一、废气特性与处理目标

废气成分：盐酸（HCl）挥发气体，可能夹带酸雾、微量氯气（Cl2）及水蒸气。

处理目标：HCl排放浓度≤10mg/m³（参照《大气污染物综合排放标准》GB 16297-1996）。

确保应急情况下废气快速捕集、高效处理，杜绝无组织排放。

二、工艺流程设计

工艺路线：废气收集→预处理（除雾/降温）→碱液喷淋吸收→深度净化→排放监测

1.废气收集系统

密闭收集：盐酸储罐区设置全封闭式负压收集罩，配备防爆风机，确保泄漏时废气导流至处理系统。

应急管道设计：预留快速接口，可连接移动式废气处理设备（如便携式喷淋塔）。

泄漏联动：与HCl气体探测器联动，浓度超标（如≥5ppm）时自动启动应急排放阀及处理装置。

2.预处理单元

除雾降温：

旋风分离器：去除夹带酸雾（粒径＞5μm），防止喷淋塔堵塞。

石墨冷凝器：降低废气温度至40℃以下，减少水蒸气对后续处理的影响。

3.碱液喷淋吸收塔

核心设备：

填料塔：采用PP材质，内置φ50mm鲍尔环填料，比表面积≥150m²/m³，确保气液充分接触。

喷淋系统：三层不锈钢喷嘴，液气比2—3L/m³，循环液pH自动控制（8-10）。

吸收液：

10%～15% NaOH溶液，循环使用，定期检测pH并补充碱液。

副产物处理：吸收液中和后生成NaCl溶液，委外处理或蒸发结晶回收。

4.深度净化（可选）

干式吸附：

活性炭纤维滤筒：针对低浓度HCl或Cl2，吸附效率≥95%。

定期更换吸附剂，饱和后再生或作危废处置。

UV光解：

用于残留有机物分解（如储罐清洗剂挥发物），确保无二次污染。

5.排放监测与智能控制

在线监测系统：在排放口安装HCl浓度分析仪（NDIR原理），实时传输数据至中控平台，超标时自动触发声光报警并启动备用处理单元。防腐蚀设计：采样探头采用哈氏合金材质，伴热管线维持120℃防止酸雾凝结。

6.系统安全冗余设计

双电源配置：处理系统配备UPS电源，确保突发停电时持续运行30分钟以上。

应急碱液储备：增设地下应急中和池，储存20m³备用碱液，通过气动隔膜泵快速投加。

防泄漏演练：每季度模拟储罐穿孔事故，测试从废气捕集到达标排放的全流程响应时效。

三、关键技术创新点

1.动态风量调节技术

基于PID算法实时调节风机转速，使收集罩面风速稳定在0.5m/s±10%。当检测到泄漏时，风速瞬间提升至1.2m/s，确保废气无逃逸。

2.多级pH协同控制

在喷淋塔不同高度设置三组在线pH计，通过模糊控制算法动态调节碱液投加量，较传统单点控制节约15%药剂消耗。

3.废热回收利用

将冷凝器产生的40-50℃余热用于冬季厂房供暖或吸收液预热，实现能源梯级利用。

四、运行效果与经济性

某化工厂实测数据显示：处理前HCl浓度182mg/m³，经系统处理后稳定在3.5mg/m³，年减排量达6.8吨。设备总投资约75万元，相比传统工艺降低电耗23%，副产物NaCl结晶纯度达98%，可抵扣部分运行成本。

（注：本方案需根据企业实际工况进行风量核算与设备选型优化，建议配套DCS控制系统实现无人值守运行。）