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化工廢氣的處理方法

時間:2024-01-08 11:29:17

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化工廢氣的處理方法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

化工廢氣的處理方法

第1篇

關鍵詞:醫藥化工廢氣;廢氣處理;研究分析

1 醫藥化工廢氣形成的原因

1.1醫藥化工溶劑形成的廢氣

醫藥化工在研制中容易形成溶劑廢氣,其中部分溶劑以廢氣方式進行派發,從而形成大量的醫藥化工溶劑廢氣,污染空氣其溶劑廢氣主要是以甲醇、甲苯、丙酮、以及二氯甲烷等物質形成的溶劑廢氣。從而導致嚴重的空氣污染 ,醫藥化工廢氣的處理應進行嚴格的控制,避免醫藥化工廢氣對市民形成嚴重的安全性問題, 對醫藥化工溶劑廢氣,應采取標準的處理方法,從而制約醫藥化工廢氣的處理。

1.2醫藥化工廢氣排放特征

醫藥化工產生的溶劑廢氣主要為 化工生產中形成的物質相關,其排放廢氣主要是排放量較大、多點性排放,從而形成無規則性溶劑廢氣排放,嚴重影響廣大市民的安全。對于多點性溶劑廢氣排放,對溶劑的需求量較大,產生的廢氣較多,導致醫藥化工產品效率降低形成,雙方面影響的趨勢。

醫藥化工廢氣排放規律

對于醫藥化工廢氣的排放,其間接性廢氣排放現象明顯,溶劑廢氣形成間接性排放,排放廢氣不規律,溶劑廢氣污染性質以及濃度較高,醫藥化工溶劑廢氣的排放嚴重影響空氣,對空氣造成異味,容易發生擴散[P17],從而對于醫藥化工溶劑廢氣的控制、以及治理工作較難實施。

2 醫藥化工廢氣處理中存在的問題

2.1醫藥化工溶劑廢氣治理中存在的問題

在經過相關部門對醫藥化工廢氣的控制以及治理后明顯有所改善,但是并未得到良好的完善,醫藥化工行業中還是存在較明顯的溶劑廢氣處理問題。 一些醫藥化工廢氣嚴重污染空氣的企業, 在治理無效后均進行關閉從而良好的改善,醫藥化工生產企業周邊空氣環境的改善空氣中的污染

指數明顯有所下降,醫藥化工溶劑廢氣處理應結合根本性廢氣排放進行處理。 從而達到良好的廢氣排放效果,降低周邊環境的污染,經過對醫藥化工溶劑長期的控制治理,已較好的降低了廢氣排放指數。

2.2醫藥化工廢氣控制效果

對于多數醫藥化工企業來說,應建立安全性較高的溶劑廢氣處理機制,進行清潔性醫藥化工生產, 改善溶劑廢氣排放量,對溶劑廢氣采取再利用方案,從而既降低溶劑廢氣的污染,又可以提高溶劑在利用價值,從中降低醫藥化工廢氣排放對周邊環境形成的污染 。對于醫藥化工溶劑廢氣排出處理應從根源進行改善,有效的控制溶劑廢氣的集中處理排放,減少多點排放形成的多面性環境污染,采取根本性改善溶劑廢氣排放中存在的問題,有效的控制醫藥化工形成的廢氣,進行清潔處理,有效的降低對周圍環境的污染,進行集中處理排放。

2.3溶劑廢氣處理結果

對醫藥化工生產中產生的溶劑廢氣,其廢氣處理方面存在較多的問題,對溶劑廢氣的清潔處理技術尚未得到良好的完善,筆者認為醫藥化工行業產生的溶劑廢氣,其污染效果較為嚴重。目前,對于溶劑廢氣一般都是進行冷卻,清潔等處理方法,但是,溶劑廢氣處理,效果不是很理想 對此一

直是困擾醫藥化工行業發展以及廢氣排放的重要問題,[P38]對于醫藥化工行業生產中存在的廢氣排放問題,應加大解決力度,從而良好的改善廢氣排放以及周邊環境的質量。

3 醫藥化工廢氣處理完善的對策

3.1溶劑廢氣處理

對于當今醫藥化工行業中出現的溶劑廢氣處理問題,應綜合醫藥化工生產企業的廢氣排放特征進行完善,進一步的完善醫藥化工廢氣排放降低溶劑廢氣對環境的污染,加強醫藥化工廢氣的

清潔性處理,制定有效控制醫藥化工溶劑廢氣排放的標準,提高廢氣污染的預防以及控制處理。 針對醫藥化工行業生產中形成的廢氣,應進行綜合性處理,從而降低醫藥化工溶劑廢氣導致的環境污染。 由于

我國目前并未制定準確的醫藥化工廢氣排放標準。所以,對于醫藥化工廢氣只是進行排放點的控制,以及間接性排放,但是卻為能對醫藥化工廢氣排放進行根本性改善。 因此,針對醫藥化工行業的廢氣排放應制定準確的排放標準,從而有效的提升醫藥化工廢氣排放以及處理方面的良好效果,建立有效的清潔處理醫藥化工廢氣的方案,使醫藥化工廢氣排放有效的降低其污染程度,有效的保護廢氣排放周圍環境質量。采用低溫等離子

是固態,液態,氣態之后的物質制約廢氣排,低溫等離子降解醫藥化工廢氣,是利用高能電子,自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在短時間內進行分解,從而達到良好的醫藥

3.2研究分析

針對醫藥化工廢氣排放制定良好的污染控制,綜合醫藥化工產生的廢氣污染性,對其進行清潔處理,提高溶劑廢氣處理技術的要求,根據醫藥化廢氣處理方面總結的特點,從中制定出有效的控制醫藥化工廢氣排放以及污染性質。探討醫藥化工生產中形成的廢氣,綜合其污染性,廢氣排氣性質等。全面性對其進行研究,從而制定良好的抑制醫藥化工生產中形成的廢氣,有效的制定醫藥化工廢氣污染控制以及處理全面性的解決醫藥化工產業中存在的問題。根據綜上所述,醫藥化工廢氣污,染一直是醫療事業發展中難以突破的問題。因為,醫藥化工生產中,產生的溶劑廢氣等其他廢氣嚴重影響周圍環境。所以對于醫藥化工行業生產中形成的廢氣,應制定準確的廢氣處理方案。 隨著醫藥事業的發展,醫藥化工廢氣排放已成為環境污染的重要問題。對于廢氣的排放相關部門應給予正確的廢氣排放標準,從而將低醫藥化工廢氣排放對環境的污染,從而良好的提高醫藥化工行業的發展。

第2篇

關鍵詞:化工業 有機廢氣 處理技術 展望

1 、引言

我國經濟的發展正在不斷走向深入,化工行業的增速也有目共睹,然而化工業由于行業特性的原因,如何對其產生的有機廢氣進行有效的治理,從而避免對周邊環境造成損害,是一個亟待解決的問題。隨著我國科研與實踐的發展,業界已經出現了不少投資少、見效快的有機廢氣處理技術。本文首先概述了目前發展比較成熟的有機廢氣的一些主要的治理方案與技術,包括活性炭治理方法、吸收法以及催化劑法等,在此基礎上對有機廢氣治理技術的發展進行了展望,并闡述了膜分離法、等離子體法以及光催化法等新的治理方法。本文的成果為化工行業對有機廢氣處理提供技術借鑒,具有比好的意義。

2、 有機廢氣處理技術概述

隨著行業實踐的發展和研究的進展,當前無論是國內還是國外,對下列幾種有機廢氣處理技術應用較為廣泛:

2.1活性炭法

活性炭材料具有比較好的吸附功能,能夠通過自身的吸附作用去除對象中的有害成分。結合活性炭的這個功能,可以將其應用于有機廢氣處理之中。結合吸附品的具體吸附原理,可將其進一步細分為基于物理原理的吸附與基于化學原理的吸附。其中以后者原理是以吸附品的疏水鍵來清除有機污染,主要適用于水體污染,因此對于有機廢氣,通常使用的是物理吸附。通常較為常用的材料包括活性炭、沸石等,此類材料的結構通常為孔狀,因此其吸附表面積非常大。不少實踐已經證明,在吸附體的內部結構上,纖維狀的吸附效果最佳,因此在對有機廢氣進行處理時應以纖維狀材料為首選。

2.2 吸收法

這種方法是以液體的吸收劑與有機廢氣充分接觸,實現廢氣中有害成分的有效吸收。吸收劑的作用是可逆的,在去除其中的有害組分之后,還能夠繼續使用。通常這種方法是以水噴淋的方式實現吸收劑和有害廢氣的充分接觸,其原理是化學中的相似相溶。例如,通過水的作用來吸收丙酮、甲醇、醚等有害物質,通過活性基團來吸收水溶性尚差的“三苯”物質等。

2.3 催化氧化法

有機廢氣中,有一些揮發性有機化合物是有毒有害的,回收成本較高,因此一般對其進行氧化處理。氧化處理的方法是:將氧氣和揮發性有機化合物進行化學反應,反應完畢后的生成物是二氧化碳與水,這個過程類似于燃燒的過程,因為有機廢氣中的揮發性有機化合物濃度往往并不高,因此在氧化反應的過程中不會有火焰產生。氧化的具體過程分為兩種情況,一是以持續加熱的方式使含揮發性有機化合物的有機廢氣逐步升溫,并漸漸到達能夠發生氧化反應的條件;另外一種方法是在有機廢氣之中假如催化劑,一般來說以鉑、鎳等金屬充當催化劑。在催化劑的作用之下,有機廢氣里所含有的揮發性有機化合物逐漸與氧氣發生反應。

2.4生物法

這種處理方法首先以一定的介質培養微生物,并使之處于適合微生物生長的溫濕度環境,有機廢氣中的碳氮等元素能夠在微生物的作用之下逐步發生分解,并最終轉化為無害的二氧化碳、水、無機鹽等。隨著環保的呼聲日益迫切,這種方法正在得到大力的推廣。

3、有機廢氣處理技術展望

隨著科學技術的持續發展,不少國家對廢氣廢水的處理技術均進行了深入的研究,并不斷開發出更加有效的新技術,下面進行闡述。

3.1 膜分離技術

這種技術是使有機廢氣途經一個膜結構,通過該膜的半滲透性特征進行氣體的過濾處理。在有機廢氣中包含了各種各樣的成分,這些成分的性質有所區分,因此在半透膜之前的通過程度有所不同,通過膜的控制,能夠有效地將有機廢氣中的污染有害成分分離出來,從而達到空氣凈化的效果。

3.2等離子體技術

這種技術的目標是構建一個等離子體,構建方法一般是以高壓放電的模式瞬間生成活性離子。這些活性離子能夠使有機廢氣中的碳氫鍵和碳碳鍵發生斷裂,從而有效地改善有機廢氣的污染性,并產生無害的二氧化碳和水,因為此法成本低、技術要求不高,因此正在得到大規模的推廣使用。

4、 結束語

只有深入研究有機廢氣的處理技術,才能在化工行業高速發展壯大的同時,實現對環境的保護。當前可選擇的有機廢氣的凈化方法非常多,并且具有各自的優缺點和使用范圍,而在對其選擇時,最重要的依據便是能否達到環境保護的實效性。傳統的有機廢氣處理方法應用依據比較廣泛,而為了繼續節約成本、提升效果,還應不斷地開發新的工藝。我國正處于發展的快車道,一方面必須進行經濟建設,另一方面則應重視環境保護。只有不斷開發更新更好的技術,才能實現化工行業的可持續發展,才能增強其綜合競爭力。

參考文獻:

[1]張旭東.工業有機廢氣污染治理技術及其進展探討[J].環境研究與監測,2005,18(1):24-26.

