摘要：某電子企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢氣具有腐蝕性、有毒有害的特點。本文以某電子企業(yè)酸性廢氣治理工程為例，采用“兩級堿噴淋塔”工藝，廢氣處理效率高于95 %。工程實例表明“兩級堿噴淋塔”處理工藝可達(dá)到深度凈化、經(jīng)濟(jì)可行、穩(wěn)定性高的效果。

電子元件的超聲清洗、前清洗、腐蝕、蝕刻、淀積、去污、背面蒸發(fā)等生產(chǎn)工藝中，因原輔材料的使用容易產(chǎn)生酸性廢氣。某電子企業(yè)的主要產(chǎn)品為鋁電解電容器和電源基板，由于硅片清洗、氧化膜腐蝕、溝槽刻蝕和化學(xué)鍍鎳等生產(chǎn)過程中需要使用大量鹽酸，因此該企業(yè)產(chǎn)生了大量有組織酸性廢氣，主要成分為氯化氫，該酸性廢氣具有腐蝕、有毒有害特性，對周邊環(huán)境和人身安全可能會產(chǎn)生嚴(yán)重影響[1]，合理收集和有效凈化處理酸性廢氣已成為該企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵。

目前國內(nèi)外對酸性廢氣凈化手段主要包括吸附法、化學(xué)法及濕式高壓靜電法等[2]。吸附法利用活性炭等吸附劑的未平衡和未飽和分子引力或者化學(xué)鍵力特性對氣態(tài)分子進(jìn)行捕捉[3]，使氣體污染物濃聚并吸附在活性炭表面，由此實現(xiàn)廢氣凈化。該方法操作原理簡單，吸附量大，熱穩(wěn)定性好，但凈化效率不高，且活性炭消耗量大，具有飽和性，需要定期進(jìn)行更換。化學(xué)法[2]是利用酸堿中和原理實現(xiàn)廢氣的凈化，如堿噴淋塔處理工藝，該工藝?yán)酶咚龠\轉(zhuǎn)的風(fēng)機和噴嘴，使吸收液充分霧化，加大吸收液與酸性廢氣的接觸面積，達(dá)到凈化目的。堿噴淋塔凈化效率高，經(jīng)濟(jì)可行，技術(shù)成熟穩(wěn)定性好，但需要持續(xù)加入調(diào)配好的吸收液[4]。濕式高壓靜電法主要通過帶電電極放射出電子，把廢氣電離成正負(fù)離子，酸性顆粒碰到電子而產(chǎn)生電荷，荷電后的酸性顆粒向電性相反的電極移動后，移向沉淀電極并將電荷傳給沉淀極，失去電荷后的酸霧顆粒靠自重流向設(shè)備底部而得以去除;該方法對酸性廢氣去除率高，但耗電量大，投資成本較高。不同凈化技術(shù)各有優(yōu)缺點及其使用范圍，電子企業(yè)產(chǎn)生的酸性廢氣腐蝕性強，但現(xiàn)有酸性廢氣處理裝置不能滿足去除率大于95%且廢氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的要求，綜合廢氣特性、凈化效果、經(jīng)濟(jì)成本、穩(wěn)定性等因素，該企業(yè)采用噴淋塔以達(dá)到酸性廢氣處理高效、經(jīng)濟(jì)的效果。

1 廢氣特性和處理要求

1.1 廢氣處理要求

該企業(yè)工藝廢氣中的氯化氫執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）二級標(biāo)準(zhǔn)，氯化氫最高允許排放濃度30mg/m3，最高允許排放速率0.43kg/h，排氣筒高度20m。

1.2 設(shè)計工藝流程

為保證企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有氯化氫酸性廢氣的污染物去除效率達(dá)到95%的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放目標(biāo)，并考慮經(jīng)濟(jì)性，該企業(yè)采取“兩級堿噴淋塔”處理工藝對酸性廢氣進(jìn)行處理。

