸激蕩產(chǎn)生大量酸霧的工況，因此不能滿足處理需求。此外對(duì)于存儲(chǔ)、輸轉(zhuǎn)系統(tǒng)外漏產(chǎn)生的酸霧，酸霧吸收器也無(wú)法處理。

（2）如何對(duì)現(xiàn)有酸霧吸收器進(jìn)行改造提升效果。重新對(duì)現(xiàn)有鹽酸酸霧量進(jìn)行核算，充分考慮接卸、輸轉(zhuǎn)造成鹽酸激蕩而增加的酸霧總量，適當(dāng)富余處理能力，保證極端情況下的處理效果。

（三）預(yù)期效果

使用鹽酸酸霧抑制劑配合對(duì)現(xiàn)有酸霧吸收器進(jìn)行改造，同時(shí)加強(qiáng)鹽酸儲(chǔ)存、輸轉(zhuǎn)過(guò)程的管理及漏點(diǎn)的消除，可以在不改變除鹽水裝置工藝流程的前提下，不對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響而大幅度降低動(dòng)態(tài)生產(chǎn)中產(chǎn)生的HCL顆粒，使環(huán)保指標(biāo)得到保障，裝置界區(qū)空氣質(zhì)量得到明顯好轉(zhuǎn)。

四、結(jié)論

（1）HCL酸霧抑制劑是一種可有效減少HCL逸出并且滿足離子交換工藝使用的環(huán)保用輔劑。

（2）裝置現(xiàn)有設(shè)備存在較多的HCL逸出因素，須加強(qiáng)對(duì)相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)、使用的管理，并對(duì)泄漏及時(shí)處置。

（3）HCL酸霧抑制劑也是一種發(fā)生HCL大量泄漏時(shí)的應(yīng)急處置手段。