第3篇

關鍵詞:氣體吸附分離技術 大氣污染防治

1 前言

隨著人類工業化程度的不斷提高,人類向自己賴以生成的環境中排放的有害物質在不斷地增多,“保衛地球、保護我們生成的環境”不再僅僅是一句危言聳聽的口號,而是關系到我們子孫后代能否生存的刻不容緩的大事。人類需要發展但更需要保護環境,如何保護好我們的環境是我們廣大科技工作者共同關心的問題。目前,工業生產給環境帶來的主要污染物為工業廢氣、工業廢水、廢渣(即工業“三廢”),其中工廠每天向大氣中排放大量的各種各樣的工業廢氣對人類的健康威脅極大,盡可能將污染物排放量降低到最低限度是非常必要的。

對生態環境影響較大和人類健康威脅較大且絕對排放量較大的廢氣主要包括:

(1)含NOx、SO2、P、As、PH3、CO、HF、C2HCl3、C2H3Cl3等污染物的有毒氣體;

(2)其它氣體,開展關于減少這類有害廢氣的研究是非常有必要的,本文結合著者在這一領域已經開展的研究,討論了用現代吸附分離技術凈化這類氣體的意義及工業開發的可行性。

2 吸附分離技術治理廢氣技術基礎及過程

(1)氣體吸附分離技術基礎

氣體吸附分離技術是近年發展較快的一項新技術, 按照再生方式的差異常分為變壓吸附法和變溫吸附法兩類:(1)變壓吸附(英文名稱Pressure Swing Adsorption,簡稱為PSA)法提純或分離單元是根據恒定溫度下混合氣體中不同組份在吸附劑上吸附容量或吸附速率的差異以及不同壓力下組分在吸附劑上的吸附容量的差異而實現的,由于采用了壓力漲落的循環操作,強吸附組份在低分壓下脫附,吸附劑得以再生;吸附劑的使用壽命一般為十年以上,所以PSA過程基本是無原料消耗過程;(2)變溫吸附法(英文名稱 Temperature Swing Adsorption,簡稱為TSA)或變溫變壓吸附法(簡稱為PTSA)是根據待分離組份在不同溫度下的吸附容量差異實現分離,由于采用溫度漲落的循環操作,低溫下的被吸附的強吸附組份在高溫下得以脫附,吸附劑得以再生,冷卻后可再次于低溫下吸附強吸附組份。確定是否采用吸附法分離的主要依據為待分離組分之間的吸附等溫線,圖1為待分離組分A(污染物)、B(非污染物)的在溫度為t1或t2的吸附等溫線所示:

對于污染排放物A如果與非污染組份B吸附容量差別較大,則可考慮PSA技術(當然,有時動態吸附容量也是確定分離的一個依據,但在污染治理中很少涉及);對于常溫(t1)下強吸附組份A不能良好解吸的分離,可考慮采用TSA或PTSA技術。

吸附分離技術采用的吸附劑通常為活性炭、硅膠、氧化鋁等常規吸附劑或在吸附劑上附載不同貴金屬的專用吸附劑,或者是開發不同孔徑、不同微孔容積的專用吸附劑。

(2)吸附工藝過程循環的實現

PSA、TSA或PTSA 過程的連續運行通常是通過多個吸附器依靠閥門切換實現的,當某些塔在吸附時,其它的吸附器則處于再生等步驟;吸附飽和后的吸附劑需要再生時,其它已再生好的吸附器開始進入吸附步驟,如此實現循環操作。下圖為西南化工研究院實驗開發成功的TSA凈化并回收硝酸尾氣中NOx的流程示意圖。

3 工業廢氣來源及治理研究

隨著工業化程度的不斷提高,人為產生的空氣污染物所占空氣總污染物的比例在不斷增加、對人類自身健康的危害在不斷增大。目前,排放空氣污染物最多的工業部門有:石油與化學工業、冶金工業、電力工業、建筑材料工業等等,下面就工業排放的主要有害氣體污染物NOx、SO2、P、CO、鹵代烴、揮發性有機物(簡稱為VOC)等的吸附分離治理前景和可行性簡要分析如下:

(1)硝酸生產尾氣、煙道氣、石灰窯氣等各種工業廢氣中的NOx

硝酸生產過程中要排放大量的硝酸尾氣,其中含有NOx。NOx不僅對人類、生物有劇毒,而且導致光化學煙霧的生成,其危害極大。我國現有硝酸生產工廠50多家,硝酸尾氣中NOx的濃度一般為500~5000 ppm,每年排入大氣的NOx(以NO2計)約為6萬噸。如果能回收這些NOx,不僅控制了對環境的污染,同時可以增產硝酸,降低生產成本。

目前西南化工研究院已開展了硝酸尾氣的吸附法回收治理工業性試驗研究工作,實驗證明了這種方法有相當的優越性。研究表明,凈化氣中NOx濃度可控制在低于0.02%,對應尾氣中NOx濃度從0.04%到0.8%,回收氣中NOx濃度變化范圍可從0.8%至5%,可以返回系統生產硝酸。

對石灰窯氣等廢氣中氮氧化物的脫除技術,西南化工研究設計院已開發成功,并申報國家專利。對煙道氣中氮氧化物的脫除,根據煙道氣組成采用TSA法與其他化學技術處理法可有效控制氮氧化物的排放量。

(2)黃磷尾氣凈化和從黃磷尾氣中提純一氧化碳

我國每年生產黃磷40萬噸,生產過程中每生產一噸黃磷會產生2500Nm3尾氣,每年產生的尾氣量達10億Nm3,其主要成份為一氧化碳(約85%~90%),CO是一種易燃易爆有毒的氣體,尾氣中含有的P、S、As、F等及其化合物的有毒組分未經處理排放到大氣中也將嚴重污染環境;同時CO又是一種重要的碳一化工原料,尾氣中含有的P、S、As等易使催化劑中毒,所以有效處理黃磷尾氣具有非常重要的意義。近年來,國內外在凈化黃磷尾氣和開發黃磷尾氣領域已開展了較多工作,其中西南化工研究院開展了尾氣處理的動態吸附研究實驗,取得了可循環操作的TSA凈化流程,并結合自己的CO提純專有技術,已轉讓一套采用吸附法從黃磷尾氣凈化并提純CO的工業裝置。

(3)二氧化硫的控制

硫氧化物主要是二氧化硫,它是大氣中數量最大、分布最廣、影響最嚴重的環境污染物之一,目前控制的主要方法有:高煙囪稀釋法、采用低硫燃料、排放廢氣脫硫等,近年在采用干法(吸附劑吸附法)、濕法脫硫技術領域開展了較多研究,工業化應用已很成熟。 吸附法脫除廢氣中的SO2又分為物理吸附法和化學吸附法,物理吸附時被選擇性吸收的SO2可通過升溫或降壓解吸出來,化學吸附時吸附劑同時起催化作用,被吸附的SO2被廢氣中的氧氧化成SO3,后者在與水生成硫酸。目前,國內關于采用吸附法凈化SO2的報道多為實驗研究報告。

(4)含三氯乙烯、三氯乙烷等鹵代烴的排放廢氣凈化

含鹵代烴的廢氣凈化目前較為成熟的技術是溶劑吸收或吸附法處理,如:(1)彩色顯象管生產線清洗陰罩時揮發的三氯乙烷氣體刺激人體粘膜,長期接觸能使運動神經系統受損,無論從環境保護還是降低生產成本來看都必須回收利用。航天總公司四院四十二所成功開發了應用活性炭纖維回收三氯乙烷,避免了環境污染,使用效果良好。(2)在工業上應用很廣的三氯乙烯,是對人體和環境都有較大危害的有毒污染物,含三氯乙烯工業廢氣排放前必須脫除其中超標含量的TCE,應用吸附法可有效控制排放尾氣中三氯乙烯含量并回收其中的三氯乙烯,西南化工研究院在這方面開展了較多實驗研究,并取得了良好的實驗效果。

(5)含高沸點有機物的尾氣凈化

目前,采用吸附法凈化、回收排放尾氣中的有機組份的工業應用是比較成功的,采用的通常流程為TSA或PTSA流程,既可有效脫除有機污染物又可回收有用組份。根據大量實驗研究,西南化工研究院在已開發的多套PSA裝置的預處理裝置中,成功地采用TSA、PTSA技術很好地解決含高沸點有機物的尾氣凈化,如苯、萘等的脫除。

(6)排放氣中一氧化碳的脫除

CO是一種易燃易爆有毒的氣體,未經處理排放到大氣中將嚴重污染環境,所以嚴格控制排放氣中CO含量是非常有意義。目前,國內北京大學開發的13X分子篩載體的Cu(I)吸附劑、南京化工大學開發的稀土復合銅(I)吸附劑都是很好的CO吸附劑。實驗表明,采用PSA或TSA技術脫除CO是一種有效的手段, 排放氣中的CO可控制在1ppm以內。

(7)含氟排放廢氣的凈化

含氟(主要為HF和SiF4)廢氣數量雖然不如硫氧化物和氮氧化物大,但其毒性較大,對人體的危害比SO2大20倍,因此工業生產排放氣必須控制含氟化合物的排放量。目前,HF回收通常生產冰晶石,盡管從理論上可采用吸附法結合其他化學法處理含氟廢氣,但目前國內應用PTSA回收含氟排放廢氣的工業裝置尚未見報道。

(8)從富含甲烷氣源中濃縮、回收甲烷

礦井瓦斯是在采煤過程中產生的,瓦斯氣中含有25~45%的甲烷及其它一些組份,其熱值僅2500kcal/m3左右,難以利用,通常排入大氣,以致污染環境。我國每年約有30億m3瓦斯放空。因此有效利用礦井瓦斯已成為一個熱門課題。西南化工研究設計院開始采用PSA技術從礦井瓦斯中濃縮甲烷的實驗研究,可以把甲烷濃度從20%提高到50~95%,濃縮后的富甲烷氣熱值明顯提高,可以作為優質燃料和化工原料。

(9)工業二氧化碳排放的控制

近年來,由于CO2排放量增加(每年以二氧化碳形式放入大氣中的碳約為50億噸),大氣中二氧化碳已從工業污染時代的270ppm上升到近500ppm,大量二氧化碳在大氣中的積聚引發全球的溫室效應已經引起了人類的重視。從含CO2濃度較高的排放廢氣中回收CO2既解決了環境問題,又回收了有用組份,減少了資源浪費。從富含二氧化碳的工業廢氣中回收二氧化碳這些工業廢氣主要有:石灰窯氣(含二氧化碳28%~38%)、制氨和制氫裝置副產氣(含二氧化碳28%~99%)、煙道廢氣(含二氧化碳10%~18%)及脫碳再生氣等。通過提純,產品二氧化碳的純度可達99.5~99.99%,指標均可達到或超過二氧化碳食品添加劑國家標準(GB1917-80)。

(10)PSA富氧處理城市垃圾廢氣

隨著城市化建設規模的不斷擴大,城市每天產生的垃圾量激劇增加,目前主要采用空氣燃燒的方式人類的生活垃圾,每天通過燃燒垃圾產生的大量含VOC有毒廢氣給環境造成極大的污染;如采用PSA技術從空氣富集氧氣(氧純度可達到93%)替代空氣處理城市垃圾,則大大降低了有毒廢氣的排放量。

