随着国内化工等行业建设规模的日益增加，国家环保标准对排放至大气的废气指标提出了更高的要求。工业生产中产生的一些酸性气体如SO₂、NOX、HF、HCl等气体，都是环境污染的元凶，更是“空中死神”酸雨形成的罪魁祸首。若放任这些工业废气恣意排放，必将使环境逐步恶化。

酸雨的成因及危害性

酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质，形成了pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的。中国的酸雨主要因大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨，少为硝酸雨。此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。我国一些地区已经成为酸雨多发区，酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。

酸雨的形成

酸雨中的阴离子主要是硝酸根和硫酸根离子，根据两者在酸雨样品中的浓度可以判定降水的主要影响因素是二氧化硫还是氮氧化物。二氧化硫主要是来自于矿物燃料（如煤）的燃烧，氮氧化物主要是来自于汽车尾气等污染源。由此，可以根据一个地方的酸雨类型来初步判断酸雨的主要影响因素。

酸雨的腐蚀作用

酸雨可导致土壤酸化，加速土壤中营养成分的流失，还能诱发植物病虫害，使农作物大幅减产；酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而损坏建筑物，使其产生“黑壳”效应。

酸雨在中国地区的分布

酸雨的防治要从源头抓起

由于酸雨是向大气中排放了大量的酸性气体导致，因此，从酸性废气的排放的源头治理已成为重点。虽然治理设备及技术相当一段时间都依赖进口，但是在政府不断地支持下，国内环保产业开始发展壮大，各种脱硫脱硝设备也如雨后春笋般涌现，酸碱喷淋塔就是最“简单粗暴”更是有奇效的环保设备，从排放源头上防止了酸性气体排入大气。

喷淋塔又称酸碱中和塔、碱洗塔、化学洗涤塔、吸收塔等，主要用于硫酸、硝酸、氢氟酸、盐酸等操作工艺中产生酸/碱性气体以及一些恶臭气体的废气治理环保设备，喷淋塔具有净化效率高、结构紧凑，占地面积小、耐腐蚀、耐老化性能好，重量轻，便于安装、运输及维修管理等特点，广泛应用于化工及制药等产业、半导体光电业，污水处理厂，垃圾掩埋场的渗水贮留池，焚化炉及工业炉等领域。

喷淋塔设备图

酸碱喷淋塔的工作原理

喷淋塔是酸雾废气净化不可缺少的设备，硫酸、硝酸、氢氟酸、盐酸等工艺操作过程中产生酸/碱性气体，废气通过引风机的动力进入喷淋塔，在喷淋塔的上端喷头喷出吸收液均匀分布在填料上，废气与吸收液在填料表面上充分接触。由于填料具有机械强度大、耐腐蚀、空隙率高、表面大等特点，废气与吸收液在填料表面有较多的接触面积和反应时间。净化后的气体会饱含水分，经过塔顶的除雾装置去除水分后直接排放大气中。酸碱喷淋塔的工作原理是将气体中的酸性气体通过酸碱中和反应分离出来，转化为无害物质，以达到净化气体的目的。

喷淋塔属于微分接触逆流式，塔体内的填料是气液两相接触的基本构件，塔体外部的气体进入塔体后，气体进入填料层，填料层上有来自于顶部喷淋液体及前面的喷淋液体，并在填料上形成一层液膜，气体流经填料空隙时，与填料液膜接触并进行吸收或综合反应，填料层能提供足够大的表面积，对气体流动又不致于造成过大的阻力，经吸收或综合后的气体经除雾器收集后，经出风口排出塔外。废水在喷淋塔循环池中经加药处理后可循环使用，只需将沉渣定期清捞、外运。

喷淋塔原理图

喷淋塔的填料要按需选用

喷淋塔采用的多为塑料填料，塑料填料的材质主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）及聚氯乙烯（PVC）等，国内一般多采用聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好，可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好，可长期在100°C以下使用。

塑料填料质轻、价廉，且具有良好的韧性，耐冲击、不易碎，可以制成薄壁结构。它的通量大、压降低，广泛应用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润湿性能差，但可通过适当的表面处理来改善其表面润湿性能。

喷淋塔的填料一般采用拉西环或鲍尔环，除雾层一般采用多面空心除雾球。

拉西环（Rasching ring)是工业上最早使用的一种人造填料，其高度与直径相等，常用的尺寸为25mm~75mm（亦有小至6mm，大至150mm的）。填料具有优异的耐酸耐热性能，能耐除氢氟酸以外的各种无机酸、有机酸及有机溶剂的腐蚀，可在各种高、低场合使用，应用范围十分广泛。

拉西环

鲍尔环（Pall Ring）在拉西环上作了进一步的改进，虽然环外径也是等于高度，但环壁上开出两排带有内伸舌片的窗，每层窗孔有5个舌片。这种结构改善了气液分布，充分利用了环的内表面。鲍尔环填料具有通量大、阻力小、分离效率高及操作弹性大等优点，在相同的降压下,处理量可较拉西环大50%以上。在同样处理量时，降压可降低一半，传质效率可提高20%左右，可节约20%-40%填料容积。

鲍尔环

填料种类的选择要考虑分离工艺的要求，通常考虑以下几个方面：

(1)传质效率要高：一般而言，规整填料的传质效率高于散装填料；

(2)通量要大：在保证具有较高传质效率的前提下，应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料；

(3)填料层的压降要低；

(4)填料抗污堵性能强，安装、检修方便。

因此，喷淋塔需要根据实际情况如需要处理的气体的风量及浓度等需求，采用适合的填料，这样才能产生最佳效益。

环保设备的创新尤为重要

目前，相关清洁能源的开发远远跟不上人类对能源的需求，清洁能源替代传统能源的道路还很漫长，然而，相关产业生产过程中产生的各类酸性废气仍旧无法避免，因此，防治酸雨的重任就落在了环保设备上。随着时代的进步，造成酸雨的成因也会变得更加复杂，然而人们对环境的保护意识将会越来越强，环保设备也必须紧随时代的步伐，不断地进行技术创新，才能满足人类的发展需求。

当前我国环保领域的创新尤其重要，由于国内外环境、污染条件及特性的差异，相关技术切忌简单照搬照用，以免导致“水土不服”。作为环保产业的核心，环保企业不仅是市场经济的主体，也应成为技术创新的主体。吸收借鉴国外的技术只是一种途径，归根结底必须依靠自身的创新。

那么，环保企业如何实现技术创新？众明环保认为，走持续创新、自主研发的道路是永恒的发展路径。圈定重点领域，培养专业的技术团队，加大自主创新力度，加快科技成果转化，才能将环保产业做到专精，让国产环保设备跨出国门，走向世界。