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铅废气的治理

2019-12-17 08:29:27 山东高工环保科技有限公司 阅读

   1.铅废气概述

  铅是一种广泛存在于生活环境中的重金属,铅的污染源很多,铅污染主要来源于采矿、冶炼、锡焊、含铅汽油的燃烧、含铅产品的生产等过程,如铅及有色金属开采、冶炼、铅的融炼和铅制品厂、铅蓄电池厂、煤和石油制品的燃烧、一些使用铅化合物的塑料厂、化工厂、油漆厂、橡胶厂等,均会对大气造成铅废气污染。

  铅废气危害:铅废气对人体危害很大,它通过呼吸道、消化道和皮肤吸收进入人体,且能在体内积蓄,半衰期很长,很难代谢。其对人体组织有广泛的亲和力,几乎可以损害所有的器官,其中大脑和肾脏受害最严重,人体血液中含铅量超过0.1-0.15mg/L时,就会引起铅中毒损害神经系统、造血系统、泌尿系统、消化系统和生殖器官,引起贫血、肌肉关节疼痛消化系统异常、末端神经麻痹等症状,特别是使儿童的身体发育和智力受损。

  2.铅废气治理技术

  含铅废气的治理方法可分为干法与湿法两大类。干法包括布袋除尘、电除尘等,湿法有水洗法、酸性溶液吸收法、碱性溶液吸收法等。

  (1)静电法

  静电法是利用烟尘在高压静电场的作用下带上电荷成为带电粒子,粒子向着异性电极方向迁移,沉积在电极上的原理来分离铅尘的。过滤法是利用高效滤料阻挡的方法,滤除铅烟粒子净化空气,采用此法净化效率较高。净化后的空气可再循环利用,减少通风热损失,达到节能的目的。

  (2)布袋除尘法

  布袋除尘及电除尘都是高效的除尘方法,对于铅尘,因其粒径比较大,一般采用袋式除尘就可以达到净化要求。但对于粒径在0.1μm以下的气溶胶状铅烟,虽也可采用电除尘和布袋除尘,其脱除效率有限,而用化学吸收的方法具有较好的效果,为此常先用干法除去较大颗粒铅尘,然后以酸或碱性溶液吸收,具有较高的净化效率。

  化学吸收法常用的吸收剂有稀醋酸、草酸和NaOH溶液等。

  (3)酸性溶液吸收法

  铅加热到400-500 ℃时即产生大量的铅蒸气(即铅烟)而逸入空气中,在不同温度下,铅蒸气可以与氧反应生成PbO和PbO2。熔铅烟尘中铅主要以PbO的形式存在,尤其是当熔铅温度较高时更是如此。该物质不溶于水,难溶于稀的碱性溶液,但易溶于酸生成铅盐。以斜孔板塔作为吸收装置,采用0.25%~0.3%的稀醋酸水溶液作吸收剂,其反应式如下:

  PbO+2HAC →PbAC2+H2O

  Pb+2HAC →PbAC2+H2

  废气在进入净化塔之前先要除去较大的颗粒,空塔气速为2 m/s,液气比根据气量的大小,控制在2.8~4 L/m3,净化效率可达90%以上。该法的优点是装置简单,操作方便,净化效率高。缺点是吸收剂(醋酸)腐蚀性较强,设备需采取防腐措施,可采用硬质PVC或防腐内衬。

  生成的醋酸盐毒性大且易溶于水,故吸收液必须经过处理方能排放,可选用氢氧化钠溶液对醋酸铅进行处理,其反应式如下:

  PbAC2+2NaOH→Pb(OH)2↓+2NaAC

  反应生成的NaAC易溶于水,属于无毒物质,对水体不造成污染,可直接排放。对Pb(OH)2沉淀若采用硝酸处理可生成硝酸铅,附产物硝酸铅可作为颜料铅铬黄的原料,也可作鞣革剂,媒染剂等使用。

  (4)碱液吸收法

  采用1%的NaOH液作吸收剂,铅烟进入冲击式净化器进行除尘及吸收,吸收产物为亚铅酸钠。其反应方程式为:

  2Pb +O2→2PbO

  PbO + 2NaOH →Na2PbO2+ H2O

  该工艺的优点是在同一设备内完成除尘和吸收,同时由于使用了碱液,还可兼顾除油,特别适用于铅烟中含油的行业。此工艺设备简单,操作方便,净化效率较高,可达85%-99%。其缺点是气液接触时间短,当烟气中铅的含量小于0.5 mg/m3时,净化效率低于80%。同时,由于吸收后的亚铅酸钠没有回收价值,仍会污染环境。

  (5)水吸收法

  水吸收法是目前比较简单、普遍的方法。以水为吸收液是根据铅烟比重大、不溶于水的特点,利用物理吸收的原理净化。水吸收法的净化率与净化设备的型式与操作有关,可采用填料塔、喷雾洗涤法、旋流板塔等。相同设备情况下,用水作吸收液其净化效率略低于用醋酸和碱吸收液。