結束語

隨著對吸附分離研究機理的不斷深入,結合其他化工處理技術,吸附分離技術必將在環境保護領域發揮越來越重要作用。

參考文獻

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第4篇

關鍵詞:發揮性有機廢氣 治理技術 廢氣治理

一、發揮性有機廢氣及危害

揮發性有機廢氣通常是指特定環境條件下容易蒸發或揮發的有機化合物,這類物質通常在50攝氏度至260攝氏度的低沸點和超過71Pa的高蒸汽壓時容易揮發。揮發性有機廢氣種類繁多,來源廣泛,傳播范圍廣,涉及行業眾多,其中化工行業和交通部門排放的有害物質占揮發性有機廢氣的絕大部分。揮發性有機廢氣不僅有毒、有惡臭、破壞臭氧層、易燃易爆,對企業生產造成不安全性,而且揮發性較大,在陽光照射下,能與光發生化學反應,生成光化學煙霧,嚴重污染環境和影響人類健康。此外,隨著揮發性有機廢氣的擴散和遷移,它還帶來了許多全球性環境問題,許多國家已頒布法令限制揮發性有機廢氣的排放界限值,治理揮發性有機廢氣已成為治理大氣污染的重要部分。

二、揮發性有機廢氣的處理技術

1.吸附法。在凈化治理揮發性有機廢氣過程中,吸附法有著廣泛的應用。吸附法主要利用活性炭、活性炭纖維、大孔樹脂等固體吸附劑對成分單一、氣流穩定的揮發性有機廢氣進行吸附凈化。這種方法不僅具有設備簡單、適用范圍廣、能耗低的優點,而且還具有工藝成熟、凈化效率高、吸附物質可回收的特點,有著較好的環境和經濟效益。目前,活性炭和大孔樹脂是使用范圍最為廣泛的吸附劑。活性炭易受水分含量影響,如果將單純的粉狀活性炭改進為片狀或纖維狀就能提升其吸附容能力,延長其使用壽命,目前許多國家已開始大量生產活性炭纖維并投入運行。如日本某公司將聚酯樹脂與活性炭纖維結合在一起,研發出一種活性炭纖維薄膜,這種活性炭纖維薄膜利用活性炭纖維微孔的高強吸附能力對揮發性有機廢氣中的污染物進行吸附和解吸,尤其是對膠粘制品、包裝印刷、化工等行業排放的揮發性有機廢氣有著明顯的吸收作用,其吸附能力相當于普通碳薄膜的一萬倍。解吸時,吸附廢氣的活性炭纖維通入飽和水蒸汽,置換出吸附于微孔內的有機物,利用溶劑與水比重的不同,將有機物從纖維中脫附出來,經過冷凝對有機溶劑進行分離,達到回收利用的目的。吸附、解吸過程中不發生化學反應,有機物從氣態變為液態,其性質沒有發生改變,有效地避免了二次污染問題的出現。

2.蓄熱式熱力氧化技術。在凈化治理揮發性有機廢氣工藝中,蓄熱式熱力氧化技術是很有發展前景的一種廢氣治理方法。與傳統的燃燒處理技術相比,蓄熱式熱力氧化技術不僅能有效節約運行費用、提高揮發性有機廢氣破壞去除效率,而且還具有熱回收率高、效果顯著的特點,具有可觀的經濟效益和顯著的社會效益。由于蓄熱式熱力氧化技術在凈化揮發性有機廢氣過程中只需補充少量輔助燃料就能實現自供熱操作,因而在西方發達國家,它已在揮發性有機廢氣凈化治理中占據主導地位。蓄熱式熱力氧化技術適用于濃度為2-8g/m3的、難以分解組分的、有機物含量低、夾帶少量灰塵和固體顆粒的揮發性有機廢氣的凈化處理,其凈化率能達到95%以上,效果顯著。基本的蓄熱式熱力氧化技術系統裝置主要由公共燃燒室、蓄熱室、換向裝置和控制系統組成。典型的蓄熱式熱力氧化技術系統裝置可以分為兩室裝置和三室裝置。兩室裝置主要由兩臺耐高溫性能良好的蓄熱室和一個設有輔助燃燒器的燃燒室組成,操作時揮發性有機廢氣被主風機送入填滿陶瓷填料的蓄熱室預熱,隨后進入裝置頂部的燃燒室,氧化凈化后進入另一個蓄熱室,冷卻,再經過氣流逆轉循環:預熱-燃燒-冷卻后排出,實現廢氣的凈化和熱量的充分利用。經過兩室蓄熱式熱力氧化技術凈化后的揮發性有機廢氣凈化率可達99%以上,熱量回收率超過95%。如果對廢氣凈化率要求很高時可以采用在兩室裝置(一個蓄熱室進氣、一個蓄熱室排氣)的基礎上增加一個吹掃蓄熱室的三室裝置來實現,這既解決了兩室裝置廢氣換向時直接排放問題,也有效地提高了廢氣的平均破壞去除率。

3.吸收法。吸收法是利用揮發性有機廢氣中不同氣體在吸收劑中的不同溶解度來達到去除氣體有害成分的目的,由于該方法操作簡單、原料廉價易得、適用性強、技術成熟,因而被廣泛地應用于大氣污染凈化處理中。利用吸收法凈化廢氣,最主要的是考慮吸收劑選擇問題。一般來說,在選擇吸收劑時應考慮黏度低、揮發性小、價格便宜、對氣體溶解度大的物質,但在實際應用,任何一種物質都不可能同時滿足上述要求,因而,應根據實際情況選擇合適的吸收劑。水獲取簡單、揮發性小、且無毒無害不易燃,因而是最理想的吸收劑,但在常溫狀態下,有機化合物在水中的溶解度非常小,為增大揮發性有機廢氣在水中的溶解度,可在水中添加某些活性組成的溶液,如表面活性劑等,提高水對廢氣的吸收凈化效率。此外,吸收劑飽和后,還可以通過解吸的方法實現吸收劑再生的目的,減少對環境的二次污染。

三、結語

揮發性有機廢氣種類繁多、性質各異,因而,在實際凈化處理過程中,應充分理解不同治理技術的特點和適用范圍,注重治理技術實效性選擇,加強多種治理技術的聯合應用,以實現最佳的治理效果。同時,隨著全國大氣污染防治工作的不斷深入和新技術研發的不斷加快,創新性有機廢氣凈化技術也會被逐步應用到化工企業生產中,大氣污染狀況也會得到極大的緩解和改善。

參考文獻:

[1]王薇. 可揮發性有機廢氣治理技術進展[J]. 煉油與化工,2011,04:10-12+76-77.

第5篇

關鍵詞:農藥;廢氣污染;治理

Abstract: pesticide production process produces a large number of waste and poison gas on the surrounding environment has great pollution. This article unifies some pesticides example analysis of pesticide factory exhaust pollution monitoring and control measures to good effect.

Keywords: pesticide; Exhaust pollution; management

中圖分類號: U491 文獻標識碼: A 文章編號:

由于目前環境污染的日益嚴重,人們越來越多地將關注的目光投向我們賴以生存的生存環境。消除污染、保護環境逐漸成為人們的共識。但是,仍有一些單位和個人,為了自身的經濟利益而置自然界的承受能力于不顧,將未處理或者雖然經過處理但仍未達標的廢水廢氣排入自然界,嚴重污染環境。因此,對各排污單位排出的廢氣及廢水中污染物的監測及處理就顯得越來越重要。本文結合某農藥實例分析農藥廠廢氣污染的監測和防治措施,達到了良好的效果。

1案例概況

某農藥廠精細化工生產線共有5個主要生產車間,其產生的主要廢氣來源和排放特點見表1。

表1:主要廢氣來源和排放特點

歸納起來,農藥廢氣排放特點主要是大氣污染源數量多、污染物成分復雜多變、排放濃度較高、揮發性有機物(VOCs)基本上超標排放,多呈間斷性、無組織排放。

從該農藥廠精細化工生產線異地改建項目中廢氣排放情況來看,排放的廢氣主要是有機廢氣(如甲醇、甲硫醇、甲苯、氯仿、二氯乙烷等),也有少量的無機廢氣(如氯化氫、氨氣等)。

2生產工藝流程中不同類型廢氣的治理

2.1車間主要廢氣預處理

2.1.1酰脫溶真空泵和反應釜產生的氯仿廢氣預處理

乙酰甲胺磷車間乙酰脫溶真空泵和反應釜產生的氯仿廢氣經過廢氣收集系統收集后,經二級深冷回收后進入活性炭吸附處理系統進行預處理,吸附后的尾氣經集中處理系統后進入鍋爐焚燒系統,廢氣量為1500m3/h。

活性炭吸附處理系統采用活性炭吸附/脫附回收工藝。吸附采用溶劑回收專用的顆粒活性炭,在低溫常壓下進行;脫附采用間接加熱結合真空的脫附工藝,即高溫低壓脫附工藝。該系統設置2個吸附床,吸附、脫附交替使用。主要過程:吸附。吸附后的尾氣經集中處理系統處理后進入鍋爐焚燒系統。脫附。吸附床吸附飽和后,通過閥門切換進行脫附。蒸汽(392 280~588420Pa)進入吸附床盤管內,對吸附床內的活性炭進行間接加熱升溫,同時真空泵對吸附床進行減壓抽真空,使吸附床脫附時處于減壓和升溫的雙重脫附狀態。吸附床出來的氣體經冷凝器1冷凝降溫后,由真空泵輸送進入冷凝器2用冷凍鹽水冷凝,經氣液分離后,液體氯仿進入溶劑儲槽,少量的氯仿氣體回流至吸附床,作為循環氣或進一步吸附。脫附完成后,破真空。冷卻。脫附完成后,吸附床處于高溫狀態。通過閥門切換,由風機推動吸附床內氣體循環流動,氣體經冷卻后回流至吸附床,對吸附床進行冷卻。冷卻完成后,吸附床進入下一個吸附工序。

2.1.2乙酰真空泵產生的其他廢氣預處理

乙酰真空泵產生的其他廢氣主要指真空泵產生的異丙醇、甲醇、甲硫醇及某些中間體或產品揮發產生的惡臭有機廢氣,廢氣量為1500m3/h。該廢氣經二級深冷回收預處理后送集中處理系統處理,最后進入鍋爐焚燒系統。

2.1.3包裝車間和污水站廢氣預處理

由于包裝車間和污水站廢氣中含有各類不同性質的有機氣體與惡臭物質,因此很難進行分類處理,吸收法與吸附法都難以使廢氣達標排放。由于污水站廢氣風量大、有機物濃度低,一般情況下廢氣中各種有機物濃度遠低于爆炸極限,因此采用焚燒法較為可行。焚燒前為了防止鍋爐腐蝕,先采用吸收法做預處理,去除氯化氫、硫化氫等腐蝕性氣體。包裝車間與污水站廢氣各自經堿洗吸收預處理后匯合集中送鍋爐焚燒,包裝車間、污水站廢氣量分別為4000、16000m3/h。

2.2廢氣集中處理系統

預處理后的廢氣在鍋爐焚燒前為節省焚燒費用和保護鍋爐設備,由引風機引入集中處理系統處理。集中處理系統采用氧化、堿液二級吸收工藝,廢氣量為24500m3/h。

酸性氣體會對鍋爐造成腐蝕,因此焚燒前必須先進行吸收、吸附。從表3可以看出,腐蝕性最強的氯化氫和硫化氫去除率都達到了80%以上,醋酸、甲硫醇去除率均在61%以上。集中廢氣處理系統能有效地保護后續焚燒中的鍋爐設備。

