酸霧

酸霧，通常是指霧狀的酸類物質。在空氣中酸霧的顆粒很小，比水霧的顆粒要小，比煙的濕度要高，粒徑為0.1~10 μm，是介於煙氣與水霧之間的物質，具有較強的腐蝕性。 ^[1]  其中包括硫酸、硝酸、鹽酸等無機酸和甲酸、乙酸、丙酸等有機酸所形成的酸霧。

酸霧主要產生於化工、電子、冶金、電鍍、紡織（化纖）、機械製造等行業的用酸過程中，如制酸、酸洗、電鍍、電解、酸蓄電池充電等。另外，在一些科學研究的過程中，也會使用到不同的酸。因為這些用酸工藝過程中使用的往往是多種酸的混合物，所以排放出的廢氣也大多是多種酸霧的混合。 ^[2] 

酸霧的形成機理主要有兩種：一種是酸液表面蒸發，酸分子進入空氣，與空氣中的水分凝並而形成霧滴；另一種是酸溶液內有化學反應，形成氣泡上浮到液麪後爆破，將液滴帶出。 ^[3]  另外，伴隨酸霧排放過程不可避免地會有呈分子態的酸性氣態污染物如SO₂和NO_x等的排放，所以其排放過程和排放物成分比較複雜。

城市大氣中的酸霧主要是硫酸霧和硝酸霧，它們大部分來源於化石燃料燃燒排放的硫氧化物和氮氧化物，也有部分來自汽車排氣（主要是氮氧化物）。常見的可以形成酸霧的氣體有以下幾種：

1、鹵化氫（HX）均為無色、有刺激性氣味的氣體，易溶於水，水溶液為酸（氫鹵酸），具有揮發性，易形成酸霧。

2、二氧化硫與水蒸汽結合,極易形成酸霧。

3、SO3易被水吸收,若高温下,易與水蒸汽形成酸霧。

導致大氣酸化的首要污染物是化石燃料在燃燒過程中排放出來的二氧化硫和氮氧化物，而酸霧的排放也不容忽視，因為和燃燒煙氣相比較，酸霧的腐蝕力更強、毒性更大。例如就硫酸霧來講，它的毒性比二氧化硫高約10倍之多。

酸霧的排放會造成工作場所的空氣中酸霧和酸性氣體瀰漫，排入大氣後又會造成大氣環境中的酸沉降。它不僅危及工人及廠房周圍居民的身體健康，腐蝕廠房設備及精密儀器，造成生產和生活的損失，而且還會對農作物及其他動植物的生存帶來不良影響，造成對建築物、文物古蹟等的損壞等。 ^[4]  因此，人們在加強對燃煤煙氣、汽車尾氣等進行治理的同時，也迫切需要採取得力措施控制酸霧的排放，以遏制大氣環境的酸化和酸雨的發展。

現今控制酸氣排放的方法主要有：液體吸收法、固體吸附法、過濾法、靜電除霧法、機械式除霧法及覆蓋法等。下面對這幾類方法進行簡要介紹。 ^[5] 

液體吸收一般包括水洗法和鹼液中和法。鹼液吸收常用的吸收劑有10%的Na2CO3、4%~6%的NaOH和NH3等的水溶液。所採用淨化處理設備主要有洗滌塔、泡沫塔、填料塔、斜孔板塔、湍球塔等。其主要淨化機理是使氣、液充分接觸，酸、鹼中和，從而提高淨化效率。液體吸收法的優點是設備投資較低，工藝較簡單。缺點是：⑴ 耗能耗水量大、運行費用高；⑵ 容易帶來二次污染；⑶ 在北方的冬天還容易因結冰而導致設備無法正常運行；⑷ 由於硝酸霧中含有不易溶於水的NO，因此液體吸收法對硝酸霧的淨化效率比較低。

常用的吸附劑有活性炭、分子篩、硅膠、含氨煤泥等。北京工業大學研製成功一種可以治理多種酸霧的吸附劑——SDG吸附劑，曾被國家環保總局列為1992年最佳實用技術和1995年可行實用技術。該吸附劑已在多個行業中得到成功的應用。它可以淨化硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、醋酸、磷酸等各種酸氣（霧）。尤其適用於濃度小於1000 mg/m³的間歇排放的酸洗操作場所。

