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化工廢氣污染的特點

時間:2024-01-16 10:21:53

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篇化工廢氣污染的特點,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。

化工廢氣污染的特點

第1篇

醫藥化工產業在研制和生產中會產生大量的溶劑廢氣,其中部分溶劑會以廢氣的形式被排放到空氣中,從而形成大量的化工溶劑廢氣污染周圍的環境。溶劑廢氣主要是由甲醇、甲苯、丙酮和二氯甲烷等物質構成的,且廢氣特征為排放量大、多點性排放,容易形成無規則的溶劑廢氣排放,嚴重影響空氣質量,影響周圍居民身體健康狀況。同時多點性廢氣排放,對溶劑的需求量大產生的廢氣多,長此以往會降低化工產品質量和效率。

二、醫藥化工廢氣處理效果

1.廢棄控制效果從現在醫藥化工溶劑治理現狀來看,首先,與之相關的部門已經開始對醫藥化工廢氣進行控制和治理,其效果已經有明顯的改善,相關部門責令醫藥化工產業治理廢氣,治理無效企業多數停業整頓,一定程度上遏制了不良醫藥化工企業無良行為,周圍空氣也有所改善,空氣污染指數也明顯降低。其次,醫藥化工企業也制定了安全性較高的溶劑廢棄處理機制,對醫藥化工生產進行了清潔,對溶劑廢棄的排放量進行處理、再利用,一定程度上使溶劑廢氣變廢為寶,提高了自身價值,降低了溶劑廢棄的污染率,改善了周圍環境。再次,一些企業和相關政府人員通過合作對派出的部分溶劑廢氣進行了根源性的治理和改善,進而使溶劑廢氣得到了有效的控制,減少了因多點排放而形成的多面性環境污染,改善了周圍環境。但是在治理過程中因諸多因素并未得到較好的處理,還存在一些問題,一些企業停業整頓后并為改善其廢氣排放治理工作,空氣質量持續降低,嚴重影響周圍人群的生產和生活,仍需要加大醫藥工業廢氣治理力度。

2.溶劑廢氣處理效果醫藥化工生產中產生的溶劑廢氣,處理過程中存在多種問題,企業溶劑廢氣處理技術不成熟、管理力度不夠,政府部門及相關單位對醫藥化工生產處理的力度不夠等。其中最大的問題就是技術不夠成熟,要知道醫藥化工企業生產產生的溶劑廢氣對環境污染的影響程度是較大的,僅僅用冷卻、清潔處理方法是不能從根本上對溶劑廢氣進行治理的,仍下需要政府部門、廢氣管理部門和醫藥化工企業通過合作共同研究出能從根本上解決問題的治理策略,為企業周圍的居民創造一個良好的居住環境。

三、醫藥化工廢氣處理策略

1.完善溶劑廢氣排放標準針對現在醫藥化工企業出現的問題,需要結合工業生產中廢氣排放特征進行完善,并制定與之相適應醫藥化工廢氣排放標準,這樣能更好的降低溶劑廢氣對環境的污染程度,制定醫藥化工廢氣處理方案也較為容易,便于對企業周圍的環境進行保護,確保區域內的空氣質量。

2.采用先進技術低溫等離子技術是一種利用高能電子和自由基等活性粒子,經過低溫處理,使之形成固態、液態或氣態的粒子來對醫藥化工生產中的廢氣進行降解控制的技術。這種技術的優勢是低溫粒子和廢氣污染物發生反應后,能使污染物分子在短時間內分解,省時省力且廢氣處理效果好,但是因該項技術在醫藥化工廢氣處理中使用的費用相對較高,使得應用該項處理技術的企業相對較少。

3.完善廢氣污染控制機制醫藥化工廢氣污染一直以來都是醫療事業發展過程中面臨的重大問題,目前為止也未找到良好的解決方案,僅是簡單的控制而不能從根本上解決這一問題。在這種情況,仍需要廢氣研究人員和企業合作,從企業實際出發制定切實可行的污染控制機制。可以醫藥化工生產廢氣污染性為依據,采取先進的技術對廢棄進行清潔處理,來提高溶劑廢氣處理技術要求。還要根據醫藥化工廢氣處理過程中總結出來的特點及廢氣排放性質來進行全面分析,研究和制定出出能抑制醫藥化工廢氣可行性策略,控制廢氣污染,有效的解決醫藥化工生產中存在的各種問題。