2.3廢氣集中焚燒

該農藥廠現有3臺130t/h的流化床燃煤鍋爐,每臺鍋爐二次引風量為80000m3/h,完全能滿足現有農藥廠廢氣的焚燒要求。由于焚燒法對設備腐蝕和安全要求較高,應注意:第一,有機物在適當的高溫且氧氣充足的環境下可迅速燃燒并徹底分解為無害氣體,而在較低溫度或氧氣不足的條件下,則可能無法分解或分解為另種物質。因此,利用鍋爐燃燒廢氣,溫度及氧氣補充是控制的關鍵。因此,應安裝溫度控制系統、補風調節系統。第二,為了保證安全,鍋爐前安裝阻火器,防止爐膛回火引起爆炸事故。

為了避免焚燒時產生二噁英,鍋爐焚燒時應采取以下措施:第一,爐內溫度>1000℃,煙氣停留時間在2s以上,保持煙氣中含氧氣6%(體積分數)以上,將所有的有機廢氣燃盡。第二,在煙氣凈化階段采取急冷辦法,避開二噁英再合成溫度(250~450℃)。

在鍋爐焚燒出口斷面分別進行了2次測試,結果見表2。從表2可以看出,經焚燒處理后,各類廢氣排放濃度或排放速率均遠低于相應標準限值,可實現達標排放。

表2:鍋爐焚燒出口斷面測試結果和標準限值

3結束語

廢氣集中處理系統采用氧化、堿液二級吸收工藝。經過廢氣集中處理,腐蝕性最強的氯化氫和硫化氫去除率都達到了80%以上,醋酸、甲硫醇去除率均在61%以上。集中廢氣處理系統能有效地保護后續焚燒中的鍋爐設備。該農藥廠現有3臺130t/h的流化床燃煤鍋爐,每臺鍋爐二次引風量為80000m3/h。經焚燒處理后,各類廢氣排放濃度或排放速率均遠低于相應標準限值,可實現達標排放。

參考文獻:

[1]王令,丁忠浩. 惡臭污染分析及防治技術[J]. 工業安全與環保, 2005,(03) .

[2]侯紀蓉,張雨風. 我國農藥工業三廢治理方法[J]. 化工環保, 1998,(01) .

[3]肖軍,趙景波. 農藥污染對生態環境的影響及防治對策[J]. 安徽農業科學, 2005,(12) .

第6篇

關鍵詞:工業廢氣廢水;治理方法;研究

隨著工業生產的迅猛發展,工業“三廢”污染也愈加凸顯,這也成為了我國社會經濟可持續性發展的主要阻礙之一,政府和各業界需高度重視該問題的緊迫性和嚴重性。尤其是在廢水和廢氣的治理上需待加強,這兩者關系著我們的生活和健康。在廢氣污染中,對空氣污染最為嚴重的就是含硫氣體的排放,而廢水排放以淀粉業、酒精業和造紙業為污染大的三大行業。在工業生產中廢氣和廢水的治理還是需要從工藝上找出解決辦法,以下是本人提出的相關措施,希望能具有一定參考意義。

1工業廢氣處理措施

可持續發展觀的不斷深入讓人們對治理工業污染更為重視,在工業廢氣處理上也有了一定的突破。當前工業上主要用于分期處理技術的有微生物分解、活性炭吸附、催化燃燒、光解凈化等4種處理技術。

1.1微生物分解技術

微生物分解也稱為微生物降解,具體是篩選出可以對工業廢氣具有降解功能的微生物,并將所選微生物固定于相應的降解介質上,工業排放的廢氣在通過這些介質時會慢慢被微生物所分解,以此達到科學治理工業廢氣的目的,此方法前景廣泛,也在加大力度推廣中。

1.2活性炭吸附技術

活性炭內部獨有的發達孔隙結構能有效對廢氣中微小分子進行吸附。可運用此技術進行廢氣處理第一道流程,因活性炭是十分容易飽和的,只能在短時間里具有效力,這需要不停的更換和清理活性炭,維護運行成本高,在實際操作中也僅對干燥的醇類、脂肪類廢氣效果明顯,而廢氣濕度大的其處理效果并不是很理想,也容易給環境帶來二次污染,需謹慎操作。

1.3催化燃燒技術

當前工業廢氣污染治理中運用最多的處理方式就是催化燃燒法,具體是通過對有害物質進行燃燒使其轉化成無污染物質。該項技術的本質是運用催化劑將工業廢氣在達到著火點時所進行的分解和燃燒,通過比較復雜的化學反應而最終生成出對空氣沒有污染的CO2和H2O,再將其排放于空氣中。不過進行此技術對設備的要求很高,特別是燃燒設備,不僅要抗氧化、耐高溫,還要有很強的抗干擾能力,所以在具體投入使用中成本比較高。

1.4光解凈化技術

在工業廢氣處理上光解凈化技術也是十分常用的方法,原理上要比其他的復雜些,以改變高分子污染物的具體內部結構為主,達到解決高濃度廢氣混合污染物的目的。此技術所取得的成效比較穩定,也不易造成二次環境污染,且使用周期比較長,操作中維護簡單方便,成本也不高,所以在對工業廢氣處理中做出了重要貢獻。

1.5廢氣處理中的注意事項

工業所排放的廢氣中部分是含有惰性氣體的,雖然其本身危險性很低,但如果大量聚集則會降低空氣中的氧氣含量,容易引起窒息。排放量小的可將其慢慢通過排氣導管散放到室外。面對可燃氣體排放較大的,排放地就需選在人少的地方,并且在排放區嚴禁煙火,如果運用燃燒法對廢氣進行處理,必須在出口位置設置減壓閥以便控制氣體的排放速度,從而讓氣體能充分燃燒。對于助燃氣體也需要謹慎處理,在臨近或同一區域中嚴禁同時處理助燃氣體和可燃氣體,在對助燃氣體進行處理前需清理閥門,確保助燃氣體周邊沒有明火或易燃易爆物品。此外,在對有毒氣體進行處理時,操作人員必須穿戴專門的防毒保護服飾、面罩、手套,非操作人員需提前離開,以保證毒性吸收劑和吸附劑能達到效果。

2工業廢水的治理

2.1工業廢水的分類及特征

污染水體的物質屬性不同所導致的污染也會不同。主要將水體污染分為兩類,生物性污染和化學性污染。生物性污染的主要途徑是由病原微生物傳播的,而導致化學性污染出現卻有多種因素,包括了重金屬、放射性物質和無機物等。

2.2對污水進行物理式處理

物流式污水處理方式其原理是在不改變污染物化學性質的基礎上,運用物理原理對污水中的懸浮污染物進行分離去除。具體操作處理有過濾、沉淀、吸附、萃取、離心分離、膜分離等。

2.3廢水的化學處理措施

2.3.1沉淀被污染廢水中以離子形式存在的無極污染物,在一定情況下可以同能溶于水的沉淀劑發生化學反應,從而生成不溶于水的化合物,化合物的不斷生成會隨之沉淀進行分離,從而達到凈化水的目的。目前以氫氧化物、鋇鹽、硫化物等沉淀方法為主,在對污水分解中的重金屬離子處理上效果還是十分明顯的。2.3.2催化氧化法人們在對廢水進行化學處理中,通常會運用一定劑量的催化劑、氧化劑來達到對有機物進行氧化的目的。氧化劑有著反應快、效率高、條件簡單的特點,能比較快速的解決降解水問題,氧化劑所具有的催化作用能很好的對廢水進行催化從而生成自由基,以此來凈化廢水。

3結語

發達國家對工業“三廢”處理十分重視,環境保護意識很強,并在廢氣、廢水治理和控制技術上取得了良好的效果,不僅方式多樣,且技術先進,在具體操作中還可根據自身情況對多樣化的技術進行選擇,或進行多種融合的控制技術。我國工業產業需根據實際情況,開發出適合我國的廢氣、廢水治理技術,從生產源頭上做起,并將其廣泛應用,才能真正做好工業廢氣廢水的污染治理工作。

參考文獻

[1]孫瑩,李素琴.吸附法處理含鉻廢水的研究[J].工業安全與環保,2009(03).

第7篇

關鍵詞:順酐;生產工藝;優化;尾氣處理

順酐全名順丁烯二酸酐,是全球酸酐排名第三大酸酐。順酐的用途非常廣泛,其主要應用于不飽和聚醋樹脂類,同時還廣泛用于涂料、農藥、油、添加劑等等。苯氧化法、正丁烷氧化法是從原料路線上來說是目前生產順酐的兩大主要方法。

1順酐的生產工藝

1.1苯氧化法

苯法生產順酐是在固定床反應器中,使原料苯經過催化劑V–MO–P碳化硅的催化,與空氣接觸完成氧化反應,生成順酐氣體。然后順酐氣體經水的吸收,以及恒沸脫水,減壓連續精餾后,得到順酐。苯法順酐的生產工藝中,通過對催化劑的裝填、反應器壓力、反應器進口氣溫度、空速和熔鹽溫度的優化來完善整個工藝[1]。目前,在我國順酐的生產廠家大部分均采用的是苯法工藝,其裝置小部分從國外引進,大部分采用仍國內技術。例如常州亞邦化工集團采用的就是苯工藝法。基本原理是采用苯原料依托固定床氧化,使用二甲苯恒沸脫水、加入冷凝器加水吸收的回收工藝、反應熱的回收利用等先進工藝。在苯法生產工藝中,首先原料來源可以得到保障與支持;其次苯法采用的連續精餾可使順酐質量更加穩定且提高收率降低能耗;另外,近年來采用背壓式汽輪機新裝置利用余熱產生蒸汽使得熱平衡得到更大的完善,不僅充分利用熱能,可降低生產成本,增加經濟效益。由于原材料等原因,我國基本上采取苯氧化法,但是弊端是對苯的利用率低,污染了環境,其主要污染物為廢氣、廢水、廢渣。

1.2正丁烷氧化法

以正丁烷為原料的氧化工藝通常分為固定床工藝、流化床工藝及移動床工藝。其生產技術的核心是原料與空氣在反應器中發生的高溫放熱、氣固氧化反應,在后處理工藝上主要采用水吸收法和溶劑吸收法這,通過這兩種方法對比,水吸收法在處理工藝上較溶劑吸收法簡單,但是工藝上來說溶劑吸收法較為先進。但是由于目前國內企業大多數采用水吸收工藝,技術上也比較成熟,因此,水吸收法仍將成為目前我國企業正丁烷法制備順酐的最適宜后處理工藝。

1.3苯法及正丁烷法

生產工藝比較在順酐生產工藝方面苯法及正丁烷法大致相同,其共性主要體現在選擇使用固定床與空氣進行氧化、部分冷凝過程中用水進行吸收、利用二甲苯間歇沸脫水精制的工藝路線上。這兩種生產工藝除了原料不同,生產工藝路線基本上是一致的,除此之外它們之間最大的區別:正丁烷生產工藝中需要增加包括正丁烷分離、反應器的壓力提高廢氣焚燒系統在內的三套氣分裝置;正丁烷氧化法在原料上更省、生產成本更低、產出量更高,催化劑使用更好、環境污染更輕、技術上更新的特點使得正丁烷法成為了目前國內企業生產順酐的發展新趨勢。

2順酐的尾氣(廢氣)處理

順酐生產過程中的主要污染源及污染物是廢氣、廢水、廢渣等,在如何處理廢氣等方面作了以下研究和分析:由于順酐生產過程中產生的廢氣如果直接排放會對人身體健康造成非常大的傷害,因此必須積極有效地進行處理。水吸收塔或有機溶劑吸收塔排放出的尾氣是生產順酐裝置的尾氣主要來源,在以苯為原料的生產路線上,廢氣處理系統的設計就是為了清除從吸收塔排出氣體中的有機物,如苯、二甲苯、CO等。清除的方法是使有機物在催化劑的作用下與氧發生反應,使之變成水和二氧化碳。應根據尾氣中污染物的濃度、性質、生產條件和經濟性進行實施。以正丁烷制順酐尾氣處理為例,廢氣處理程序較為復雜,但卻有效節約能源。其工藝流程為:自吸收塔頂排出的廢氣中會有大量CO、未反應的正丁烷和其他有機物及氧等,進入膜分離裝置,含正丁烷的氣體返回至反應器,另一部分廢氣,即滲余氣則送入蓄熱式氧化器。燃氣加熱到790℃,使有機物在高溫下發生氧化反應,運行后不再需外界燃料供應,廢氣自行氧化且生成的熱量產生2.5MPa蒸汽3.6t/h。氧化后的廢氣中的碳氫化合物以CO2和水蒸氣的形式排放到大氣中。

3結束語

正丁烷催化氧化法制順酐工藝是我國未來發展的趨勢,我國對苯法的固定床列管式反應器和催化劑的研發和應用已積累了相當豐富的經驗,這為向正丁烷法生產的轉化及發展奠定了良好的基礎。從資源來源和原料的保障方面看,正丁烷氧化法制順酐資源能夠得到更為充分利用,另外從生成順酐技術發展來看,苯法向正丁烷法轉變也是十分緊迫和必要的。只有將高性能催化劑及大型反應器有效結合,才能使我國的順酐生產技術更快地走上良性發展的道路。

參考文獻

[1]陳永軍.淺談順酐生產工藝路線[J].天津化工,2016(7):10–12.

