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酸性废气治理工艺在电子行业应用案例

  酸性废气主要成分有盐酸、醋酸、硝酸、硫酸、磷酸等,电子企业酸性废气主要成分盐酸和硝酸两大类。酸性废气达标治理主要工艺是两级碱喷淋技术,在去除酸性物质上可以达到95%以上。酸碱中和方法处理废气净化程度高,在经济划算,稳定性也比较强。

  

  电子元件的超声清洗、前清洗、腐蚀、蚀刻、淀积、去污、背面蒸发等生产工艺中,因原辅材料的使用容易产生酸性废气。某电子企业的主要产品为铝电解电容器和电源基板,由于硅片清洗、氧化膜腐蚀、沟槽刻蚀和化学镀镍等生产过程中需要使用大量盐酸,因此该企业产生了大量有组织酸性废气,主要成分为氯化氢,该酸性废气具有腐蚀、有毒有害特性,对周边环境和人身安全可能会产生严重影响,合理收集和有效净化处理酸性废气已成为该企业实现清洁生产的关键。


酸性废气治理

  

  1废气特性和处理要求

  

  1.1废气处理要求

  

  该企业工艺废气中的氯化氢执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准,氯化氢最高允许排放浓度30mg/m3,最高允许排放速率0.43kg/h,排气筒高度20m。

  

  1.2设计工艺流程

  

  为保证企业生产过程中产生的含有氯化氢酸性废气的污染物去除效率达到95%的稳定达标排放目标,并考虑经济性,该企业采取“两级碱喷淋塔”处理工艺对酸性废气进行处理。

  

  含有氯化氢的酸性废气由风管引入喷淋塔,在风机的动力作用下,迅速充满进气段空间,在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出,酸性废气与吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应,废气经过净化后,再经除雾板脱水除雾,净化后的气体通过风机排向高空。吸收液吸收完酸性气体成分后落入塔底,沿塔底管道排出,进入污水处理系统。此外,可通过添加界面活性剂进一步提升酸性废气的去除效率。该处理工艺不断消耗吸收液,需持续地将调配好的吸收液注入系统中,用于补充吸收液的消耗。

  

  2设备参数及工艺特点

  

  根据企业废气特点、工艺分析以及同类废气喷淋塔实际运行效果,采用两级碱液喷淋方式吸收处理酸性废气,酸性废气通过设备配套管道从塔体下方进气口沿切向进入喷淋塔,在风机的动力作用下,迅速充满进气段空间,在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出,形成无数细小雾滴与气体充分混合、接触,继而被水吸收。喷淋液采用人工配料,碱液保证pH值在10左右,通过控制空塔流速和滞贮时间保证废气吸收过程的稳定。碱喷淋塔运行风量为30000m3/h,空塔气速为1.35m/s,液气比为3L水/m3废气,喷淋密度为9.7m3/(m2﹒h),停留时间为4.8s。该工艺相对较为简单,管理、操作及维修相当方便简洁,不会对车间的生产造成任何影响,由于压降较低,操作弹性大,酸碱反应速度快、进行彻底,且具有很好的除雾性能。

  

  3工程运行分析

  

  3.1运行效果

  

  两级碱喷淋塔投入运行后,测定进、出气口酸性废气中氯化氢的产生浓度、产生速率、排放浓度和排放速率指标,检测结果见表1。由表1可知,进气口氯化氢的产生浓度为5.88mg/m3,产生速率为0.50kg/h;经“两级碱喷淋塔”处理后,氯化氢的排放浓度为0.29mg/m3,排放速率为0.03kg/h,可稳定达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准,处理效率高达95.1%。结果表明,两级碱喷淋塔对含有氯化氢的酸性废气去除效果显著,可实现废气长期稳定达标排放。

  

  3.2经济效益分析

  

  该工程酸性废气处理系统主要投资为设备的一次性投资、设备运行电费、耗材维护费用、药品费用。设备运行电费约为110万元,耗材维护费用为12万元,药品费用为1.6万元,则年总运行费用为123.6万元,在企业可以接受的范围内,该措施经济上可行。

  

  4结论

  

  电子企业的酸性废气具有强腐蚀性,对大气破坏程度较深。而两级碱性喷淋技术可以实现酸性废气达标处理。酸碱中和产生的物质不会造成二次污染,在工艺中也较经济可行。目前,工业废气包括VOCs、有机废气、酸性废气等,想要实现废气零排放,要先了解废气的种类,并制定经济可行的工艺。

  

  针对排放的腐蚀性强的氯化氢酸性废气,该电子企业采用“两级碱喷淋塔”处理系统对其进行处理。通过对比产生、排放浓度和速率可知,该处理系统对氯化氢酸性废气的去除效率可达95%以上。工程实例证明,对电子行业企业产生的腐蚀性强、有毒有害的氯化氢酸性废气,可采用“两级碱喷淋塔”净化工艺,以达到高效净化、经济可行、稳定性高的效果。

  

酸性废气治理

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