Savas hulladékgáz-kezelő rendszer

Savas hulladékgáz keletkezik olyan folyamatokban, mint a lítium akkumulátor katód anyaggyártás, galvanizálás, fémek pácolás, kémiai szintézis és félvezetőgyártás. A fő szennyező anyagok közé tartozik a hidrogén-klorid (HCl), a kénsavköd (H2SO4), a hidrogén-fluorid (HF), a salétromsavköd (HNO3) és a vegyes savgőzök. Ezek a gázok maró hatásúak a berendezésekre, károsak az emberi légzőrendszerre, és szigorú kibocsátási határértékek vonatkoznak rájuk. A DeFa savas hulladékgáz-kezelő rendszert úgy tervezték, hogy többlépcsős nedves súrolással megfogja és semlegesítse ezeket a szennyező anyagokat. A Shengyuan Technology gyártja DeFa márkanév alatt.

A rendszer a lúgos abszorpciót használja elsődleges kezelési mechanizmusként, oxidációs vagy redukciós lépésekkel kombinálva, ahol az adott savkomponensek esetében szükséges. Konfigurálható folyamatos működésre magas páratartalmú és korrozív környezetben. A tipikus alkalmazások közé tartozik a katód anyagú kalcinációs kipufogógáz, az elektródabevonatú szárítási kipufogógáz, a pácolósor kipufogógáza és a laboratóriumi füstelszívó kisülés.

A kezelés elve

Abszorpciós kémia

A savas gázok egy keringő lúgos oldatba szívódnak fel. A leggyakoribb semlegesítési reakciók a következők:

• HCl + NaOH → NaCl + H2O
• H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
• HF + NaOH → NaF + H2O
• HNO₃ + NaOH → NaNO3 + H2O

Közvetlenül nehezen felszívódó gázok, például NOₓ esetében redukáló- vagy oxidálószer adható a mosólúghoz, hogy oldhatóbb formákká alakítsák. A reakciótermékek a keringő vízben maradnak, és időszakonként a szennyvíztisztító rendszerbe kerülnek.

Többlépcsős súrolás

Egyetlen mosási fokozat gyakran nem elegendő vegyes saváramok vagy magas bemeneti koncentrációk esetén. A DeFa rendszer két vagy három súrolási fokozatot használ sorozatban:

• Első szakasz:Elsődleges semlegesítés. A gáz érintkezésbe kerül egy lúgos permettel vagy töltetréteggel, ahol az erős savak többsége felszívódik.
• Második szakasz:Polírozó felszívódás. Egy második csomagolt ágy vagy permetező kamra eltávolítja a maradék savködöt és a finom cseppeket.
• Harmadik szakasz (nem kötelező):Páramentesítés vagy speciális kezelés. A ködeltávolító felfogja a magával ragadó cseppeket, vagy egy oxidáló/redukáló fokozat kezeli az olyan speciális vegyületeket, mint az NOₓ vagy a H2S.

Gáz-folyadék érintkezési módszerek

A sav típusától, koncentrációjától és légáramlásától függően különböző érintkezési módszereket alkalmaznak:

• Csomagolt ágysúroló:Alkalmas olyan jól oldódó gázokhoz, mint a HCl és a HF. A tömítés nagy felületet biztosít a gáz-folyadék érintkezéshez. Véletlenszerű vagy strukturált tömítés választható a nyomásesés és a szennyeződési hajlam alapján.
• Permetező torony:Magas poros vagy magas hőmérsékletű gázokhoz használják, ahol a tömítés eltömődhet. Egyszerű felépítés és alacsony karbantartási igény, de kissé alacsonyabb abszorpciós hatékonyság szakaszonként.
• Venturi gázmosó:Finom savködöt vagy szubmikron részecskéket tartalmazó gázáramokhoz használják. A nagy gázsebesség finom cseppeket hoz létre, amelyek felfogják a részecskéket és a savas ködöt. Gyakran használják előkezelési szakaszként a csomagolt ágyak előtt.
• Ciklon páramentesítő:A súrolási szakaszok után szerelték fel, hogy eltávolítsák a magával ragadó folyadékcseppeket, mielőtt a gáz belépne a kipufogóventilátorba és a kéménybe.