第8篇

關鍵詞:有機廢氣,處理技術,研究分析

中圖分類號:U491文獻標識碼: A

引言

近年來,我國社會經濟在不斷地快速發展中,然而以“先污染、后治理”的發展道路和發展模式所付出的代價也是異常沉重的,由于長期以來粗放型的經濟增長方式,生態環境受到了嚴重的破壞,大氣污染的環境問題尤為突出。其中,在浙江東部,較為典型的大氣污染就是合成革有機廢氣,特別是溫州、麗水的許多居民區都能經常聞到工業企業排出的各類“臭氣”,人民群眾的生活環境受到了嚴重的影響。大氣污染治理的難點之一就是有機廢氣,它具有危害大、治理難等特點。有機廢氣隨著人類的呼吸系統進入體內,使體內的細胞發生變異甚至癌變,嚴重危害了人們的身體健康。因此,我們必須重視對有機廢氣處理技術的研究,加大對環境保護的投資,以保障人們的身體健康。

一、合成革的理化特性

合成革主要是模擬天然革的組成和結構并可作為其代用材料的塑料制品,通常以經浸漬的無紡布為網狀層,微孔聚氨脂層作為粒面層制得。具有近似天然皮革的特性,外觀光澤柔和,手感柔軟,真皮感強,強度好,其已日益得到市場的肯定,廣泛應用于鞋、箱包、家具等行業。

二、聚氨酯(PU)合成革廢氣污染因子及危害

(一)聚氨酯(PU)合成革廢氣主要污染因子

PU合成革的主要原材料是聚氨酯樹脂,其主要廢氣有PU革濕法生產線廢氣、PU干法生產線廢氣、二甲基甲酰胺(DMF)精餾回收系統廢氣、鍋爐燃煤廢氣等。在不同的工藝/流程中會產生不同的污染因子:例如濕法工藝中主要會產生DMF;干法工藝主要會產生DMF、丁酮、甲苯等;(DMF)精餾回收系統會產生二甲胺等惡臭廢氣;鍋爐廢氣中主要是煙塵和SO2等等。如果有后處理工序,還可能產生成分復雜的有機廢氣污染。

(二)聚氨酯(PU)合成革廢氣的危害

聚氨酯合成革在生產過程中需要經過濕法工藝:預含浸、預凝固、涂布、凝固、水洗、燙平、烘干、收卷和干法工藝:面涂、烘干、底涂、烘干、冷卻、三涂、烘干、貼合、烘干、剝離等多種復雜的物理化學過程,使用了大量的化工材料,除一小部分被吸收外,大部分進入到廢水、廢氣中造成污染,對人體、土壤、大氣、動植物生長均容易產生危害,其中危害性最大的物質是DMF。DMF化學性質穩定,化學式為HCON(CH3)2,DMF可以經過呼吸道、消化道和皮膚進入人體內,具有一定的毒性。

三、聚氨酯(PU)合成革廢氣處理工藝

低濃度有機廢氣的凈化處理在國內外都是環境保護的難題之一,一般的處理方法有焚燒法、吸收法、吸附法、催化燃燒法、冷凝法、靜電法。而隨著合成革工藝的改變,目前,一般采用水噴淋塔吸收并回收廢氣中DMF,或者活性炭吸附廢氣中有機溶劑,再經直接燃燒處理:

(一)水噴淋吸收。一般采用填料塔或噴淋塔作為吸收設備。水作為吸收溶劑來吸收廢水中的有機物質。該種方法雖然能較好地除去廢氣中的DMF,但對甲苯和丁酮的去除率很低,甲苯和丁酮依然隨著廢氣排入大氣中。因此,目前較為普遍的就是采用串聯多級吸收塔,循環吸收,直到允許排放濃度才放空。

(二)活性炭吸附。使用活性炭吸附的原理是先將廢氣冷卻,再以活性炭吸附。而后用低壓蒸氣將溶劑析出,再冷卻成液體,重力分離或蒸餾精制。現多采用吸附飽和后直接送去燃燒的方式,因此,運行費用高,一般企業難以承受。

四、PU合成革DMF精餾回收系統惡臭污染因子分析

聚氨酯(PU)合成革就是將基布用PU溶液處理成合成革基布再經貼膜和壓花而得的制品。PU合成革生產過程中使用了丁酮、二甲基甲酰胺(DMF)、甲縮醛等各種有機溶劑,對環境造成嚴重影響。隨著環保要求的提高,各PU合成革廠家開始對有機溶劑進行了回收,最為普遍的方法就是采取多塔精餾與蒸汽吹脫聯用回收DMF等有機溶劑,經濟效益明顯,但塔頂水仍然產生惡臭氣味,并成為了制約該行業發展或生存的關鍵因素,然而對于塔頂水的成分分析,以及應該如何采取更加有效的治理方法徹底消除這些氣味,目前的研究并不是很多。行業內普遍認為這些惡臭成分可能是DMF的分解產物二甲胺,而且也采取了相應的治理措施,但合成革企業附近的惡臭氣味仍未被消除。本研究利用氣質聯用(GC-MS)方法對塔頂水濃縮液進行了分析,推測了其主要有機成分,分析惡臭污染源可能是二甲胺與三甲胺等,并進一步摸索了兩種有機胺的氣相色譜分析條件,為塔頂水的監測、治理提供提供基本的根據。

(一)實驗方法

1、樣品采集與處理方法

塔頂水濃縮液采自已經安裝了三塔精餾裝置的某PU合成革工廠現場儲罐。采樣量500 mL,采樣期間,精餾正在運行,采樣后立即用密封帶回實驗室,剛采集的樣品溫度大約40-50℃,一部分樣品冷卻到室溫后用氯仿萃取,用于安捷倫色譜儀進行氣質聯用(GC-MS)分析;另一部分樣品冷卻后通過頂空進樣或者直接進樣進行GC分析,與標準溶液分析結果進行比較。

2、分析儀器型號與分析條件

塔頂水濃縮液樣品GC-MS與GC分析條件:儀器型號為安捷倫6890/5793氣質聯用儀器;柱子類型:HP5MS,柱子規格:0.25mm×0.25μm×30m;檢測器:FID;進樣器溫度:250℃;檢測器溫度:260℃;柱溫:60℃-20℃/min-250℃;GC-MS分析分流比:30:1,GC分析分流比為80:1;在GC-MS的儀器上為了避免大量水樣進人損壞質譜檢測器,采取氯仿萃取方式進樣。

(二)實驗結果

為了總體了解塔頂水濃縮液的有機成分,找出造成惡臭環境的關鍵組分,我們用氯仿對水樣進行萃取,然后用相同的條件在同一臺儀器進樣進行GC-MS與GC分析,分析的結果譜圖如圖l與圖2所示。

圖1塔頂水濃縮液質譜總圖

圖2塔頂水濃縮液氣相色譜圖

表1塔頂水組分GC-MS分析結果

注:MSR.T.*:質譜保留時間;GCR.T*.:色譜保留時間

有機物除了三甲胺以外,其它為均未被列為惡臭化合物。我們用同一個樣品,在同等條件下做了GC分析(圖2),除了總體保留時間相差0.3分鐘、對應有機物出峰強度有差異以外,兩個譜圖結果非常相似,除了序號1(圖1中的水在GC中不會出峰,兩圖雖然序號1出峰次序都排在第一位,但GC中的序號1成份不能斷定),其它組份的出峰時間間隔幾乎可以一一對應,歸一法分析的結果也列在表1中。

從表1中發現萃取液的三甲胺含量達到了7.12%,這個結果與以往報道認為塔頂廢水的惡臭物質主要是二甲胺結論不相符。我們進一步仔細觀察圖1,發現序號2與序號3之間峰位置略微凸起,推測可能三甲胺峰純度不好,于是用軟件提取三甲胺特征離子碎片(58,42)與二甲胺特征例子碎片(44,28),并做了局部分析圖(圖3)。從圖3可以看出,在GC-MS的分析條件下,二甲胺與三甲胺的峰不能有效分離,同時也反應出在萃取液中,二甲胺的濃度比三甲胺低很多,這可能是因為二甲胺的極性更強,氯仿難于萃取出來的原因。從這些分析結果可以看出,廢水中的有機污染物有20余種,惡臭主要是由二甲胺與三甲胺引起,如果要定量分析出廢水中二甲胺與三甲胺的真實含量,必須對重新摸索色譜分析條件。

圖3三甲胺質譜峰純度分析圖(三甲胺:58,42;二甲胺:44,28)

結束語

聚氨酯(PU)合成革在生產過程中會向環境中排放出大量的含有DMF廢氣,DMF毒性強。上述的研究工作表明,PU合成革DMF精餾回收系統塔頂廢水成份較為復雜,其中含量最高的主要成分為三甲胺或二甲胺,根據文獻報道,三甲胺嗅閾值比二甲胺低三個數量級,也就是說,三甲胺比二甲胺臭千倍以上,而且含量高,惡臭應該主要來源于三甲胺,因此,惡臭治理應該重點治理三甲胺,兼顧治理二甲胺。除治理惡臭外,還需綜合考慮其它有機污染成份治理,才能使傳統的PU工藝達到清潔生產目標。本文的工作為更好治理合成革廢氣提供了部分基礎數據,課題組下一步將更加全面、深入的研究PU合成革DMF精餾回收系統塔頂廢水各種樣品,為徹底解決PU合成革惡臭問題提供理論依據與實踐指導。

參考文獻

[1]林華寶. 對PU合成革企業廢氣污染源管理與驗收監測的幾點認識與體會[J]. 化學工程與裝備,2011,08:220-223.

[2]. 聚氨酯(PU)合成革助劑產業的現狀及發展[J]. 國外塑料,2009,12:36-40.

[3]吳育立. 淺談干法聚氨脂合成革廢氣的回收和治理[J]. 能源與環境,2007,05:113+115.

[4]楊建軍,張建安,吳慶云,吳明元. 合成革用水性聚氨酯樹脂的改性研究進展[J]. 精細化工,2013,03:241-247.

