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初轧酸洗槽酸雾处理系统设计

来源: 作者: 发布时间:2012-01-09  

太钢初轧厂现有三个大型酸洗槽用于不锈钢酸洗生产中,投产运行初期,因产量较低,酸洗中产生的硫酸雾仅靠设置排风系统经简单的处理后即可满足当时的环保要求。但随着太钢150万吨不锈钢系统这一宏伟工程的全面实施,初轧厂不锈钢也随之需要增加产量,因此在酸洗过程中产生的酸雾量和浓度也在不断地增加,造成岗位浓度超标,排放浓度不达标的现象,污染了车间和周围环境。为改善环境、实现清洁生产,决定对旧有的初轧酸洗槽酸雾净化系统进行全面改造。

一、 净化方式

1、系统选择

根据酸洗工艺,三个酸洗槽介质均为硫酸溶液,酸洗槽的规格经实测均为8500×1610×3100mm(长×宽×高),酸洗工作温度为6080℃,钢材酸洗过程中产生的硫酸雾浓度约为400mg/m3。设计考虑酸洗槽处利用旧有排风系统拆除后现有酸洗车间内狭窄的场地设置有效的净化系统,并不得妨碍生产操作的要求。经现场勘察操作过程、场地实测,最终采用新建一套酸雾净化系统,选用技术先进、吸收效果好、成熟可靠的大型玻璃钢酸雾净化塔,酸雾经新设置的槽边吹吸式排风罩,由侧吸罩吸入后经管道送入酸雾净化塔内与碱液充分接触进行中和反应,达到酸碱中和目的。

2、净化系统的可行性

因国内生产玻璃钢酸雾净化塔的厂商一般最大处理风量只做到50000 m3h,而现场狭窄的场地不允许设三个送、排风系统,只能设置一台总风量120000 m3h酸雾净化塔及引风机系统来净化、排除三个酸洗槽的风量,并且塔体直径只允许做到5200mm,这样就使得塔体内的风速达到1.6ms,远大于正常设计风速1.0 ms。因此,通过与制造商反复进行方案论证及现场考察,最终确定了采用多级碱液喷淋并采取特殊结构制造以延长酸雾在塔内的滞留时间,保证了酸雾与碱液充分接触,从而达到较好的中和效果,净化效率可达到95%。整套系统采用负压形式,有效提高风机的使用寿命,同时有利于废气在塔内的均匀流动,气、液两相的充分接触反应,提高净化效率。完全相同规格的酸雾净化塔虽然首次应用,但类似的直径小于此规格的净化塔已有过很好的应用。

二、净化系统工艺设计

1、工艺流程

  为了不影响酸洗工艺操作,并且保证有害的含酸气体不经过操作人员的呼吸区,设计采用槽边排风罩的形式来控制由酸洗槽内液面散发的有害气体。根据槽边排风罩的设计原则,槽边排风罩的形式应根据槽宽(B)确定。一般槽宽B700m时,采用单侧排风罩;槽宽700B1200时,采用双侧排风罩。槽宽B1200,槽面无突出部分和取放工件不频繁时,宜设置吹吸式排风罩。由于本工程中槽宽为1610mm,故根据槽边排风罩的设计原则及现场实际操作情况,确定排风罩的形式采用吹吸式排风罩,即在每个酸洗槽的操作侧设置吹风罩,相对的另一侧设置吸风罩,利用喷射气流的射流原理,由送风机送出风产生覆盖效应,而引风机产生吸风将酸槽中挥发出来的酸雾以及覆盖气流及时吸入罩内,经吸风管道送入酸雾净化塔进行酸碱中和。酸洗时产生的硫酸雾气采用浓度为6~10%NaOH溶液进行吸收,其反应式为:2NaOHH2SO4Na2SO4+2H2O,净化后的气体以高标准的排放要求经烟囱排至大气。

2)系统风量的确定

吹吸气流是一种性质比较复杂的气流,风量的计算方法较多,本工程考虑槽液温度(低于100)、槽宽及以往类似的其他酸洗槽排风罩的使用效果等因素,确定按槽液温度修正系数计算法进行计算:

每个酸槽送风量: L1300KB2 L 300 x 1x 1.612 x 8.5 6609m3h

每个酸槽排风量:L26 L1 6 x 6609 39660m3h

式中:K――槽内溶液的温度系数( 温度95~700C时,K=1) 

 B――槽宽(m  L――槽长(m

按照以上计算结果,设置三台送风机,一台引风机分别经3x13个(型号26#)槽边吹、吸风罩进行送、排风,配置一套玻璃钢酸雾净化塔,处理风量为120000 m3h

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