四、結束語

第2篇

關鍵詞:石油化工 污染 環境保護 措施

石油石化工業是國民經濟發展的重要能源基礎產業之一,然而該產業的生產過程及主要產品的后續消費對生態環境造成了嚴重破壞。眾所周知,石油化工生產中產生的有害物質的量很大,危害人類生活和環境,所以我們必須以預防為主,防治結合,在石油化工生產中應樹立環保意識,加強環境保護,建立一個綠色化工,綠色地球的理念。

1、石油化工對環境的幾方面的污染

石油化工對環境的污染主要體現在以下幾個方面:廢水、廢氣、固體廢棄物以及噪聲等。

(1)石化行業的廢水主要有石油開采和煉制過程中產生的含各種無機鹽和有機物的廢水組成,其含有油、氨、鹽和酚等污染物,成分非常復雜,排放量大,處理難度大,既浪費資源又污染環境,給水體造成極大的傷害。

(2)石油化工廢氣按生產行業可分為石油煉制廢氣、石油化工廢氣、合成纖維廢氣和石油化肥廢氣。石油化學工業生產裝置復雜,治理設施各異,在石油的提煉生產過程中由于需要大量的熱量,所以會排除大量的氣體,含硫量較大,造成大氣的污染。

(3)石油化工產生的廢棄物主要包括酸渣、堿渣、白土渣、鹽泥、污泥等,這些廢棄物中含有大量的重金屬從而污染土地。而石化產品的開采和運輸也會使石油類物質進入土壤環境,雖有發生一系列的物理、化學、和生化作用,對環境造成污染。

(4)隨著石油化工生產的發展,生產規模不斷擴大,一些大型設備和一些大功率機組的應用,使噪聲的輻射強度相應增大。石油化工產生的噪聲有:火炬噪聲、冷卻塔噪聲、電動機噪聲、放空噪聲、管道噪聲、調節閥噪聲、泵噪聲等等。

2、對污染物采取的治理及綜合利用

2.1 對廢水的治理

(1)建立健全科學的用水排水制度,建立無害型的生產工藝,壓縮裝置排污量,減少污水處理的負荷,優選工藝流程,選擇加氫工藝,減少以至取消堿洗和水洗,優化工藝操作,降低蒸汽、軟化水用量、加強凝結水的回收和利用,優選換熱流程,取消直流冷卻水,提高循環水利用率。

(2)嚴格管理,杜絕跑、冒、滴、漏現象,搞好預處理或局部處理,回收有用物質,提高水的重復利用率;搞好“清污分流”、“污污分流”,合理劃分排水系統;加強廢水的末端集中處理,確保達標排放。

2.2 對廢氣的處理

減少石化工業廢氣污染,根本的措施是采用無污染或少污染的先進生產工藝;改進設備,提高機泵設備和管道設備的密閉性;積極開展廢棄的回收和綜合利用。對石油化工生產過程中產生的有害氣體中最主要的酸性廢氣的處理辦法是:利用克勞斯反應機理將還有硫污水氣體和含硫污水氣體的酸性氣體中的硫轉化為硫磺。還可以采用采用高煙囪擴散的辦法,可以使大氣污染物質按預測濃度有組織地排放到高空,向更大的范圍擴散、稀釋,以減輕局部地區的污染。

2.3 對固體廢棄物的處理

目前石油化工固體廢棄物基本上得到了有效的治理,但也存在有些難以解決的問題,主要有以下幾個方面:

(1)用硫酸酸化堿渣,并回收環烷酸、粗酚,這種方法雖然可行,但酸化條件難以控制。用二氧化碳中和去處理堿渣,并回收環烷酸、粗酚,易產生乳化現象,粗酚和環烷酸難于分離出來,此時需加熱破乳,以致操作過程變得復雜化。

