採用32%液鹼(NaOH 32%)設計酸霧廢氣填料噴淋塔(Wet Scrubber):HCl、SO2、HF、Cl2中和計算與防結垢控制(QCVN 19:2024/BTNMT)

採用32%液鹼(NaOH 32%)設計酸霧廢氣填料噴淋塔(Wet Scrubber):HCl、SO2、HF、Cl2中和計算與防結垢控制(QCVN 19:2024/BTNMT)
目錄導覽

採用32%工業液鹼 NaOH 32%迴圈噴淋的逆流填料溼式洗滌塔(Packed Bed Wet Scrubber),是鋼鐵酸洗線、電鍍車間、PCB 蝕刻房及鍋爐尾氣治理的核心大氣汙染控制(APC)裝置。為確保煙囪排放口穩定達到越南 QCVN 19:2024/BTNMT B列標準(HCl ≤ 50 mg/Nm³、SO₂ ≤ 300 mg/Nm³、HF ≤ 5 mg/Nm³、Cl₂ ≤ 10 mg/Nm³),系統需將空塔氣速控制在 1.2–1.8 m/s、液氣比維持在 L/G = 1.5–3.0 L/m³,並將線上 pH 自動加藥設定點鎖定在 pH 8.5–9.5,從而在實現 98.5% 以上酸霧捕集率的同時徹底杜絕碳酸鹽結晶堵塔。

祿天化學倉庫實拍25kg桶裝32%工業液鹼(NaOH 32%)


1. 填料塔氣液雙膜傳質動力學與酸鹼瞬時中和反應計量

在採用32%工業鹽酸 HCl、98%濃硫酸 H₂SO₄或 HNO₃ + HF 的金屬酸洗槽上方,槽邊側吸罩收集的酸霧由防腐風機送入填料塔底部,自下而上逆流穿過比表面積高達 110–220 m²/m³ 的多面空心球或泰勒花環填料層,與塔頂噴淋而下的 NaOH 鹼液膜充分接觸。

根據雙膜傳質理論(Two-Film Theory),由於液膜中含有充足的遊離氫氧根(OH⁻),酸分子一旦進入液相介面即發生瞬時不可逆中和反應,使氣液介面處的酸性氣體平衡分壓降為零:

  • 氯化氫酸霧中和: HCl (氣) + NaOH (液) → NaCl + H₂O(ΔH = -55.8 kJ/mol)
  • 氟化氫酸霧中和: HF (氣) + NaOH (液) → NaF + H₂O
  • 二氧化硫吸收: SO₂ (氣) + 2NaOH (液) → Na₂SO₃ + H₂O
  • 遊離氯氣吸收: Cl₂ (氣) + 2NaOH (液) → NaOCl + NaCl + H₂O
  • 二氧化氮吸收: 2NO₂ (氣) + 2NaOH (液) → NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

表 1:QCVN 19:2024/BTNMT 無機廢氣排放限值與 32% 液鹼單耗核算表

工業廢氣汙染物種類摩爾質量 (M, g/mol)迴圈水箱生成鹽類QCVN 19:2024/BTNMT B列限值 (mg/Nm³)每中和 1 kg 廢氣理論耗 100% NaOH (kg)工程實際 NaOH 32% 投加定額 (含 1.12 安全係數)
氯化氫酸霧 (HCl)36.46氯化鈉 (NaCl)≤ 501.097 kg3.84 kg NaOH 32% / kg HCl
氟化氫酸霧 (HF)20.01氟化鈉 (NaF)≤ 51.999 kg7.00 kg NaOH 32% / kg HF
硫酸霧 (H₂SO₄)98.08硫酸鈉 (Na₂SO₄)≤ 350.816 kg2.86 kg NaOH 32% / kg H₂SO₄
二氧化硫 (SO₂)64.06亞硫酸鈉 (Na₂SO₃)≤ 3001.249 kg4.37 kg NaOH 32% / kg SO₂
遊離氯氣 (Cl₂)70.91NaOCl + NaCl 混合鹽≤ 101.128 kg3.95 kg NaOH 32% / kg Cl₂
氮氧化物 (NOₓ 按 NO₂ 計)46.01NaNO₂ + NaNO₃ 混合鹽≤ 4000.869 kg3.04 kg NaOH 32% / kg NO₂

2. 填料吸收塔水力設計準則與 15,000 m³/h 工程計算示例

表 2:逆流式填料溼式洗滌塔(Counter-Current Packed Tower)標準設計引數

工程設計引數單位HCl / HF / SO₂ 標準設計區間偏離標準區間的工程後果
空塔截面氣速 (vg)m/s1.2 – 1.8若 ≥ 2.2 m/s:發生液泛(Flooding)及煙囪飄鹼霧;若 ≤ 0.8 m/s:塔徑過大、氣流偏流。
液氣比 (L/G Ratio)L/m³ 氣1.5 – 3.0若 ≤ 1.0 L/m³:填料表面區域性幹區(Channeling),酸霧穿流逃逸。
填料層總高度 (Z = NTU × HTU)m1.5 – 2.5對應 5–8 個傳質單元數(NTU),確保酸霧去除率 η ≥ 98.5–99.5%。
散堆填料選型 (Random Packing)—PP 鮑爾環 / 泰勒花環 D50 – D76 mm空隙率 90–93%,比表面積 110–190 m²/m³,床層壓降僅 150–350 Pa/m。
塔頂除霧層厚度 (Demister Pad)mm150 – 200PP 絲網或折流板除霧器,攔截 99% 粒徑 ≥ 15 µm 的夾帶鹼液滴。
塔底迴圈水箱停留時間分鐘5 – 10保證中和反應完全並防止立式迴圈泵氣蝕(Cavitation)。

