化工廢氣是指化工企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種有害污染氣體,其中有機(jī)物廢氣含量極大,主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等,這些有機(jī)廢氣會(huì)造成大氣污染,危害人體健康。有機(jī)廢氣對(duì)人體的危害是多方面的,因此,化工廢氣處理是生產(chǎn)活動(dòng)的前提。達(dá)到排放要求,盡可能的減少?gòu)U氣對(duì)人體的危害,是大氣污染治理的重要措施。
化工廢氣大致分為以下3大類
1.含硫的化合物,如硫化氫、硫醇類、二甲基硫、硫醚類及含硫的雜環(huán)化合物等。
2.含氮的化合物,如氨、胺類、腈類、硝基化合物及含氮雜環(huán)化合物等。
3.碳、氫或碳、氫、氧組成的化合物(低級(jí)醇、醛、脂肪酸等)。
其中對(duì)人體影響較大的八大惡臭物質(zhì)是:硫化氫、氨、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。而我們通常所指的惡臭氣體,是指在空氣中擴(kuò)散帶有惡臭的氣體。
化工廢氣通常有以下3個(gè)特點(diǎn):
1.易燃、易爆氣體較多。如低沸點(diǎn)的酮、醛、易聚合的不飽和烴等,大量易燃、易爆氣體如不采取適當(dāng)措施,容易引起火災(zāi)、爆炸事故,危害極大。
2.大多都有刺激性或腐蝕性。如二氧化硫、氮氧化物、氟化氫等氣體都有刺激性或腐蝕性,尤其以二氧化硫排放量大,二氧化硫氣體直接損害人體健康,腐蝕金屬、建筑物和雕塑的表面,還易氧化成硫酸鹽降落到地面,污染土壤、森林、河流、湖泊。
3.化工廢氣中浮游粒子種類多、危害大。化工生產(chǎn)排出的浮游粒子包括粉塵、煙氣、酸霧等,種類繁多,對(duì)環(huán)境的危害較大。特別當(dāng)浮游粒子與有害氣體同時(shí)存在時(shí)能產(chǎn)生協(xié)同作用,對(duì)人的危害更為嚴(yán)重。
化工廢氣處理工藝流程三階段:
1.化工廢氣進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)(水洗塔),通過(guò)水洗充分吸收廢氣中的水溶性廢氣,再進(jìn)入下一道工序。
2.化工廢氣進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)(堿洗塔),去除含硫化合物廢氣,再進(jìn)入到下一道工序。
3.廢氣進(jìn)入核心凈化系統(tǒng)(UV光解凈化設(shè)備)。UV光解凈化設(shè)備對(duì)污泥臭氣進(jìn)行裂解,同時(shí)使氧氣分解并產(chǎn)生臭氧,臭氧與有機(jī)物分子裂解產(chǎn)物發(fā)生氧化還原反應(yīng),終生成二氧化碳、水等物質(zhì),再通過(guò)管道高空達(dá)標(biāo)排放。
化工廢氣處理工藝方案:
化工廠廢氣主要是有機(jī)廢氣,目前對(duì)于化工廠有機(jī)廢氣處理方法,常見(jiàn)主要有活性炭吸附法、冷凝回收法、等離子法、燃燒法、UV光解法等。
1.活性炭吸附法
活性炭吸附法是一種常見(jiàn)的廢氣處理方法。吸附法利用多孔性的活性炭、硅澡土、無(wú)煙煤等,將有機(jī)氣體分子吸附到其表面,從而凈化廢氣。
優(yōu)點(diǎn):凈化率高(活性炭吸附可達(dá)到95%以上),實(shí)用遍及,操縱簡(jiǎn)單,投資低。
2.冷凝回收法
冷凝回收方法是利用有機(jī)質(zhì)的特性發(fā)揮其作用,通過(guò)降低或增加系統(tǒng)壓力,將蒸汽環(huán)境中的有機(jī)質(zhì)冷凝提取出來(lái)。經(jīng)冷凝提取后,有機(jī)廢氣可以得到較高的凈化。
3.等離子法
利用等離子凈化設(shè)備中的介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中,等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含較高化學(xué)活性的粒子,如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。廢氣中的污染物質(zhì)與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì),從而達(dá)到凈化廢氣的目的。
適用條件:適用范圍廣,凈化效率高,尤其適用于其它方法難以處理的多組分惡臭氣體。電子能量高,幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用。
優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)快,設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速,隨用隨開(kāi)。
4.燃燒法
燃燒法又分為直接燃燒法、催化燃燒法,主要用于高濃度VOCs廢氣的凈化處理。對(duì)于自身不能燃燒的中低濃度尾氣,通常需助燃劑或加熱,能耗大,運(yùn)行成本比催化燃燒法高10倍以上,運(yùn)行技術(shù)要求高,不易控制與掌握。
催化燃燒法優(yōu)點(diǎn)是催化燃燒為無(wú)焰燃燒,安全性好,本法的特點(diǎn):起燃溫度低,節(jié)約能源;凈化率高,無(wú)二次污染;工藝簡(jiǎn)單,操作方便,安全性好;裝置體積小,占地面積少;設(shè)備的維修與折舊費(fèi)較低。該法適用于高溫、中高濃度的有機(jī)廢氣治理,效果良好。
5.UV光解法
利用UV光解凈化設(shè)備發(fā)出特制的高能UV紫外線光束照射惡臭氣體,裂解H2S、硫化物、VOC類、苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu),使有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物,如CO2、H2O等。利用高能UV光束裂解惡臭氣體中細(xì)菌的分子鍵,破壞細(xì)菌的核酸(DNA),再通過(guò)臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng),達(dá)到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的。
優(yōu)點(diǎn):UV光解法具有高效處理效率,可達(dá)到95%以上;適應(yīng)性強(qiáng),可適應(yīng)中低濃度,大氣量,不同有機(jī)廢氣以及惡臭氣體物質(zhì)的凈化處理;產(chǎn)品性能穩(wěn)定,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,每天可24小時(shí)連續(xù)工作;運(yùn)行成本低本,設(shè)備耗能低,無(wú)需專人管理與維護(hù),只需作定期檢查。UV光解法因采用光解原理,模塊采取隔爆處理,消除了安全隱患,防火、防爆、防腐蝕性能高,設(shè)備性能安全穩(wěn)定,特別適用于化工、制藥等防爆要求高的行業(yè)。
綜合比較以上各種凈化工藝,同時(shí)根據(jù)我公司以往的工程實(shí)踐和參考國(guó)內(nèi)的類似工程項(xiàng)目,采用低溫水洗法處理工藝和酸洗工藝進(jìn)行綜合治理。
其吸收工藝工作原理如下:氨氣通過(guò)風(fēng)機(jī)的抽引送入高效低溫水洗塔。主要利用流體力學(xué)的相關(guān)原理,氣體跟吸收液在管道內(nèi)混合,當(dāng)吸 收液跟氣體混合后通過(guò)管道,這時(shí)氣液兩相跟管壁接觸面大,接觸表面液體不斷得到冷卻,氣液激烈碰撞以使氣液充分混合后,隨著液體的重力作用落入循環(huán)水箱中形成氨水。由于吸收塔的進(jìn)氣管大出氣管小,所以塔內(nèi)產(chǎn)生微正壓, 從而達(dá)到高效吸收的目的。為了防止氨水揮發(fā),在末端設(shè)一個(gè)酸洗塔,吸收揮發(fā)的氨氣,從而達(dá)到環(huán)保要求。