霍俊梅

(河鋼股份有限公司唐山分公司，河北唐山 063000）

引言

相比其他鋼鐵工序冷軋工序污染因素較多，鹽酸再生封閉循環(huán)系統(tǒng)可使酸洗用過的廢鹽酸再生循環(huán)使用，酸洗的廢酸可基本全部回收，有效降低酸耗，同時(shí)可最大限度地使用廢漂洗水，減少廢水排放量，降低廢水處理成本。

1 鹽酸再生系統(tǒng)簡介

河鋼唐鋼冷軋薄板廠鹽酸再生項(xiàng)目引進(jìn)美國ISSI 公司的鹽酸再生技術(shù)，采用噴霧焙燒法處理酸洗廢液，利用FeCl2在高溫、有充足水蒸氣和適量的空氣的條件下能定量水解的特性，在焙燒爐中直接將FeCl2轉(zhuǎn)化為鹽酸和Fe2O3，其反應(yīng)如下：

4FeCl2+4H2O+O2=2Fe2O3+8HCl（焙燒爐內(nèi)）

反應(yīng)生成的和從酸里蒸發(fā)出來的HCl氣體被水吸收得到再生酸。酸再生配備兩套環(huán)保設(shè)備：布袋除塵器用來處理焙燒過程中產(chǎn)生的隨煙氣排放的少部分氧化鐵紅，使煙氣顆粒物達(dá)標(biāo)排放；鹽酸霧洗滌塔是對(duì)產(chǎn)生的含酸廢氣進(jìn)行洗滌凈化。鹽酸再生生產(chǎn)線工藝流程圖及排污節(jié)點(diǎn)圖如圖1所示。

2 酸再生系統(tǒng)存在的問題與優(yōu)化

2.1 新增管道在線堿洗功能

沒有經(jīng)過脫硅系統(tǒng)處理的廢酸，容易在溫度下降過程中析出氯化亞鐵和硅含量較高物質(zhì)在鋼襯管道內(nèi)壁沉積一層堅(jiān)硬硅泥，使鋼襯管道內(nèi)徑縮小，增加液體阻力，導(dǎo)致爐頂噴嘴壓力低，噴灑效果不好，影響酸霧吸收，使酸霧外逸污染周邊環(huán)境，加速廠房及設(shè)備腐蝕。

圖1 鹽酸再生生產(chǎn)線工藝流程圖及排污節(jié)點(diǎn)圖

正常情況下停產(chǎn)前CPL 泵需要轉(zhuǎn)水操打循環(huán)，轉(zhuǎn)水操時(shí)，前面不能夠直接轉(zhuǎn)水，應(yīng)該通過文丘里，把水溫升高，從而稀釋廢酸，逐步用水將酸置換出來，一般水操時(shí)間越長越好，最短也不能低于5 h，這樣可以有效避免CPL 管道內(nèi)雜質(zhì)堵塞噴嘴。但是這種操作方法存在一定負(fù)面影響，由于系統(tǒng)轉(zhuǎn)水后，文丘里、吸收塔內(nèi)酸含量逐步被稀釋，導(dǎo)致酸再生系統(tǒng)對(duì)氧化鐵粉吸收能力減弱，致使鐵粉富集在2#洗滌塔填料和除霧器及風(fēng)機(jī)葉輪上。

當(dāng)濃縮酸管道堵塞后，需要長時(shí)間停車將其拆下進(jìn)行清理，但頻繁拆洗容易造成鋼襯管道損壞，同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，拆裝時(shí)間長。為解決此問題，利用酸堿中和的特性，在酸再生新增了一套在線堿洗系統(tǒng)，將堿片溶解在50～60 ℃的水中，在系統(tǒng)轉(zhuǎn)水操后將閥門打到堿箱，用CPL 泵抽取堿液在濃縮酸管道內(nèi)循環(huán)，溶解管道內(nèi)部雜質(zhì)。使用該系統(tǒng)后，管道堵塞情況大大減少，堿洗效果顯著，節(jié)省作業(yè)時(shí)間，有效提高了酸再生作業(yè)率，減少鋼襯管道的更換費(fèi)用，節(jié)省成本，也避免了發(fā)生酸霧外逸污染環(huán)境。