Műszaki előírások

Rendszerkonfiguráció

Előkezelés (opcionális)

Ha a gáz nagy port, olajködöt vagy magas hőmérsékletet tartalmaz, a súrolótorony elé egy előkezelő fokozatot kell felszerelni. Ez magában foglalhat egy ciklont a por eltávolítására, egy oltótornyot a hőmérséklet csökkentésére, vagy egy Venturi-csövet a finom köd agglomerálására. Az előkezelés védi a tömítést és meghosszabbítja a súrolófolyadék élettartamát.

Súroló torony

A súrolótorony a rendszer magja. Jellemzően függőleges henger, karimás csatlakozásokkal a gázbemenethez, a gázkimenethez, a folyadékbemenethez, a lefolyóhoz és az ellenőrző nyílásokhoz. A torony belső részei a következők:

• Permetező fúvókák a kezdeti gáz-folyadék érintkezéshez
• Rácslemezzel alátámasztott csomagolóréteg
• Folyadékelosztó fejléc a csomagolás felett
• Páramentesítő pad a tetején a cseppek rögzítéséhez

Többlépcsős rendszerek esetén két vagy több csomagolt szakasz egyetlen toronyban van egymásra rakva, közbenső folyadékgyűjtéssel és újraelosztással.

Keringési rendszer

Egy keringető szivattyú szívja ki a súrolófolyadékot az alsó tartályból, és szállítja a permetezőfejekhez. Egy pH-szabályozó figyeli a folyadékot, és aktivál egy adagolószivattyút, hogy szükség szerint friss NaOH-oldatot adjon hozzá. Vezetőképesség- vagy sűrűségmérő használható a lefúvás kiváltására, amikor az oldott sók elérik a beállított koncentrációt.

Kipufogó ventilátor és cső

A centrifugális ventilátor átszívja a gázt a rendszeren, és a kéménybe üríti. A ventilátor a rendszer nyomáseséséhez van kiválasztva, és bevonattal vagy béléssel van ellátva a korrózióállóság érdekében. A rakat magasságát a helyi szóródási követelmények és az épület magassága határozza meg.

Anyag kiválasztása

Alkalmazások

Lítium akkumulátor katód anyaggyártás

A katódos anyag kalcinálása és szintézise során a nyersanyagoktól és az eljárástól függően savas gázok szabadulhatnak fel, például HCl, SO₂ és HF. A DeFa rendszert ezeknek a gázoknak a kezelésére használják kibocsátás előtt. A mosófolyadék jellemzően NaOH-oldat, és a rendszer két vagy három fokozatból áll a kevert saváramok kezelésére. Az anyagválasztásnál figyelembe veszik a fluor jelenlétét, amihez PP vagy PVDF konstrukció szükséges a szabványos FRP helyett.

Galvanizálás és felületkezelés

A galvanizálási vonalak savas ködöt hoznak létre a bevonófürdőkből, különösen krómozás, nikkelezés és pácolás során. A rendszer felfogja a ködöt a tartály felszínén, és egy tömött ágyas súrolón keresztül kezeli. A kezelt gázt egy kéményen keresztül vezetik ki.

Fémpácolás és acélfeldolgozás

Az acél sósavval vagy kénsavval történő pácolása nagy mennyiségű savas ködöt eredményez. A rendszert gyakran push-pull szellőztetéssel szerelik fel a pácolósor mentén. A nagy légáramlás és az alacsony nyomásesés fontos a befogási hatékonyság fenntartásához.

