于雙波

（黑龍江昊華化工有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

氯堿工業(yè)是一個基本的化學(xué)工業(yè)，生產(chǎn)的氯氣和燒堿在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中有著重要作用和廣泛用途。在鹽酸生產(chǎn)的過程中，如果控制措施不合理，會排放氯化氫到大氣中。在鹽酸外送的過程中，鹽酸經(jīng)過酸泵時期自身循環(huán)產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)過真空泵進(jìn)入酸循環(huán)罐進(jìn)行處理，在實際作業(yè)的過程中，依然存在著酸氣外溢的情況，并且廢酸循環(huán)過程中運行的設(shè)備比較多，需要對其工藝進(jìn)行改進(jìn)，促進(jìn)鹽酸生產(chǎn)中廢氣的有效處理，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 鹽酸生產(chǎn)的工藝和廢氣吸收工藝流程

氯化氫處理得到的氯氣和氫氣分別經(jīng)過氯氣緩沖罐、氫氣緩沖罐、氯氣阻火器、氫氣阻火器和各自的流量調(diào)節(jié)閥，按照一定的比例（通常是氯氣和氫氣1∶1.05～1∶1.10）進(jìn)入石墨合成爐的石英燈頭。氯氣經(jīng)過石英燈頭前進(jìn)行混合燃燒，生成氯化氫，生成的氯化氫向下進(jìn)入冷卻吸收階段，在合成爐的頂部進(jìn)入尾氣塔來的稀酸，最后經(jīng)過處理進(jìn)入吸收段。同時氯化氫不斷地被稀酸吸收，氣體中的氯化氫濃度越來越低，酸的濃度越來越高，最后沒有被吸收的氯化氫經(jīng)過石墨爐底部的風(fēng)頭進(jìn)行氣液分離，濃鹽酸經(jīng)過封罐進(jìn)入鹽酸貯罐中。沒有被吸收的氯化氫進(jìn)入尾氣塔的底部，并且使用高純水經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計從尾氣塔的頂部進(jìn)行噴淋，對逆流而上的氯化氫進(jìn)行吸收，形成相應(yīng)的稀鹽酸，經(jīng)過液封進(jìn)入石墨爐。在尾氣塔頂部出來的尾氣采用水力噴射器進(jìn)行抽取，經(jīng)過循環(huán)酸罐進(jìn)行分離，不凝氣體進(jìn)行放空或者自行放空。尾氣吸收的工藝流程如圖1所示。

圖1 尾氣吸收的工藝流程

2 鹽酸生產(chǎn)過程中尾氣處理的現(xiàn)狀

（1）第一次處理。隨著我國鹽酸生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，鹽酸的生產(chǎn)能力在不斷增加，并且噴射泵的吸收水量也在增加，一次水費以及排污費用在不斷增加。大量的吸收水排放對水質(zhì)產(chǎn)生污染，并且產(chǎn)生相應(yīng)的廢水處理。通過對吸收下水進(jìn)行檢測，其多數(shù)的下水呈現(xiàn)出中性，可以進(jìn)行相應(yīng)的回收利用。因此，噴射泵下水排放到循環(huán)水池中，采用水泵輸入循環(huán)水裝置中的熱水池內(nèi)，能夠作為循環(huán)冷卻水。

（2）第二處理處理。經(jīng)過第一次處理，運行一段時間之后，操作人員的操作水平存在差異，或者吸模式吸收器的工作效果較差，對水的pH吸收有所降低。有時候會產(chǎn)生嚴(yán)重的情況，pH降低為零，形成酸性水，造成循環(huán)水的水質(zhì)受到污染，對設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)的腐蝕和損壞。在第二次的處理過程中，尾氣吸收水在酸罐揮發(fā)其吸收塔中，作為吸收塔的中的吸收水，是能夠進(jìn)行相應(yīng)的配酸。在第二次的處理匯總中，有著一定的作用，存在吸收不徹底的情況，造成環(huán)境的污染，需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