第9篇

關鍵詞:氟;干法凈化工藝;堿吸收法;水吸收法

中圖分類號:TV2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(b)-0105-01

氣態氟化物污染物主要來源化學、無機鹽及冶金工業,氟化物具有很高的化學活性和生物活性,通常以化合物形態存在,燒結煙氣中氟的主要存在形態為氟化氫(HF)和四氟化硅(SiF4)以及少量的含氟粉塵,氟化物屬于作用于各種酶的原生質毒,對人類、動植物的毒害作用很強,大量的研究證明,微量氟及其化合物也會對人類和動物的機體造成極嚴重的后果。但同時氟作為重要的化工原料,廣泛應用于生產生活當中,因此,加強對含氟煙氣的凈化、回收利用,具有深遠意義。

1 氣態氟化物(HF,SiF4)的有關性質

氣態HF為無色、具有強烈的腐蝕性和毒性,有刺激性氣味,常以雙分子存在(H2F2)。相對密度1.27(34 ℃,空氣)。沸點19.5 ℃。極易溶于水。水溶液氫氟酸是一種弱酸,但具有較強的腐蝕性。與水蒸氣相遇形成酸霧而“冒白煙”。干燥的HF性質比較穩定,與大多數的元素及其氧化物均不發生反應,但在水的作用下,可以和堿性物質發生反應:四氟化硅是無色氣體,極易溶于水,生成氟硅酸和硅膠;與氟化氫反應生成氟硅酸;與氨水等堿性物質反應,生成氟硅酸鹽,析出硅膠。

2 含氟煙氣的處理技術

通過分析性質發現,含HF和SiF4的廢氣很容易被水和堿性物質(石灰乳、燒堿、純堿、氨水等)采用濕法凈化工藝脫除。根據吸收劑不同又將濕法凈化工藝分為水吸收法和堿吸收法。氟化物用水吸收,比較經濟,吸收液易得,缺點是對設備有強烈的腐蝕作用;用堿性物質吸收,產物為鹽類,可減輕對設備的腐蝕作用,還可獲得副產物,回收氟資源。

凈化含氟廢氣的另一個主要方法為干法吸附。廢氣中的氟化氫或四氟化硅被吸附下來,生成氟的化合物或僅僅吸附在吸附劑表面,吸附劑再生后循環使用。

2.1 含氟煙氣的干法凈化工藝

干法吸附工藝凈化煙氣就是利用固體吸附劑吸附某種氣體物質而完成凈化煙氣的目的。通常采用堿性氧化物作吸附劑,利用其固體表面的物理或化學吸附作用,將煙氣中的HF、SiF4、SO2等污染物吸附在固體表面,而后利用除塵技術使之從煙氣中除去。

含氟煙氣通過裝填有固體吸附劑的吸附裝置,使氟化氫與吸附劑發生反應,達到除氟的目的。

(1)煙氣的性質對吸附的影響。

(2)Al2O3法凈化電解鋁生產過程中產生的含HF廢氣。

20世紀60年代,世界上開始大量使用Al2O3為電解鋁生產過程中產生的含HF廢氣的吸附劑。國外采用的干法凈化流程有:美國的A-398法;加拿大的阿爾肯法等。可以說,在鋁工業中干法凈化技術已經到了普及的程度。鋼鐵企業用干法凈化處理含氟煙氣,在我國也得到了一定應用,實踐證明用Al2O3作吸附劑吸氟效率可達95%以上。

干法吸附工藝凈化含氟煙氣產生的氟化物可以回收利用,吸附劑價廉易得、工藝簡單、操作方便、無需再生,凈化效率高,一般在98%以上;干法凈化不存在含氟廢水,避免了設備出現結垢、腐蝕和二次污染問題;和其他方法相比,干法凈化基建費用和運行費用都比較低,可適用于各種氣候條件,特別是北方冬季,不存在保溫防凍問題。

2.2 含氟廢氣的凈化技術-堿吸收法

堿法除氟是采用含堿性物質的吸收液吸收煙氣中氟化物并得到副產物冰晶石的方法。一般采用廉價的石灰做中和劑,此時石灰可能與煙氣中的SO2反應而產生CaSO4 結垢問題;若煙氣中不含SiF4,可用NH4OH、NaOH進行中和而得到相應的NH4F、NaF產品。

含氟煙氣經二級吸收、除霧后排放,一級循環吸收液部分排出到中和澄清器,用堿性物質中和生成氟化物沉淀;中和澄清液返回循環使用,而泥漿排至廢渣庫或脫水后堆存。

最常用的堿性物質是Na2CO3,也可以采用石灰乳作吸收劑。堿法除氟具有除氟效率高、工藝成熟、技術可靠、存在的結垢問題較難解決等特點。

2.3 含氟廢氣的凈化技術-水吸收法

水吸收法就是用水作吸收劑循環吸收煙氣中的HF和SiF4,生成氫氟酸和氟硅酸,繼而生產氟硅酸鈉,回收氟資源。吸收液呈現酸性,待吸收液中含氟達到一定濃度后,將其排出加以回收利用或中和處理。

一般水吸收法除氟工藝采用二級或三級串聯吸收工藝,吸收設備可選擇文氏管、填料塔、旋流板塔等;二級或三級串聯吸收工藝的除氟效率可分別達到95%和98%以上,若第三級采用堿性介質做吸收液,其除氟效率將達到99.9%。

含氟煙氣經三級吸收、除霧后排放,一級吸收液部分排出,用于回收氟化鹽產品或用石灰中和排放,吸收液逐級向前補充,在三級循環池中補入新水。

該工藝吸收液中含氟濃度高,可用于回收生產Na3AlF6、Na2SiF6、MgF2、AlF3、NaF等多種氟鹽,為氟資源的回收利用創造條件。

燒結煙氣中含氟量低且粉塵較多時,一般先經旋風除塵、降溫后,再進行吸收。圖為預除塵脫氟流程。燒結煙氣溫度高達300℃~400℃,經除塵后降至250 ℃,噴射吸收塔后,脫氟率可達90%以上。

水吸收法除氟工藝具有除氟效率高、操作彈性大、吸收液(水)和中和劑(石灰)價廉易得,不存在設備、管道因結垢堵塞或磨損等問題,吸收液經中和處理或回收氟鹽產品后含氟濃度很低,廢水對環境的影響較小;但仍存在設備腐蝕、中和渣量大、存在廢渣的二次污染等特點。

3 氟資源回收

工業氟污染的控制手段很多,從生產原料開始降氟和氟資源的綜合利用是解決和控制氟污染的最根本途徑;從生產原料開始降氟,可以減少進入生產過程的氟,是實現清潔生產的基礎;實現資源的綜合利用,比如:生產市售氟硅酸、生產氟硅酸鈉、生產冰晶石,可以避免污染物由氣態轉化為液態而排入水體,或轉化為固態物堆存于環境中,而最終解決了氟污染的問題。

參考文獻

第10篇

關鍵詞:港口污染,治理,保護環境

中圖分類號:TL372文獻標識碼: A

引言

南港工業區位于天津市東南部,緊鄰渤海灣,距離天津市區45公里,距離天津港20公里。南港工業區是天津“雙城、雙港”空間發展戰略的重要組成部分。南港工業區定位于以世界級重化工業為核心的具有持續競爭力的工業區域,重點發展石油化工、冶金鋼鐵、重型裝備制造、港口物流四大主導功能。南港工業區現已入駐企業有中石油、中石化、殼牌和南港奧德菲爾倉儲物流公司等大型企業,大部分為重化工企業。南港是一個貨運港口,目前進出港貨物主要是砂石料和鋼材等建筑材料,規劃未來進出港貨物主要是大量石油化工原材料和產品。作為一個為重化工工業區服務的港口,南港不可避免的將面對環境污染問題。

一、港口污染類別

港口污染可分為大氣污染、水污染和噪聲污染三大類。

1.1港口大氣污染源眾多,可劃分為船舶航行運輸過程產生的大氣污染物排放和港區碼頭作業產生的大氣污染物排放兩大類。船舶航行運輸過程產生的大氣污染物排放主要包括船舶柴油機及其它動力裝置燃煤、燃油產生的廢氣和煙塵排放,鍋爐產生大量粉塵顆粒。有毒有害污染物主要包括NOx、HC、COx、SOx和煙塵等。港區碼頭作業產生的大氣污染物排放主要包括散貨裝卸運輸過程產生的粉塵、碼頭作業機械和港區集運車輛的柴油機燃油產生的廢氣排放、散裝化學品裝卸過程、儲罐、管道化學品泄漏或揮發產生VOCs(揮發性有機化合物)等排放。

1.2水污染由船舶排放的含油污水、含毒壓艙水和洗艙水、生活污水以及船舶溢油漏油等幾部分組成。各種含油污水進入海水中將抑制浮游植物的光和作用,破壞海洋食物鏈,并造成海水缺氧,使海生物死亡。油污中所含毒稠環芳香烴和有毒重金屬可通過生物富集和食物鏈傳遞危害人體健康。

1.3噪聲污染問題有兩個方面。第一個方面是當船舶在靠近碼頭和進入船塢時,由柴油機驅動的輔助發動機產生。在靠近碼頭時,輔助發動機所產生的噪聲可以達到80~120分貝。第二個方面是碼頭作業機械產生的噪聲。包括土方工程階段使用的推土機、挖掘機、裝載機、運輸車輛;基礎施工階段使用的打樁機、空壓機;結構施工階段使用的混凝土攪拌機、振動棒等,噪聲可達100~135分貝。

二、防治措施

2.1大氣污染防治

面對各種大氣環境問題,各國主要大型港口陸續開展港口污染現狀及治理對策研究,通過測算建立港口大氣污染物排放清單,從清單出發制定污染控制對策,不同的污染物采用不同的防治方法。例如為了減少柴油機燃油產生的廢氣排放要求港口附近航行和停靠的船舶使用的低硫燃油;為了減少港區粉塵,建立各種抑塵和除塵系統。

2.1.1燃油廢氣防治

船舶使用的燃料油的含硫量是車用柴油的100~3500倍。因此,遠洋船單位燃料的二氧化硫和顆粒物排放量遠遠超過道路車輛。作為控制船舶廢氣排放的主要措施,將船用燃料油轉換成低硫燃油是目前許多港口的選擇。美國加州和歐盟都執行了嚴格的泊岸時換用燃油的規定,強制遠洋船停靠碼頭時使用的燃油含硫量不超過1000ppm(0.1%)。目前,全球共建立了4個排放控制區,規定所有遠洋船在排放控制區內都要使用含硫量低于10000ppm(1%)的燃油。而這一限值將于2015年1月降低至1000ppm(0.1%)。在我國,香港是首個執行嚴格的本地船用低硫油標準(500ppm,或0.05%含硫量)的城市,并將率先強制要求遠洋船入港時使用低硫燃料油。而作為首個對新《大氣污染防治行動計劃》進行響應的省市,深圳市政府2013年9月了《深圳大氣環境質量提升計劃》。計劃顯示,深圳市將力爭在珠三角水域率先創建硫排放控制區,要求遠洋船舶在進入近岸24海里范圍內及停泊期間,使用含硫量低于0.1%的低硫燃料,并制定低硫燃油補貼政策。

2.1.2粉塵防治

目前國內外港口采用的主要粉塵防治措施不下數十種,基本可歸納為濕法、干法、干濕結合和其它機械物理方法等4種形式。從具體形式上分析, 主要是設置各類風障, 降低作業區的風速; 灑水增濕, 增加粉塵顆粒間的粘滯性和顆粒重量; 起塵部位密封、半密封或者降低裝卸作業落差高度來消除或緩解外界起塵因素。綜觀各類粉塵防治技術, 可分為抑塵和除塵兩大類。國內外對于煤炭粉塵的污染, 基本上都傾向于以防為主, 以除為輔,力求從根本上抑制其塵源的產生和擴散。