Vegyi és gyógyszeripari gyártás

A vegyi reaktorok és laboratóriumi füstelszívók vegyes savgőzöket bocsáthatnak ki. A rendszer konfigurálható további oxidációs vagy redukciós lépésekkel bizonyos vegyületek, például NOₓ vagy H2S esetében.

Projekt eset: Lítium akkumulátor katód anyag gyártó

Egy közép-kínai katódanyag-gyártó kalcináló kemencéket és keverősorokat üzemeltet, amelyek HCl-t, SO₂-t és nyomokban HF-et tartalmazó savas gázokat bocsátanak ki. Az eredeti kezelőrendszer nem tudta következetesen teljesíteni a kibocsátási határértékeket, és a ventilátor és a légcsatorna korróziója miatt szenvedett.

A projekt egy háromlépcsős DeFa savas füstgázkezelő rendszert fogadott el. Az első szakaszban Venturi-t használnak a finom köd és por agglomerálására. A második fokozat egy PP-vel töltött ágyas mosógép NaOH-cirkulációval. A harmadik szakasz egy páramentesítő és polírozó spray. A ventilátor és az alsó légcsatorna PP-bevonatú acél. Az üzembe helyezés után a kilépő HCl koncentrációja 20 mg/m³ alatt, a HF pedig 5 mg/m³ alatt volt, ami megfelel a helyi kibocsátási szabványoknak. A rendszer több mint két éve üzemelt ütemezett karbantartással és jelentősebb korróziós problémák nélkül.

Telepítés és üzembe helyezés

Helyszíni követelmények

A súrolótornyot jellemzően kültéren, beton alapra vagy szerkezeti acél platformra szerelik fel. Az alapozásnak vízszintesnek kell lennie, és elbírnia kell a torony súlyát, a vizet és a csomagolást. Javasoljuk, hogy a torony alja körül védőszegélyt helyezzenek el, hogy megakadályozzák a véletlen kiömléseket. Hozzáférés szükséges a szivattyú, a pH-szonda és a csomagolás karbantartásához.

Csővezeték csatlakozás

A forrástól a mosó bemenetéig tartó csővezetéknek a lehető legrövidebbnek és közvetlenebbnek kell lennie. A vízszintes pályáknak enyhén lejtéssel kell rendelkezniük a lefolyópont felé, hogy megakadályozzák a kondenzvíz felhalmozódását. Savszervizhez karimás csatlakozások tömítésekkel javasoltak. Rugalmas csatlakozások a ventilátor bemeneténél és kimeneténél csökkentik a rezgésátvitelt.

Üzembe helyezés lépései

1. Töltse fel a keringtető tartályt vízzel, és adjon hozzá NaOH-t a cél pH eléréséhez.
2. Indítsa el a keringtető szivattyút, és ellenőrizze a permetezési mintákat az ellenőrző nyílásokon keresztül.
3. Indítsa el a ventilátort, és ellenőrizze a légáramlás irányát és a rendszer nyomásesését.
4. A folyamatgázt fokozatosan vezesse be. Figyelje a pH-t, és szükség szerint állítsa be az adagolást.
5. 24 órás stabil működés után vegyen mintát a kilépő gázból a savkoncentráció érdekében.
6. Állítsa be a pH-szabályozót és a lefúvatási ütemtervet az üzemi adatok alapján.

Karbantartás

Gyakran Ismételt Kérdések

Kezelheti a rendszer a HCl-t és a HF-et is tartalmazó vegyes savas gázokat?

Igen, de az anyagválasztás kritikus. A HF megtámadja az üvegszálat, így az FRP nem alkalmas a nedves részekre. PP vagy PVDF konstrukció szükséges a toronytesthez, a tömítéshez és a csövekhez. A súrolófolyadék pH-ját elég magasan kell tartani ahhoz, hogy mindkét savat felszívja, és a lefúvatási ütemtervnek figyelembe kell vennie a fluor felhalmozódását.

