身份证号码：32032319870517XXXX 江苏徐州
摘要：介绍了热镀锌行业前景，废气处理现状、背景、内容和范围；简述了钢件酸洗的原理和影响因素，酸雾的产生和影响因素；热镀锌工序产生废气的成分和收集方式。，
关键词：热镀锌；废气处置
热镀锌是将钢、铸铁等金属浸入熔融液态锌合金中，获得镀层的一种工艺技术，是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。
以结构件或者标准件为例，热镀锌工艺依次如下：脱脂、水洗、酸洗、助镀、热镀锌，冷却、钝化。其中酸洗和热镀锌工序中，会产生大量的酸雾，粉尘和烟气，对环境影响巨大。根据调研和对镀锌行业尾气进行分析，现有技术在处理上已经相当完善，基本上都能达标排放，所以本文换个思路，主要从废气收集上入手，分析现有方法的不足，从而为类似企业提供一种效率更高的收集方式。
一 企业废气处理现状
企业的废气主要来源于酸洗工序和热镀锌工序。
1.酸洗的目的、原理和问题介绍
酸洗目的是为了清除工件表面铁的氧化物。热镀锌的酸洗工序，一般采用硫酸和盐酸。从成本、运输、储存、后期废酸处理、安全性等方面考虑，几乎所有的热镀锌厂。都采用工业盐酸来作为工件的酸洗。工业盐酸因含有铁离子和氯等杂质，外观为微黄色透明溶液。当采用盐酸来清洗氧化皮时，酸洗的作用机理概括为以下三方面：
1）溶解作用：
采用盐酸酸洗液与钢铁表面氧化物反应去除铁锈（氧化物）。
2）机械剥离作用：
反应生成的氢气产生的膨胀压力，可把氧化铁皮从钢铁表面上剥离下来，即起到机械剥落作用。文献参考数据表明30%左右的氧化物靠机械剥离去除的。
3）还原作用：
氢原子有很强的还原能力，可以将高价铁的氧化物和高价铁盐还原成易溶于酸溶液的低价铁氧化物及低价铁盐。
盐酸清洗氧化皮，酸洗的速度主要由盐酸浓度、酸洗温度、盐酸中铁离子浓度和本件本身状况决定。工件状况不计，在不含铁离子的盐酸溶液中，随着盐酸含量的增加酸洗时间明显下降；同样地，温度对酸洗时间的影响也很明显，20℃、40℃、60℃时的酸洗时间比为12.3：3：1。当盐酸溶液中铁离子浓度达到150-200g/L时，盐酸的清洗效率大大下降，几乎没有清洗效果。江苏某企业夏日在室温（20-40℃）条件下，采用10-18%的浓盐酸进行酸洗，酸洗时间大约是20-30min。在冬日，气温降到零下后，为了保证酸洗效率，需要对盐酸进行加热到40℃左右，进行酸洗。为了进一步提高酸洗效率，有时也进行曝气。
江苏某企业采用封闭房对酸洗时产生的废气进行收集，封闭房在负压条件下，将整个酸洗工艺槽包裹，采用离心风机，对封闭房进行抽风，使封闭房始终保持在-10——0pa的压力；负压抽风的气体通过喷淋塔进行喷淋，去除酸性气体，使废气达标排放。
现阶段面临的问题是：物料进出封闭房时，封闭房进出料门打开，负压降低，造成大量酸性气体的无组织排放，尤其是在阴天下雨等天气下，气压低，离心风机压力不足，负载变大，无组织排放更加严重。
2.钢铁热镀锌工序的原理和废气介绍
钢材热镀锌时，锌液与钢材之间发生的锌液对钢表面的浸润、铁溶解、铁原子与锌原子之间的化学反应以及相互扩散等复杂物理化学过程。目前，镀锌温度主要在435℃～445℃范围内。因为前面工序需要添加氯化铵（NH4Cl），氯化锌作为助镀剂，钢铁结构件在热镀锌时，产生的废气主要成分是氯化铵（NH4Cl），氯化锌、氧化锌以及水蒸气，除水蒸气以外，其他都以粉末的形式存在。