1)抑塵方法

抑塵方法主要有噴灑水、建設防風網、使用抑塵劑以及密封運輸儲存等方法。

噴灑水除塵方法通過增加煤表面含水率來抑制起塵, 是濕法除塵中最為經濟的一種防塵手段, 具有除塵效率高, 操作簡單, 適用面廣等特點, 其它任何方法均很難取代其地位與作用。除了堆場, 噴灑水同樣適合港區碼頭, 堆場道路、翻車機、螺旋卸車機、堆取料機、裝船機、皮帶機、坑道及抓斗等裝卸作業點的除塵。

防風網是一種疏透( 多孔) 的障礙物, 在其背風面形成一個低風速區, 從而阻止煤粉塵的運動, 可以用于減少煤堆向空氣中排放塵埃的數量。防風網防塵技術一直在各國港口備受關注, 在一些技術發達國家, 如日本、美國等, 該項技術應用廣泛。美國環保總局將該國有關研究部門對防風網的相關工作進行了歸納, 提出了防風網的一系列設計參數。日本在開展煤粉塵的模擬研究時, 有針對性地提出并實施了露天煤堆場灑水抑塵和設置防風障減塵措施。我國防風網防塵技術的研究起步較晚, 但近年來, 我國一些大型煤炭港口,如上海港、秦皇島港、黃驊港等, 相繼進行了防風網防塵工程的研究應用。

圖1 防風網防風示意圖

圖2 防風網捕捉粉塵示意圖

圖3 碼頭堆場防風網

抑塵劑是一種外硬殼形成劑, 屬于非離子洗滌劑。它可以降低水的表面張力, 減少粉塵粒子聚合所需的水量, 從而改善水對粉塵的濕潤作用。噴水時添加一定量的濕潤劑, 用于煤、礦石等堆放物表面的固定, 可以增強抑塵效果。使用抑塵劑時, 用淡水稀釋至需要濃度, 然后立即噴灑于物料堆表面。在水分蒸發后, 抑塵劑可形成一層防水不溶解的薄膜, 粘合物料堆的灰塵于其外皮。干燥外皮不受霧氣影響并可長時間抵御雨淋, 從而起到良好的防塵效果。

采用密封運輸儲存方法能夠從根本上抑制塵源的產生和擴散。在國外, 多采用封閉式卸煤輸送系統。在抓斗、料斗卸料口、皮帶輸送機轉接處及堆場采用噴射霧化的薄膜包圍覆蓋技術, 防止粉塵飛揚。在日本, 有的煤炭碼頭采用大型圓筒倉進行儲存, 在有些地方甚至將煤稀釋成漿狀, 利用泵和礦道無塵輸送。我國黃驊港三期和四期工程均采用筒倉的儲煤方式。

圖4煤筒倉

2)除塵方法

除塵方法主要有噴霧除塵和荷電水霧除塵兩種方法。噴霧除塵是向浮游于空氣中的粉塵噴射水霧, 通過增加塵粒的重量, 達到除塵的目的。荷電水霧除塵技術20世紀40年代中期始于美國, 迄今, 日本、法國、英國、加拿大及前蘇聯等國家對此項技術均作過廣泛而深入的試驗研究。國外的研究表明, 荷電水霧除塵技術與常規噴霧除塵技術相比, 能使呼吸塵的濃度降低1/ 3~ 1/ 2以上。它的基本原理是: 工業過程中產生的絕大多數粉塵或多或少地帶有電荷, 如果使水霧帶上與粉塵極性相反的電荷就能夠借助靜電引力來提高水霧的捕塵效率。用荷電水霧除塵技術控制粉塵污染具有廣闊的應用前景, 但在我國荷電水霧除塵技術還屬于剛起步階段。

2.2水污染防治

現階段,我圍大多數港口特別是油港都設有專門的油污水處理設施。港口含油污水處理場的處理程序般先采用重力沉降的方法除去水面大部分的浮油,然后以氣浮或粗粒化裝置進一步去除分散油和乳化油,最后以生物法或吸附法深度處理含油廢水,使水質達到排放標準。對水面溢油的處理般采用機械回收法和化學處理法。具體步驟是首先用圍油欄圍油,再用浮油回收器抽汲或吸附浮油,在難以使用機械回收時,可以考慮向水中噴灑消油劑,但使用化學劑處理須經有關部門批準。

含油廢水處理中的深度處理凈化工藝有:活性炭吸附、生化處理、二級深床過濾、細濾、微濾、電滲析、反滲透等。近年來吸附法和膜法在含油廢水深度處理方面都有不同程度的發展。吸附法常用吸附劑是活性炭,但價格偏高。高性能吸油樹脂和膨潤土是目前吸油材料方面的研究熱點。膜法進行油水分離具有獨特的優勢,表現在分離不需要加入絮凝劑,不產生含油污泥;透過流量和水質不隨廢水中油份濃度而變化,處理效果平穩;膜組件簡潔緊湊、易于自動化操作、維修方便,運轉費用較低。早期應用的膜材料多為纖維素膜,高分子有機聚合物膜等,隨著新材料的開發,出現了新型的陶瓷、多孔玻璃、氧化鋁等無機膜材料和有機―無機膜材料。

2.3噪聲污染防治

噪聲污染主要從以下四個方面進行防治:1)加人聲源治理力度選擇低噪聲施工機械,對聲源進行控制是降低港口施工噪聲的重要措施。近年來國內外不斷推出低噪聲新機電設備,所以港口建設施工選用設備時,應選用技術術先進、噪聲最低(或較低),價格合理的設備,對于必須使用的高噪聲設備,應采取加裝消聲器,廂聲罩等措施,盡量降低其噪聲強度。2)限定施工作業時間。港口建設施工中的炸礁,挖掘,混凝土攪拌,振搗作業耍依周圍環境特點,科學安排施工進程,合理安排作業時間,避開居民夜間休息時段,從而減輕或避免施工噪聲對周圍居民生活的干擾。3)設置聲屏障降噪。先期水上施工如炸礁,疏浚航道和港池時,可充分利用陸岸原有建筑物作為聲屏障,陸岸建筑物拆遷后,應修建隔離墻,或在離居民區較近地段建臨時庫房,工棚等臨時建筑以起到隔離緩沖作用對噪聲敏感區域實施有效的屏障。4)車輛限定行駛。由于港口施工時運輸量大,使用車輛多,時間長,為使運輸噪聲影響降至最小必須規劃好運輸路線。同時還要限定運輸時間,運輸車輛種類,車速。此外,可在必要地段道路兩側建聲屏障。

第11篇

關鍵詞:石油化工;建設項目;環境影響評價;特點;分析

中圖分類號:TQ08文獻標識碼: A 文章編號:

石油化工建設項目工藝復雜多變,產污環節多,除常規污染物外,不同的項目還產生其特征污染物,對大氣、水資源和土地等眾多環境領域產生極大的負面影響,具有較高的環境風險,因此,在工程建設前,對石油化工建設項目進行環境影響評價研究,協調經濟發展也環境保護之間的關系,從而使工程發揮出更好的經濟效益和環境效益。

1石油化工建設項目的主要特點

石油化工流程復雜,涉及眾多污染因素,環境風險較大,只有根據自身特點,全面并突出行業特點地開展環境影響評價工作,才能快速準確地獲得有效數據,提出可行的污染控制和環境風險防范措施,得出科學的環境影響評價結論。

2石油化工環境影響評價的主要方法和重點內容

2.1工程分析

工程分析是建設項目環境影響評價的核心,石油化工的工程分析必須全面、翔實。分析時不僅要對工程涉及的主體、輔助、公用工程和環保設施等的規模、組成、物料來源與去向、過程消耗和損耗等進行逐一概括性描述,并以一圖一表對應出來。同時對重點裝置和特征污染源還要進行專門分析,以獲取準確的污染源強。采用的主要方法是依靠各單元裝置及其整個工程項目的物料平衡、燃料平衡、蒸汽平衡、水平衡和硫平衡,確定各單元過程污染物排放狀況,并在此基礎上采用工程類比、理論計算、實測等手段合理分析、判斷、校核污染源強。最終對各單元污染物按不同的性質進行系統劃分,完成匯總表。

2.2硫平衡分布及對SO2的控制技術分析

石油化工中的硫主要來源于原油以及煤、天然氣等燃料。進料硫總量則是根據原油性質和加工量、燃料組成和消耗總量來計算確定。工程中硫的轉化則相對復雜,主要分布在汽油、煤油、柴油、液化石油氣、化工產品等產品及石油焦、硫磺、尾油等副產品中;鍋爐煙氣、加熱窯爐煙氣、催化裂化煙氣、硫磺回收尾氣、制氫裝置凈化污油風罐尾氣等以SO2形式排放的廢氣中;廢水、鍋爐廢渣以及生產無組織排放的含硫惡臭氣體中。為保證硫平衡數據的準確,整個工程的硫平衡應建立在各單元裝置硫平衡分析計算的基礎上完成。

石油化工中SO2,的排放濃度達標和總量的最大程度降低應是目前環境影響評價的重點,為此,控制技術評價應側重在以下幾個方面:

(1)加熱燃料煙氣控制。石油化工中的加熱燃料主要采用工程自產的低分壓氣體、瓦斯以及催化裂化甩油或油漿、焦化甩油和減壓渣油等燃料油,不足部分采用外購天然氣;選用流化床(CFB)鍋爐或擁有自備電站的石油化工多采用自產的石油焦并加入質量分數20%~30%的煤或完全的煤作燃料。為滿足SO2的排放濃度達標和總量控制要求,通常采用兩類控制技術,其一是采用低硫加熱燃料,如天然氣、脫硫后的煉廠燃料氣,控制硫質量分數在3×10-5以下;依靠加工工藝的優化生產低硫燃料油,如對催化原料加氫處理,降低催化裂化進料的硫含量,使燃料油硫質量分數控制在0.5%以下。其二是對燃料燃燒后的煙氣進行脫硫處理,如以含硫量較高的粉煤為燃料的電站鍋爐,需要對燃燒煙氣采用濕法或半濕法脫硫;對燃燒含硫焦和粉煤的CFB鍋爐,則需要視焦和煤質的構成單獨采用石灰石爐內脫硫或石灰石爐內脫硫一燃燒煙氣二次濕法或半濕法脫硫。

(2)工藝廢氣控制。石油化工有組織工藝廢氣排放源主要是催化裂化煙氣、硫磺回收裝置制硫尾氣和制氫裝置凈化污油風罐尾氣,其中前兩者為SO2的重點排放源。催化裂化煙氣中SO的量主要取決于催化燒焦中的硫含量。控制技術的評價重點是催化原料中的硫含量能否滿足低硫燒焦的要求,是否選用了先進的催化原料加氫技術,以及在催化原料中硫含量較高的情況下,是否在過程中實施了煙氣脫硫措施或加入了硫轉移催化劑等以滿足煙氣的達標排放。基于硫磺裝置制硫尾氣不采用先進的回收技術將無法達標這樣的事實,應重點對選用的尾氣回收處理技術,如溶劑吸附法、SCOT法、超級克勞斯法、低溫吸附技術、尾氣溶劑吸收等工藝進行處理效果和穩定性的系統分析論證。

