1.1化工原料氧化物的來源和排放特性
化工原料主要從事進(jìn)料、反應(yīng)、溶劑回收、過濾、離心、干燥、進(jìn)料等操作單元。各單元的運(yùn)行特點(diǎn)如下:進(jìn)料:用少量的物料進(jìn)行真空或斗式泵,用泵運(yùn)輸大量的物料;反應(yīng):反應(yīng)器的排放通過冷凝回收溶劑進(jìn)入尾氣系統(tǒng);溶劑回收:反應(yīng)器的排放通過冷凝回收后進(jìn)入尾氣系統(tǒng),如果使用真空蒸餾,廢氣進(jìn)入真空系統(tǒng),則溶劑暫時(shí)儲(chǔ)存在接收箱中;過濾和離心:材料在使用離心機(jī)或過濾器時(shí)暴露在空氣中;干燥:真空干燥,尾氣進(jìn)入真空系統(tǒng);
化工原料廢氣排放的特點(diǎn)主要與其工藝特點(diǎn)有關(guān):(1)排放點(diǎn)大、排放量大、非組織排放嚴(yán)重;(2)間歇生產(chǎn)、排放不連續(xù)、濃度不穩(wěn)定、成分復(fù)雜、揮發(fā)性大;(3)溶劑廢氣影響范圍廣、氣味多、易擴(kuò)散;(4)泄漏事故多。
1.2化學(xué)原料的處理
目前,化工原料的聲處理技術(shù)有幾種:
(1)冷凝方法:將廢氣冷卻到空氣中的露點(diǎn)以下,有機(jī)廢氣冷凝成液體再循環(huán)。主要適用于濃度高、成分單一、回收率高的原料。然而,冷凝處理的運(yùn)行成本較高,通常需要采用深冷處理,目前,初始處理通常設(shè)置在高濃度放電點(diǎn),如反應(yīng)器和罐區(qū)。
(2)吸收法:對(duì)于高濃度低溫的氧化物,常用低揮發(fā)性或非揮發(fā)性溶劑吸收氧化物,然后吸收尾氣
與吸收劑的性質(zhì)的區(qū)別將兩者分開。主要適用于高水溶性呼吸,可同時(shí)去除氣體污染物,投資成本低,傳質(zhì)效率高,酸性氣體處理效率高。然而,有必要考慮吸收劑和尾氣的性質(zhì),以便利尾氣解吸。此外,還存在一個(gè)后續(xù)污水處理的問題,如果顆粒濃度高容易導(dǎo)致塔砌塊,維修費(fèi)用高。
(3)吸附法:通過吸附氣相中的氣體來實(shí)現(xiàn)氣體凈化的目的。常用的吸附劑主要有顆?;钚蕴俊⒗w維活性炭、蜂窩活性炭等,適用于空氣量大、濃度低的廢氣處理。但其吸附容量有限,不適用于高濃度有機(jī)氣體,吸附后的吸附劑是固體危險(xiǎn)廢物,需要外加處理。此外,進(jìn)入吸附裝置的顆粒含量應(yīng)小于1mg/m3,廢氣溫度應(yīng)小于40c,相對(duì)濕度不應(yīng)大于80%。
(4)直接燃燒方法(to):高濃度廢氣進(jìn)入燃燒室,換熱器間接排放高溫燃燒氣體,換熱處理后間接排放新的廢氣,熱利用效率低,運(yùn)行成本高,適用于高濃度或高熱值企業(yè),能有效地排放廢熱或副產(chǎn)氣。然而,含鹵代烴廢氣的燃燒會(huì)導(dǎo)致二惡英的排放,因此需要對(duì)鹵代烴廢氣進(jìn)行分別處理。此外,燃燒室內(nèi)還有明火,設(shè)備布置時(shí)應(yīng)考慮燃燒室與車間的距離。
(5)催化燃燒方法(co):采用貴金屬催化劑降低廢氣中有機(jī)物的活化能和氧化能,使有機(jī)物在250350c時(shí)氧化為二氧化碳和二氧化氫,即非火焰燃燒,高溫氧化氣由換熱器和新廢氣間接排放。
75%。它適用于濃縮氣體的處理,但存在催化劑中毒、置換成本高等問題。此外,進(jìn)入催化燃燒裝置的廢氣中顆粒物的濃度應(yīng)小于10mg/m3,廢氣溫度應(yīng)小于400c。
(6)蓄熱燃燒法法(rto):它是一種直接燃燒方法,僅由換熱器改為蓄熱陶瓷,高溫燃燒氣和新排氣可直接轉(zhuǎn)換為蓄熱陶瓷.蓄熱室的熱利用率可提高到90%,運(yùn)行成本較低.這是主要的廢氣處理技術(shù),但必須考慮安全措施和投資比例.此外,蓄熱室的蓄熱室容積和系統(tǒng)壓力應(yīng)降低.蓄熱室的截面風(fēng)速不應(yīng)超過2m/s.蓄熱室的入口溫差應(yīng)小于60c.總壓降通常低于3kpa。
(7)再生燃燒法(rco):燃燒方式與催化燃燒法相同,換熱器采用蓄熱陶瓷,熱回收率高,但可處理的廢氣類型受催化劑的影響,進(jìn)入燃燒室的氣體溫度應(yīng)達(dá)到催化劑中氣體組分的啟動(dòng)溫度,因此在驅(qū)動(dòng)過程中需要電加熱。此外,廢氣中顆粒物的濃度應(yīng)小于10mg/m3。
(8)生物方法:利用新陳代謝過程中的微生物作為碳源,將有機(jī)物降解為水和二氧化碳,從而去除廢氣中的污染物。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資少,操作成本低,但需要滿足微生物生長(zhǎng)、溫度、ph、營(yíng)養(yǎng)等繁殖條件。
在選擇處理工藝時(shí)應(yīng)考慮以下因素:有機(jī)污染物的組成、排氣的相對(duì)特性(流量、溫度、濕度、壓力、污染物濃度、污染物燃燒、氧濃度、顆粒物)、所需排氣凈化效率、設(shè)備運(yùn)行安全、可用建筑面積、必要的輔助設(shè)施;應(yīng)考慮設(shè)備和工程投資、設(shè)備運(yùn)行成本、服務(wù)周期等。目前對(duì)于化工原料在呼吸廢氣項(xiàng)目中的應(yīng)用:對(duì)于低濃度的水溶性低廢氣,大多采用活性炭吸附、水溶性高濃度的洗滌吸附;對(duì)于中高濃度的廢氣、活性炭吸附回收、rto、rco、縮合回收等方法。在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中,有必要采用吸水吸堿吸水活性炭吸附、吸堿除濕旋轉(zhuǎn)吸附濃縮等多技術(shù)組合工藝。
rto模式。
對(duì)于吸附法、燃燒法(包括直接燃燒法、催化燃燒法、再生燃燒法、再生燃燒法)來控制廢氣進(jìn)口濃度小于爆炸極限的25%。另外,蓄熱燃燒法在設(shè)備布置時(shí)存在明火,如果廢氣濃度達(dá)到熱平衡,建議采用電加熱,避免增加明火的危險(xiǎn)源。