與現有的其他吸附劑相比，SDG酸霧吸附劑具有以下優點：⑴ 吸附劑原料及製作成本低；⑵ 吸附效率高，吸附容量大；⑶ 吸附過程以化學吸附為主，形成的產物性質穩定，所以吸附完成後的吸附劑可以直接拋棄，無需再生，節約了相應的工藝和設備消耗。吸附法淨化設備有固定牀吸附器、移動牀吸附器、迴轉式吸附器等。

吸附法淨化酸霧的優點是：⑴ 能比較好地去除伴隨硝酸霧產生的氮氧化物的污染；⑵ 設備簡單，操作方便；⑶ 乾式工藝，不產生二次污染。其缺點是：由於吸附劑的吸附容量有限，造成設備龐大，且過程為間歇操作。因此，吸附法僅適用於淨化處理酸霧濃度較低的廢氣。

酸霧過濾器的濾層主要包括板網、絲網和纖維三種型式。板網除霧器的濾層通常由聚氯乙烯材料製作，交錯疊置於設備內。絲網除霧器中的絲網一般由聚乙烯或耐腐蝕不鏽鋼材料製作而成。纖維除霧器的纖維材料則以聚丙烯和玻璃纖維居多。

酸霧靜電捕集器是靜電收塵器系列產品中的一個種類，靜電收塵成為專利技術後，第一次成功的實際應用便是1907年用於硫酸霧的捕集。

這類方法的原理是借用重力、慣性力或離心力的作用使霧滴與氣體分離，從而達到淨化目的。常用的設備有折流式除霧器、離心式除霧器等。

可以處理的主要有害氣體為酸霧（H₂SO₄）、氯化氫（HCl）、氟化氫（HF）、鉻酸霧（CrO₃）、氰氫酸（HCN）、硫化氫（H₂S）、氨氣（NH₃）、鹼蒸氣等水溶性氣體，採用氫氧化鈉為吸收中和液，溶液濃度為2-6%，淨化效率均為95%以上。

效力高，耐腐蝕性強，高強度、低噪聲、耗電省、體積小，拆裝維修方便，輕巧耐用，外形美觀大方等優點。酸氣淨化塔採用玻璃鋼和PB塑鋼材料分段製作。塔體外表面採用耐水、耐老化膠衣樹脂作防老化面層，膠衣層厚不小於0.5mm。在強度與內外表面間採用無鹼無蠟無捻的方格細布作為耐老化的渡層，其樹脂含量不低於75%，層數按大型及技術標準要求敷設樹脂含量達60-70%，使塔體強度絕對可靠。

本淨化塔由圓形塔體，用法蘭分段聯接而成。具體結構由貯液箱、進風段、兩級噴淋段、旋流板、出風錐帽等組成、其特點是：製作方便、便於安裝檢修、強度高、佔地面積小。噴淋形式採用雙層填料，兩級噴淋，使汽液充分接觸，提高淨化效率。本塔配用一台玻璃鋼離心通風機和塑料水泵或不鏽鋼水泵即可。當處理風量在10000立方米以上時，採用二台水泵就能達到設計要求。

噴淋塔主體：

(1)複合玻璃鋼貯液箱、加液管，在吸液管上加有濾液裝置，進風段採用複合玻璃鋼製作。

(2)第一、二級噴液段均採用一排Y-1型尼龍噴嘴，保爾環濾料和有機玻璃檢視孔、

(3)有效檔水段設有施流板增加擋水的效果。

(4)玻璃鋼風帽蓋。

(5)玻璃鋼離心通風機。

(6)塑料水泵或不鏽鋼離心泵。

(7)其它配件如塑料管件閥門、固定支架、檢修爬梯和進風管道等，用户可在訂貨時定製。

酸霧回收器採用氣體碰撞及聚結原理，有效回收酸，以再利用。 噴淋塔採用氫氧化鈉溶液為吸收中和液來淨化酸霧廢氣。氣體由離心通風機壓入或吸入進風段，再向上流動，至第一濾料層，與第一級噴咀噴出的中和液接觸反應。吸收後的廢氣繼續向上流動至第二濾料層，與第二級噴咀噴出的中和液接觸，再次發生中和反應，然後通過旋流板，由風帽和排風管或風機排入大氣中。