工程技術計算示例(參考計算模型): 某鋼絲酸洗車間抽風量 Qg = 15,000 m³/h(4.167 m³/s),進口 HCl 濃度 Cin = 850 mg/Nm³,設計出口 Cout ≤ 15 mg/Nm³(去除率 98.2%):

  1. 塔體直徑(D): 取設計空塔氣速 vg = 1.5 m/s,塔橫截面積 A = 4.167 ÷ 1.5 = 2.778 m² → 塔內徑 D = 1.88 m(選定標準塔徑 D = 1,900 mm)。
  2. 迴圈噴淋泵流量(QL): 取液氣比 L/G = 2.0 L/m³,則 QL = 15,000 m³/h × 2.0 L/m³ = 30,000 L/h = 30 m³/h。
  3. 每小時 NaOH 32% 加藥計量泵流量:
    • 每小時捕集 HCl 質量:M(HCl) = 15,000 × (850 - 15) × 10⁻⁶ = 12.525 kg HCl/h。
    • 需補充 NaOH 32%(比重 1.35 kg/L):12.525 × 3.84 = 48.10 kg/h(摺合體積流量 35.6 L/h)。

3. 鎖定 pH 8.5–9.5 防碳酸鹽結垢機理與含氯廢氣雙藥劑控制

抽風系統吸入的氣體中超過 99% 是含 400 ppm CO₂ 的車間空氣。若將噴淋塔迴圈液 pH 設在 11.0–13.0,過量 NaOH 會大量吸收空氣中的 CO₂ 生成難溶的碳酸氫鈉(NaHCO₃)結晶硬垢:

  • CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
  • Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃↓ (白色硬垢堵塞填料與噴嘴)

工程控制黃金法則: 將線上 pH 計自動加藥區間鎖定在 pH = 8.5 – 9.3,不僅可削減 18–25% 的液鹼無效損耗,還能保證填料層連續執行 6–12 個月 不結垢;同時在處理含氯(Cl₂)廢氣時,採用 NaOH 32% + Na₂SO₃(亞硫酸鈉) 雙藥劑聯控(維持 ORP ≤ +150 至 +250 mV),防止水箱內的次氯酸鈉(NaOCl)在 pH 波動時重新釋放劇毒氯氣。

祿天化學符合ZDHC標準的IBC噸桶倉儲區


4. 祿天化學(Loc Thien Chemical)ZDHC MRSL v3.1 認證液鹼(NaOH 32%–50%)供應實力

祿天投資發展有限公司(LOC THIEN INVESTMENT DEVELOPMENT COMPANY LIMITED — 稅號:0313650856)是越南知名的一級工業化學品供應商與貿易商:

  1. 權威 ZDHC MRSL Version 3.1 Conformance Level 1 認證: 祿天化學供應的 NaOH(氫氧化鈉) 榮獲 TÜV SÜD Product Service GmbH / TÜV SÜD Vietnam 頒發的 CERTIFICATE (ZDHC MRSL Conformance Level 1) 證書(證書編號:ZDHC1 127736 0001 Rev. 00,檢測報告編號:2486017672-Q24VPS-CHM2869)。
  2. 全越 6 大標準倉庫(月產能 3,000+ 噸/月,自有 5–30 噸 專用槽罐車隊): 巴地頭頓倉(富美一工業區)、同奈倉(隆城工業區)、平陽倉(宜安市)、峴港倉(和慶工業區)、芹苴倉(茶諾工業區)、北寧倉(仙山工業區)。法定總部地址:452/6B Tinh Lo 10, Binh Tri Dong Ward, Binh Tan District, Ho Chi Minh City。
  3. 報價與配送 SLA 承諾: **15 分鐘**內提供技術報價(價格由濃度 32%/50%、採購量、IBC/槽罐車配送方式、運輸距離及合同週期 5 項要素構成);胡志明市市區 **4 小時**送達,南部及西南部工業區 **24–48 小時**送達,北部及中部工業區 **2–3 天**送達。請聯絡熱線 0979 891 929 瞭解詳細配送流程。

相關產品與技術資料連結

WeChat B2B

WeChat B2B 專屬業務直連

祿天化工 — FeCl₂/FeCl₃ 原廠製造商及工業化學品供應

祿天化工企業 WeChat QR 碼 0979891929

使用手機 WeChat 掃描下方 QR 碼

WeChat ID 0979891929

點擊上方“複製 WeChat ID”,開啟 WeChat 搜尋即可直接加入專員。

中文專屬技術與即時報價熱線: 📞 0979 891 929