（3）經(jīng)過相應(yīng)的研究，在酸罐揮發(fā)氣吸收塔的附近建筑相應(yīng)的地下吸收水集水池，并且配有相應(yīng)的氟泵設(shè)施，對稀酸水進(jìn)行輸送到噴射泵中，可以作為尾氣循環(huán)吸收水進(jìn)行循環(huán)使用。同時另一部分進(jìn)入產(chǎn)酸系統(tǒng)中，作為發(fā)酸為其吸收塔中的洗手水，能夠?qū)φ麄€水系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)，對為其吸收水的排放進(jìn)行解決，同時能夠?qū)崿F(xiàn)對尾氣的良好處理。在設(shè)計的過程中，保留一定的原一次水，使用截止閥對其進(jìn)行控制，操作人員在生產(chǎn)的過程中能夠?qū)ζ溥M(jìn)行靈活的控制，保證生產(chǎn)的安全穩(wěn)定。同時，對尾氣吸收水進(jìn)行并入，實現(xiàn)節(jié)水和環(huán)保的效果。

3 鹽酸生產(chǎn)過程中廢氣處理中的問題

3.1 氫氣放空存在過量

在鹽酸生產(chǎn)的過程中，尾氣放空的廢氣主要成分有氫氣、氯化氫、二氧化碳等雜質(zhì)氣體。氫氣是生產(chǎn)過量的情況下正常放空，在鹽酸生產(chǎn)過程中，尾氣中含有微量的氯化氫氣體，需要對氯化氫氣體進(jìn)行吸收和處理，實現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能的目的，達(dá)到降低消耗的目標(biāo)。

3.2 鹽酸循環(huán)的過程中產(chǎn)生相應(yīng)的廢氣

在鹽酸生產(chǎn)的過程中，其工藝流程中有高純鹽酸儲罐、鹽酸儲罐以及廢酸循環(huán)罐。在生產(chǎn)的過程中，根據(jù)生產(chǎn)的需求對高純鹽酸進(jìn)行相應(yīng)的輸送到生產(chǎn)界之外。因此，在鹽酸循環(huán)泵循環(huán)的過程中會產(chǎn)生相應(yīng)的廢氣。同時工業(yè)鹽酸外裝車的過程中，會存在少量廢氣外溢，輸送到空氣中污染環(huán)境。在進(jìn)行廢氣處理的過程中，在廢酸循環(huán)罐中設(shè)置離心泵

和配套的水流噴射泵進(jìn)行廢氣的處理工作。

4 鹽酸生產(chǎn)過程中廢氣處理的有效改進(jìn)措施

4.1 鹽酸儲罐循環(huán)泵的改進(jìn)措施

在離子膜制堿生產(chǎn)的過程中，需要一定的高純酸，因此，高純酸處于一種連續(xù)生產(chǎn)的狀態(tài)中，高純酸中廢酸循環(huán)泵處于一直開機的狀態(tài)，并且在日常的生產(chǎn)過程中，連續(xù)工作的時間比較長，在鹽酸裝車的過程中，鹽酸儲罐需要開啟循環(huán)泵對廢氣進(jìn)行吸收，并且對設(shè)備的使用功率進(jìn)行查看，保證廢氣處理過程中，循環(huán)泵各項設(shè)備的參與符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

表1 循環(huán)泵各項設(shè)備運行數(shù)據(jù)

對表格進(jìn)行相應(yīng)的分析可以看出，廢酸循環(huán)泵其功率比較大，滿足生產(chǎn)的需求，因此，在高純酸廢酸循環(huán)罐的尾氣進(jìn)口管線出需要進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，對其工藝進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，使其位置優(yōu)化到廢酸循環(huán)罐廢氣進(jìn)口處。高純酸的尾氣經(jīng)過廢氣管線能夠進(jìn)入廢酸循環(huán)罐內(nèi)，能夠?qū)Ω呒兯嵫h(huán)泵的持續(xù)運行進(jìn)行改善，實現(xiàn)節(jié)能和降低消耗的目標(biāo)。

4.2 水流噴射泵的改進(jìn)措施

在鹽酸生產(chǎn)的過程中，尾氣中含有微量的氯化氫氣體，因此，保證循環(huán)泵設(shè)備能夠滿足流量的情況下，對水流噴射泵的抽氣量和水流量不足的問題進(jìn)行考慮，對其設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行分析，對其進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

