某電子企業(yè)酸性廢氣治理工程實(shí)例

劉會成

【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(diǎn)。本文以某電子企業(yè)酸性廢氣處理工程為例，采用“兩級堿噴淋塔”工藝，廢氣處理效率高于95 %。工程實(shí)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。

【關(guān)鍵詞】電子行業(yè);酸性廢氣;兩級堿噴淋塔

中圖分類號： X517 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）10-0244-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.10.108

An Example of Acidic Waste Gas Treatment Project of an Electronic Enterprise

LIU Hui-cheng

（Academy of Environmental Planning & Design，Co.，Ltd.，Nanjing University，Nanjing Jiangsu 210093，China）

【Abstract】The acidic waste gas generated in the production process of the electronics industry has the characteristics of l， high corrosiveness， toxicity and harmfulness. In this paper， an acidic waste gas treatment project of an electronic enterprise is taken as an example， in which the “two-stage alkali spray tower” process is used to treat acidic waste gas， and the waste gas treatment effiency is higher than 95 %. The engineering example shows that the two-stage alkali spray tower process can achieve deep purification， economic feasibility and high stability.

【Key words】Electronics industry; Acidic waste gas; Two-stage alkali spray tower

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(shí)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(shí)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?；瘜W(xué)法[2]是利用酸堿中和原理實(shí)現(xiàn)廢氣的凈化，如堿噴淋塔處理工藝，該工藝?yán)酶咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)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?？孔灾亓飨蛟O(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(diǎn)及其使用范圍，電子企業(yè)產(chǎn)生的酸性廢氣腐蝕性強(qiáng)，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(jì)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(jī)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(jī)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(bǔ)充吸收液的消耗。

2 設(shè)備參數(shù)及工藝特點(diǎn)

根據(jù)企業(yè)廢氣特點(diǎn)、工藝分析以及同類廢氣噴淋塔實(shí)際運(yùn)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(jī)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(shí)間保證廢氣吸收過程的穩(wěn)定。堿噴淋塔運(yùn)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(shí)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(yùn)行分析

3.1 運(yùn)行效果

兩級堿噴淋塔投入運(yùn)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(shí)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(yùn)行電費(fèi)、耗材維護(hù)費(fèi)用、藥品費(fèi)用。設(shè)備運(yùn)行電費(fèi)約為110萬元，耗材維護(hù)費(fèi)用為12萬元，藥品費(fèi)用為1.6萬元，則年總運(yùn)行費(fèi)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(qiáng)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(shí)例證明，對電子行業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的腐蝕性強(qiáng)、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。

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