Hogyan határozhatom meg a szükséges súrolási szakaszok számát?

A fokozatok száma a bemeneti koncentrációtól, a szükséges kimeneti koncentrációtól és a célgázok oldhatóságától függ. Mérsékelt bemeneti koncentrációjú egyedi savak esetén gyakran elegendő két szakasz. Kevert savak vagy magas bemeneti koncentráció esetén három szakaszra lehet szükség. Technikai csapatunk ki tudja számítani a fokozatok számát az Ön konkrét gázösszetétele és kibocsátási határértéke alapján.

Mi a tipikus NaOH fogyasztás?

A NaOH fogyasztás a gáz savterhelésétől függ. Durva becslés szerint 1 kg HCl-hez körülbelül 1,1 kg NaOH-ra van szükség (100%-os alapra). H2SO4 esetén 1 kg-hoz körülbelül 0,8 kg NaOH szükséges. A tényleges fogyasztás magasabb a lefúvatási veszteségek és a pH-szabályozás toleranciája miatt. Az adagolószivattyú és a pH-szabályozó minimalizálja a pazarlást.

Hogyan kezelik a mosóból származó szennyvizet?

A keringő folyadék felhalmozza a semlegesítési reakcióból származó oldott sókat. Amikor a sókoncentráció elér egy beállított értéket, a folyadék egy részét a szennyvíztisztító rendszerbe fújják le. A lefúvatás jellemzően semleges vagy enyhén lúgos, és nátriumsókat tartalmaz. Kezelés nélkül nem szabad közvetlenül víztestbe engedni. Egyes esetekben a lefúvatás elpárologtatható vagy újra felhasználható, a helyi előírásoktól függően.

A rendszer képes kezelni a magas hőmérsékletű kipufogógázt?

A standard rendszert 80°C-ig terjedő bemeneti hőmérsékletre tervezték. Magasabb hőmérséklet esetén előhűtési fokozat szükséges. Ez lehet vízpermettel ellátott oltótorony, hőcserélő vagy hígítólevegő csappantyú. A hűtési mód a gáz összetételétől, hőmérsékletétől és a hővisszanyeréstől függ.

Mennyi a tömítés és a toronytest várható élettartama?

Normál működési körülmények között megfelelő pH-szabályozás és rendszeres karbantartás mellett a PP vagy FRP toronytest 10-15 évig bírja. A csomagolás jellemzően 5-8 évig tart, a szennyeződéstől és a fluorid vagy más agresszív összetevők jelenlététől függően. A HF szolgáltatás csökkentheti a csomagolás élettartamát, ezért gyakoribb ellenőrzés javasolt.

Vannak referencia telepítések a lítium akkumulátor iparban?

Igen. Egy közép-kínai lítium akkumulátor katódanyag-gyártó cég több mint két éve üzemeltet egy DeFa háromlépcsős savas füstgázkezelő rendszert. A rendszer kezeli a kalcinálási és keverési folyamatok kipufogógázait, amelyek HCl-t, SO₂-t és nyomokban HF-et tartalmaznak. A kimeneti koncentrációk a helyi kibocsátási határértékek alatt vannak, és a rendszer csak ütemezett karbantartást igényelt.

A DeFa-ról

A DeFa a Shengyuan Technology környezettisztító berendezés márkája. A cég több mint 20 éves tapasztalattal rendelkezik a nagyfeszültségű tápegységek, plazma alkalmazások és ipari kipufogógáz-kezelés területén. Termékei a lítiumelemek gyártásában, galvanizálásában, vegyi feldolgozásában és fémmegmunkálásban szolgálják ki az ügyfeleket. A savas füstgázkezelő rendszer a vállalat korrózióálló konstrukció és automata vezérlés terén szerzett tapasztalataira épít. Szállítás előtt minden rendszert hidrotesztelnek, és kérésre harmadik féltől származó teljesítményteszt-jelentések is rendelkezésre állnak.