經(jīng)過相應(yīng)的改進(jìn)之后，水流噴射泵的進(jìn)口增加其變徑，并且安裝相應(yīng)類型的水流噴射泵，配置相應(yīng)的配套離心泵，滿足廢酸循環(huán)泵的需求。在鹽酸生產(chǎn)的過程中，對尾氣吸收的工藝進(jìn)行優(yōu)化，并且對生產(chǎn)過程中的廢氣排放問題進(jìn)行解決，保證鹽酸界區(qū)域內(nèi)的氯化氫數(shù)據(jù)檢測為零。在對生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)之后，能夠?qū)}酸的外售、裝車以及輸送等環(huán)節(jié)的廢氣進(jìn)行有效處理，避免對環(huán)境產(chǎn)生污染，優(yōu)化工作的環(huán)境，同時能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

5 鹽酸生產(chǎn)中氯化氫回收處理的方法

現(xiàn)階段，鹽酸的生產(chǎn)主要采取的是水洗法和活性炭吸附以及化學(xué)方式等。從工藝線路上可以分為以下幾種途徑。

5.1 絕熱吸收生產(chǎn)工藝

氯堿生產(chǎn)企業(yè)使用氯氣和氫氣生產(chǎn)相應(yīng)的鹽酸，警告過冷卻后在填料塔進(jìn)行絕熱吸收，為其進(jìn)入水流噴射泵以及地下水道進(jìn)行處理，對尾氣進(jìn)行放空處理。

5.2 一級膜式吸收和二級絕熱吸收

在氯堿企業(yè)通過電解產(chǎn)生氯氣和氫氣，在合成爐中進(jìn)行氯化氫氣體的合成，在經(jīng)過冷卻之后在膜式吸收塔中進(jìn)行處理，之后經(jīng)過二級填料塔進(jìn)行絕熱吸收，在這個過程中吸收的尾氣經(jīng)過水流噴射泵進(jìn)行處理，最后進(jìn)行尾氣放空。

5.3 二級膜式吸收

在氯堿生產(chǎn)的過程中，采用電解生產(chǎn)的氯氣和情境，經(jīng)過合成爐生產(chǎn)氯化氫氣體，采用冷卻器進(jìn)行處理，經(jīng)過一級膜式吸收塔處理，之后進(jìn)行二級膜式塔進(jìn)行處理，最后進(jìn)行尾氣放空。二級膜式塔具有比較好的吸收效果，不用采取水流噴射泵進(jìn)行尾氣處理。

5.4 “三合一”鹽酸爐生產(chǎn)工藝

氯堿企業(yè)使用自產(chǎn)的氯氣和氫氣，在合成爐中進(jìn)行合成，經(jīng)過冷卻器進(jìn)行冷卻處理，在吸收塔中經(jīng)過三合一的石墨爐進(jìn)行完成，生產(chǎn)合格的鹽酸產(chǎn)品，通過水流噴射泵進(jìn)行處理。

5.5 “二合一”合成爐生產(chǎn)工藝

氯堿企業(yè)通過氯氣和氫氣的合成形成氯化氫氣體，并且對其冷卻在同一個系統(tǒng)中進(jìn)行完成，吸收環(huán)節(jié)則是在二級膜式吸收塔中完成，之后對其進(jìn)行排放。

上述是5種比較常見的鹽酸生產(chǎn)工藝，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，技術(shù)在不斷提高，氯化氫氣體的純度在提高，吸收率也在增加。對鹽酸生產(chǎn)的實際情況進(jìn)行分析，提出廢氣閉路循環(huán)的新工藝，使得鹽酸生產(chǎn)形成封閉系統(tǒng)，最終將無毒害物質(zhì)排放環(huán)境中，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。

6 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)也在快速發(fā)展，鹽酸是現(xiàn)代工業(yè)中常用的一種基本原料，是化工企業(yè)成產(chǎn)的重要產(chǎn)品。化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，環(huán)保受到越來越多的重視，因此，需要對環(huán)保的各個細(xì)節(jié)進(jìn)行重視，并且對生產(chǎn)的流程和工藝進(jìn)行完善和控制，避免在生產(chǎn)中存在滴漏、外溢的情況，對各項生產(chǎn)設(shè)備如合成爐和吸收塔等進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，促使其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，促進(jìn)鹽酸生產(chǎn)環(huán)境的全面優(yōu)化。在未來的生產(chǎn)過程中，需要對其工藝進(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目標(biāo)，促進(jìn)環(huán)保能力的優(yōu)化，實現(xiàn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。