(3)產品及副產的硫最終轉移分析。應重點評述石油化工生產的產品或副產,如外供燃料油、液化汽、石油焦等的最終去向,是否存在硫的二次污染和硫污染轉移等問題。

2.3“三廢”污染物的處理技術分析

“三廢”污染物處理技術是保證石油化工污染物達標排放和實施污染物總量控制的關鍵環節。環境影響評價應針對工程污染源強及其所采用的污染物控制措施,從技術的適用性、穩定處理效果的保證性方面進行可行性分析,并加以補充完善,具體落實工藝流程、選取參數和給出實施后的效果,列出工程配套的污染防治措施一覽表和投資額。

(1)廢水處理技術分析。對石油化工廢水處理技術應重點評述以下幾個方面:(a)廢水的清污分流和污污分流原則的體現及合理劃分,如按照高濃度含鹽廢水、含油廢水、含硫廢水、低濃度清凈排水、生活污水等,或以利于廢水回用和污污分治為目的的高、低濃度廢水分類體系。(b)生產過程中的中水是否得到最大程度的回用,如含硫廢水或氣體凈化水是否已作為電脫鹽注水、常減壓和催化裂化等裝置的富氣洗滌用水;延遲焦化裝置洗滌水是否得到閉路循環使用;重點裝置的間接加熱的蒸汽凝結水得到多大比例的回收;低濃度清凈排水是否用于鍋爐除灰或循環水系統。(C)廢水預處理及終端處理工藝、裝置能力是否選擇合適,達標排放或深度處理回用的可靠性是否得到保證。此外,針對石油化工的工藝調整、開停工等非正常工況下的廢水是否有妥善的處理措施等。在對廢水源強及處理措施的綜合分析的基礎上,計算出加工噸油的廢水排放量,并分析它是否達到目前先進性的要求和是否有進一步降低的可能性。

第12篇

關鍵詞:丙酮;研究展;回收

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A

引言

丙酮是現在醫藥化工企業中一種常見的溶劑。它是一種無色液體,沸點較低,極易揮發,有特殊的辛辣味,能與水、乙醇、氯仿、N,N一二甲基甲酰胺、乙醚及大多數油類混溶。目前工業上常用的回收丙酮的方法是活性炭吸附法,但活性炭吸附工藝的操作穩定性較差,解吸過程不完全可能會引起活性炭著火,存在一定的安全隱患;而吸收法安全性和穩定性都比較好,是目前比較好的一種替代工藝。

一、吸附法

吸附法是回收工業廢氣中丙酮常采用的一種方法,其工藝成熟,有較高的效益。目前常見的吸附劑有活性炭、硅膠、離子交換樹脂等。活性炭細孔結構密集、內表面積較大、吸收性能好、不易破碎、化學性質非常穩定等良好性能。按照結構不同,活性炭分纖維狀和粒狀。纖維狀活性炭的孔徑分布比較均勻,多是 2.3 nm 左右的微孔,其特點是孔徑小,小孔指向向外,仍而使氣體的擴散距離較短,吸附速度快;粒狀活性炭除小孔外,還有中孔(10~100 nm)和大孔(1.5~5 μm),氣孔分布均勻,廢氣擴散方向由外向內,擴散距離長,吸附速度慢,因此最適用于有機廢氣凈化。丙酮回收采用的活性炭孔徑主要集中在 1 nm 左右,微孔容積在0.40~0.50 cm3/g。美國 EPA 指出,活性炭吸附是去除丙酮氣“可采用的最好技術”。目前在國內伴有丙酮和空氣的混合氣的化工生產工藝中,常用的回收方法是用活性炭吸附丙酮空氣混合氣中的丙酮氣,達到飽和后再用蒸汽行解吸得到稀丙酮溶液,然后再行蒸餾提純得到可重新用于生產的高純度丙酮。

活性炭吸附工藝主要包括變壓吸附工藝(PSA)、變溫吸附工藝(TSA)和變溫變壓吸附工藝(TPSA)三種。變壓吸附工藝是一種主要通過改變壓力使吸附劑在吸附床上行凈化和分離的工藝,在加壓條件下完成吸附過程,減壓條件下完成脫附過程。德國 Bayer 公司采用 D47/4 活性炭變壓吸附分離丙酮和空氣的混合氣,回收率達到 95%以上。王曉剛等人對脫附過程床層中的丙酮濃度分布行了實驗和模擬研究,證明了真空脫附對丙酮的脫附有很好的效果。變溫吸附工藝是一種通過改變溫度使吸附劑在吸附床上行凈化和分離的工藝,在低溫條件下完成吸附,在高溫條件下完成解吸。變溫吸附又可以分為固定床吸附、移動床吸附和流化床吸附。Waël Yazbek 等人通過建立溫度梯度模型研究流化床質量、能量傳遞機制,證明了丙酮和空氣的混合氣的吸附―解吸過程在活性炭流化床上實現的可行性

二、吸收法

吸收法通過選擇揮發性較低的溶劑為吸收劑,利用丙酮在溶劑中的溶解度來實現。目前吸收法回收丙酮的工藝一般都為連續工藝,其過程為:丙酮和空氣的混合氣從吸收塔底部進入塔內,吸收劑從吸收塔頂部進入,大量丙酮被吸收劑吸收,在塔內完成氣液傳質,得到塔底液為吸收富液,從吸收塔底部流出,再將吸收液送入解吸塔進行精餾,在塔頂得到純度較高的丙酮。由于吸收單元需要大量吸收劑,解吸單元精餾后得到大量的純度較高的吸收劑,因此可將這部分液體循環利用,用解吸工藝的塔釜液做吸收工藝的吸收劑,只需補充少量的新鮮吸收劑即可。這樣,既能節約吸收劑,又可以通過換熱網絡將塔釜液中的熱量加熱吸收富液,回收釜殘液的余熱,降低吸收劑的溫度,節約能耗。吸收法的工藝流程圖如圖1所示。

圖1吸收法工藝流程圖

由于吸收過程能耗較低,后續的解吸是耗能的主要部分,因此提高吸收液的濃度、提高解吸塔的分離效率是目前吸收法研究的主要方向。RobertoNasserd等提出將吸收法中的篩板塔更換為規整填料塔,大大的提高了吸收效率。李秋元等提出將吸收了丙酮的吸收液先進行間歇閃蒸,將其濃縮后再精餾解吸使丙酮能夠回收再利用。高前進用吸收法對煙用二醋酸纖維素絲束生產過程中產生的丙酮和空氣的混合氣進行了數學模擬。馬杰發明的從真空系統排出的揮發混合氣中回收丙酮的方法,將真空系統排放的丙酮和空氣的混合氣通過兩次氣液分離、換熱吸收和丙酮回收后,回收后的氣體可以直接排放,吸收液達到一定濃度后,通過解吸塔解吸得到丙酮,這種工藝極大地提高了吸收液的濃度,降低了后續解吸的能耗,節約了回收成本。動力波洗滌器是目前一種比較新穎的高效濕法洗滌設備。因為技術安全性等因素,國外很少有關于動力波洗滌的基礎理論研究信息,主要是一些關于工業應用情況的介紹。近年來,我國已經在動力波洗滌器吸收效率等領域取得了一定的進步,動力波洗滌器逐漸被應用到回收工業廢氣中。王飛揚等將動力波洗滌器應用到回收廢氣中的丙酮,其凈化效率比噴淋塔、填料塔等傳統的洗滌設備更高。

吸收法流程簡單,工藝比較穩定,凈化效率較高,吸收過程中不需要消耗蒸氣,能耗較活性炭吸附法低,是目前一種比較理想的丙酮回收工藝。

三、冷凝法

處理丙酮和空氣的混合氣的原理是利用丙酮氣不同的蒸汽壓,通過壓力和溫度的調節使丙酮過飽和仍而發生凝結作用,使丙酮空氣的混合氣得到很高程度的凈化,丙酮也得到回收,但通常情況下在室溫條件下的冷卻水滿足不了混合氣較高的凈化要求。英國 APV 公司開發出的一種對丙酮和空氣的混合氣回收處理的冷凍法,效果甚佳。該法采用低溫冷凍技術的溶劑回收塔并融合不少已申請專利的新技術。通過塔內裝有的一系列盤管,逐步對丙酮和空氣混合氣行冷卻,并用塔頂的熱交換盤管對出口氣體行加熱。貯槽內的回收溶劑經泵打通過熱交換盤管冷卻后仍底部成霧狀噴出以達到有利的自由冷卻。盤管上面的低溫管在上,高溫管在下的巧妙布置,顯著地降低了冷凍負荷。馮巖巖等人整理設計出一臺有自動控制系統的管殼式換熱器的樣機。姚秀林發明了一種新型丙酮回收冷凝系統,使丙酮和空氣的混合氣直接冷卻分離。冷凝法有時需要輔以壓縮過程來提高其回收率。

通常,凈化要求愈高,需要的冷公用工程的量就越高,所需冷卻的溫度越低,甚至增大壓力來提高凈化率,這樣就大大增加了處理的難度和費用。

四、燃燒法

燃燒法也稱為熱破壞法,也是目前比較常用的一種處理有機廢氣的方法。燃燒法主要分為直接火焰燃燒法和催化燃燒法。它利用直接氧化和催化氧化分解破壞廢氣中的有機分子,使其生成低毒或無毒的物質,從而實現揮發性有機物直接排放的目的。直接燃燒法使丙酮和空氣的混合氣在氣流中直接燃燒,由于該法需要較高的熱量才能維持該體系繼續氧化所需的溫度來保證燃燒過程持續進行,因此比較適合丙酮濃度較高的廢氣的處理。由于在多數情況下有機物濃度較低,且焚化爐的設計依賴于揮發性有機溶劑的組成,需要進一步處理。這些因素限制了它的應用,催化燃燒能夠克服它的某些局限而成為一種很好的選擇。催化燃燒法是借助催化劑在較低燃燒溫度下進行的無火焰燃燒,將丙酮氧化為二氧化碳和水的方法,它比直接燃燒法需要更低的溫度和更少的停留時間。燃燒法凈化效率高,設備構造簡單,使用范圍廣。但是催化燃燒時,催化劑成本高,易造成催化劑中毒;經濟效益小,易造成二次污染。

五、膜分離法

膜分離法的是依據丙酮氣和空氣透過膜的能力不同,利用膜的選擇性和膜微孔的毛細管冷凝作用將廢氣中的丙酮氣富集分離的方法,是近年來開發出來的新技術。E.Marki等人通過采用吸收-滲透汽化方法回收丙酮,得到了較高的回收效率。仍現在研究展來看,無機多孔膜較適合回收空氣中的丙酮。然而,我國膜分離法的相關研究剛剛起步,相關研究然停留在實驗室研究階段,離實現工業化應用還有一段距離,因而大力發展膜分離法、提高分離效率對我國有機廢氣回收處理技術的發展具有重要的戰略意義。

結束語

隨著經濟的高速發展,化工醫藥企業排放的丙酮尾氣量日益增長,經濟有效的處理好尾氣的排放才能夠實現經濟效益和環境效益的雙贏。要選擇一種合適的處理方法,必須綜合的考慮尾氣的濃度、生產情況、凈化要求和經濟性等因素。在工業上除了需要改現有工藝外,還應該采用多種方法的集成技術,例如冷凝―吸附法,冷凝―吸收法,膜分離-變壓吸附法,燃燒法―吸附法等。因此,根據實際情況集成不同的分離技術、降低生產成本、實現達標排放,將是我們今后研究的主要方向。

參考文獻

[1]唐琳.吸附及變壓吸附分離回收丙酮蒸氣的數學模擬[D].湖南大學,2007.

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