含有氯化氫的酸性廢氣由風(fēng)管引入噴淋塔，在風(fēng)機的動力作用下，迅速充滿進(jìn)氣段空間，在噴淋段中吸收液從均布的噴嘴高速噴出，酸性廢氣與吸收液進(jìn)行氣液兩相充分接觸吸收中和反應(yīng)，廢氣經(jīng)過凈化后，再經(jīng)除霧板脫水除霧，凈化后的氣體通過風(fēng)機排向高空。吸收液吸收完酸性氣體成分后落入塔底，沿塔底管道排出，進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。此外，可通過添加界面活性劑進(jìn)一步提升酸性廢氣的去除效率。該處理工藝不斷消耗吸收液，需持續(xù)地將調(diào)配好的吸收液注入系統(tǒng)中，用于補充吸收液的消耗。

2 設(shè)備參數(shù)及工藝特點

根據(jù)企業(yè)廢氣特點、工藝分析以及同類廢氣噴淋塔實際運行效果，采用兩級堿液噴淋方式吸收處理酸性廢氣，酸性廢氣通過設(shè)備配套管道從塔體下方進(jìn)氣口沿切向進(jìn)入噴淋塔，在風(fēng)機的動力作用下，迅速充滿進(jìn)氣段空間，在噴淋段中吸收液從均布的噴嘴高速噴出，形成無數(shù)細(xì)小霧滴與氣體充分混合、接觸，繼而被水吸收。噴淋液采用人工配料，堿液保證pH值在10左右，通過控制空塔流速和滯貯時間保證廢氣吸收過程的穩(wěn)定。堿噴淋塔運行風(fēng)量為30000m3/h，空塔氣速為1.35m/s，液氣比為3L水/m3廢氣，噴淋密度為9.7m3/（m2﹒h），停留時間為4.8s。該工藝相對較為簡單，管理、操作及維修相當(dāng)方便簡潔，不會對車間的生產(chǎn)造成任何影響，由于壓降較低，操作彈性大，酸堿反應(yīng)速度快、進(jìn)行徹底，且具有很好的除霧性能。

3 工程運行分析

3.1 運行效果

兩級堿噴淋塔投入運行后，測定進(jìn)、出氣口酸性廢氣中氯化氫的產(chǎn)生濃度、產(chǎn)生速率、排放濃度和排放速率指標(biāo)，檢測結(jié)果見表1。由表1可知，進(jìn)氣口氯化氫的產(chǎn)生濃度為5.88mg/m3，產(chǎn)生速率為0.50kg/h;經(jīng)“兩級堿噴淋塔”處理后，氯化氫的排放濃度為0.29mg/m3，排放速率為0.03kg/h，可穩(wěn)定達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）二級標(biāo)準(zhǔn)，處理效率高達(dá)95.1%。結(jié)果表明，兩級堿噴淋塔對含有氯化氫的酸性廢氣去除效果顯著，可實現(xiàn)廢氣長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

該工程酸性廢氣處理系統(tǒng)主要投資為設(shè)備的一次性投資、設(shè)備運行電費、耗材維護(hù)費用、藥品費用。設(shè)備運行電費約為110萬元，耗材維護(hù)費用為12萬元，藥品費用為1.6萬元，則年總運行費用為123.6萬元，在企業(yè)可以接受的范圍內(nèi)，該措施經(jīng)濟(jì)上可行。

4 結(jié)論

針對排放的腐蝕性強的氯化氫酸性廢氣，該電子企業(yè)采用“兩級堿噴淋塔”處理系統(tǒng)對其進(jìn)行處理。通過對比產(chǎn)生、排放濃度和速率可知，該處理系統(tǒng)對氯化氫酸性廢氣的去除效率可達(dá)95%以上。工程實例證明，對電子行業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的腐蝕性強、有毒有害的氯化氫酸性廢氣，可采用“兩級堿噴淋塔”凈化工藝，以達(dá)到高效凈化、經(jīng)濟(jì)可行、穩(wěn)定性高的效果。