江苏某企业采用锌锅房对热镀锌时产生的废气进行收集，物料进出锌锅房时，锌锅房进出料门打开，负压降低，造成大量粉尘气体的无组织排放；
二 废气整治方案
整个热镀锌系统产生的废气主要有三部分，一部分是燃料时产生的废气，主要为Co2，大量硫化物，氮氧化物及粉尘。二是工件酸洗时产生的酸雾，主要成分是盐酸；三是工件在熔融液态锌合金中镀锌时产生的废气，主要成分是氯化铵（NH4Cl），氯化锌、氧化锌、水蒸气等，这部分废气主要是前面助镀工序时工件表面的盐膜造成。
通过对企业现有废气处理设施进行监测和分析，发现企业生产中收集的有组织排放废气能够有效处理，做到达标排放。但对无组织废气，主要是酸洗工序和热镀锌区域的无组织废气处理措施并不完善，需要加以改善。
结合企业无组织废气的现状，在酸洗工序，采用的措施包括：1）在封闭房做隔间，或者说暂存区，隔绝酸洗槽内外空气。2）隔间做负压抽风系统，1小时换气15-20次；3）重新校核风量和风压，根据实际收集风量采用合适管径风管输送废气至喷淋塔中；4）合适的控制工艺，可以将暂存区和酸洗区的负压抽风交错使用，节省能耗和一次性设备投资：5）采用切实可行的处理工艺对其进行处理。
具体操作可以如下：将门1开启，待酸洗件送入暂存区A，门1关闭；将门2开启，待酸洗件送入酸洗槽，门2关闭，待酸洗件开始酸洗；当工件酸洗结束后，门3开启，工件送入暂存区B，门3关闭；门4开启，工件送去后序工序，门4关闭（见下图）。在上述操作中，门1 和门2不同时开启，门3和门4不同时开启，防止内外空气汇合。在门2和门3 关闭后0.5min，调节电动阀门，离心风机主要抽取暂存区A或B的空气，抽取时间约2min；其他时间，用于抽取酸洗间中空气。
.png)
结合企业无组织废气的现状，在热镀锌工序，采用的措施包括：1）将企业侧吸系统改成顶吸。2）增加风幕功能，在工件进入锌锅区和镀完锌后离开锌锅区，采用风幕，隔绝内外空气；3）根据空气动力学原理，在下部做弧形罩，在热镀锌的同时即进行粉尘的收集。4）重新校核风量和风压，根据实际收集风量采用合适管径风管输送废气至处理装置中；5）合适的控制工艺，可以将弧形罩和锌锅房交错抽风，节省能耗和一次性设备投资：6）采用切实可行的处理工艺对其进行处理。
具体操作可以如下：
企业原本采用侧吸，即在锌锅房靠墙一侧开抽风口，因锌锅的热辐射作用，此部空气温度很高，相较空气而言密度低，空气会上升，形成对流，部分粉尘会从锌锅房上部空隙飞出，造成粉尘无组织排放，现顺应原本热风轨迹，改为在顶部抽风；
采用风幕机，使锌锅房内外隔绝，即使工作进出时，也不会有粉尘从房门排出；
根据空气动力学原理，在下部做弧形罩，即在锌锅两侧做弧形导流板，一端鼓风，一端抽风，抽风大于鼓风，将工件镀锌时产生的粉尘即刻通过引风机抽走，送入后继的脉冲除尘器中。
脉冲除尘器采用覆膜型布袋除法器进行处理，处理后的废气通过15米高排气筒排放。
三 总结
经过上述废气治理工程改造后，企业生产过程中产生的废气污染大大减少，工作间工作状况得到较大改善，即便是阴天下雨气压低时也没有大量酸气外排。在后续的生产管理过程中企业积极关注行业发展动向，优先采用环保型新技术、新工艺以及更好尾气收集思路，从源头控制污染废气的产生，减少废气无序的排放，对整个行业的废气处理有较好的推动意义，可以作为标杆向行业推广。
参考文献：
1.苗立贤//苗瀛 《实用热镀锌技术》；
2.李九岭 《热镀锌实用数据手册 》；
3.刘宏 //王继斌//宋来洲 《环境工程设备设计手册 》；