2.2 新增噴槍沖洗系統(tǒng)

酸再生有4 個(gè)噴槍，正常生產(chǎn)時(shí)候3 個(gè)噴槍噴廢酸生產(chǎn)，1 個(gè)噴槍備用。備用槍由于槍管及噴槍軟管內(nèi)存有濃縮酸，濃縮酸冷卻后結(jié)晶，使噴槍堵塞不能夠使用，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

對(duì)清洗噴槍過程進(jìn)行優(yōu)化，增加噴槍清洗功能?？偣艿郎霞邮謩?dòng)閥門（當(dāng)生產(chǎn)時(shí)，關(guān)閉手動(dòng)閥門防止止回閥失效，濃縮酸壓力高沖進(jìn)應(yīng)急水罐），總管道分8 個(gè)分支，每1 個(gè)分支管道將脫鹽水引導(dǎo)與噴槍原管道相聯(lián)，在分支管道處加止回閥。通過增加酸再生噴槍沖洗系統(tǒng)，保證了酸再生噴槍的正常使用，提高了生產(chǎn)效率。

2.3 除塵系統(tǒng)布袋優(yōu)化

酸再生過濾器布袋原采用進(jìn)口特氟綸材質(zhì)，使用過程中發(fā)現(xiàn)其材料編織絲直徑較細(xì)且經(jīng)膨化處理過，雖然質(zhì)感好，但高溫酸性環(huán)境下，由于硅質(zhì)沉淀物在濾芯上沉積，使濾袋易破損，使用周期短，更換頻繁，備件消耗量大，也易造成顆粒物排放超標(biāo)，排放口冒紅煙。為了保證排放達(dá)標(biāo)，減少備件消耗，試用了國產(chǎn)的網(wǎng)格大小150 μm，編織絲稍微加粗未經(jīng)膨化處理的特氟綸材質(zhì)濾袋，能滿足生產(chǎn)工藝要求，使用效果較好，大大延長了使用周期，降低了濾袋的消耗，保證了顆粒物排放達(dá)標(biāo)。經(jīng)監(jiān)測，粉塵排放濃度為2.3 mg/m3。

2.4 文丘里分離器球頂改造

酸再生2#吸收塔文丘里分離器球頂為鋼殼內(nèi)襯硫化膠板結(jié)構(gòu)，因長期使用，內(nèi)襯膠板發(fā)生嚴(yán)重老化開裂，導(dǎo)致高溫酸氣直接腐蝕表面鋼殼，極易造成酸霧外逸，污染周邊環(huán)境。 究其原因是文丘里分離器內(nèi)襯的膠板無法承受攜帶顆粒物的高溫酸性氣體沖刷，導(dǎo)致膠板開裂失效。為解決此問題，在新球頂襯膠內(nèi)部加襯一層A、B 混合耐酸膠板修補(bǔ)劑涂層，以增加球頂?shù)哪透邷睾湍湍バ?。?jīng)過半年的使用，改造后的涂層使用良好，未見開裂現(xiàn)象。

3 實(shí)施效果

酸再生濃縮酸管道增加在線堿洗功能后，濃縮酸管道堵塞明顯減少，節(jié)省人工成本及備件費(fèi)用，保證酸霧排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；酸再生布袋除塵器通過布袋選型優(yōu)化，未再發(fā)生“冒紅煙”現(xiàn)象，2019 年11 月檢測顆粒物含量僅為2.3 mg/m3，優(yōu)于《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB132169-2015 中規(guī)定的10 mg/m3。

利用酸堿中和特性對(duì)酸再生濃縮酸管道新增在線堿洗功能，減少了沉淀物對(duì)管道的堵塞，提高了作業(yè)率，降低了維護(hù)成本，避免了酸霧外逸。

4 結(jié)束語

通過對(duì)河鋼唐鋼冷軋薄板廠鹽酸再生環(huán)保系統(tǒng)優(yōu)化，使污染物排放指標(biāo)大幅下降，提高了現(xiàn)場清潔生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，改善了廠界周邊環(huán)境，杜絕環(huán)保事故的發(fā)生及污染物排放超標(biāo)，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益。