(2)堿渣中和法,回收利用酸渣,生產硫酸鈉,工藝成熟,但產品帶油,有異味。氨水中和酸渣生產硫銨,反應過程的尾氣會污染大氣。

2.4 降低噪聲的措施

(1)嚴格控制引進裝置或設備的噪聲水平,在引進國外或成套生產裝置時,不但要重視其工藝技術的先進性,還要考慮其噪聲狀況及其控制水平,并結合我國情況對其提出要求;工程設計中,提高噪聲控制設計水平,對特殊聲源要進行特殊的噪聲控制工程設計,壓縮污染源;

(2)從聲音傳播途徑上降低噪聲污染:在空氣傳播途徑中采取隔聲措施,在其傳播途徑中,采取隔聲、消音、減振、使用吸音材料等措施。

3、對生產裝置的更新及生產工藝的改進

隨著社會的不斷發展,生產力的不斷改變,使我們的生活發生了巨大的變化,石油化工行業也不例外。在石油的開采中,我們運用更好的表面活性劑,使石油更容易分離,從而在減小石油開采難度的同時也增加了石油的開采量。同時還可以采用微生物采油法,向油藏注入合適的菌種及營養物,使菌株在油藏中繁殖,代謝石油,產生氣體或活性物質,可以降低油水界面張力,以提高石油采收率。

4、深入推行石油石化企業中的清潔生產

清潔生產是人們在環境保護戰略上改變過去被動反應為主動預防的新思想和新觀念。它對各個生產環節都提出了嚴格的要求:生產過程,要求節約資源和能源,淘汰有毒有害的原材料和落后的工藝及設備,減降所有廢棄物的排放數量、毒性和污染濃度;對產品要減少從原材料到取得產品及最終處理的全生命周期對人類和環境的不利影響;對服務,要將環境因素納入服務設計和實踐中。

石油化工企業生產的特殊性所決定了清潔生產在該類企業中的地位尤為重要。石油化工企業生產的特點又具有:事故不可控,污染已發生;事故對環境的危害嚴重;發生污染治理困難。這決定了清潔生產在石油化工企業中開展的必要性和迫切性。實行清潔生產對企業來說是實現可持續發展戰略的重要措施;是控制污染的有效途徑;促進企業整體素質提高,增加經濟效益和提高競爭能力的必由之路。

5、結語

環境保護,任重道遠。人類對資源的需求越來越高,但是工業生產對環境的污染也是越來越重,在還沒有一個兩全其美的辦法的時候,我們應該加強自身的環保意思,自覺擔負主人翁,節約資源,提高現場檢查頻次,在穩定達標排放的基礎上,持續改進生產工藝,減少污染物排放量。采取有效的手段,確保不發生大面積污染事故,最大限度的減少環境污染。特別是對于石油化工,還有很多技術需要我們的開發,但是這條路任重道遠。讓石化、環境建立一個可持續發展的道路。

參考文獻

[1]張延山等.石油微生物采油技術.化學工業出版社,2009年.

[2]姚慶華.淺談石油化工裝置的環保設計.石油化工安全環保技術,2008年.

[3]石油石化環境保護技術.中國石化出版社,2005年.

第3篇

關鍵詞:廢氣治理;行業發展;控制技術;展望

Abstract: The environment problem has been a national and even global within the scope of the issues of common concern, especially because of the rapid development of the modern economy, a lot of new economic industry interests seek are built on the basis of the cost of environmental pollution. According to the industrial operation situation of some emissions more, China promulgated the volatile pollutants emission standard, this article from the waste management business development as well as the current market environment characteristics of the management and technology management situation analysis, points out some problems in the development of the industry, and puts forward the corresponding solutions. Personal recommendations.

Key words: waste gas treatment; industry development; control technology; Prospect

中圖分類號:S888.74+8

一.我國廢氣治理行業發展的基礎環境

2011年是我國“十二五”規劃執行的起始年,從國家的部委到各地的政府機關,都對“十二五”的計劃執行持有堅決的信心,在廢氣污染的治理方面,“十二五”規劃中提出了要對工業生產和出現氣體污染及排氣工序的廠區所排出的毒氣及揮發性污染氣體的控制管理進行加強,像一些較為典型的石化產業在半成品的加工,成品的生產、于是以及貯存過程中產生的揮發性污染氣體的排放控制等。在化學溶劑的選擇方面則傾向于屬性溫和、低毒害、低揮發性的產品,從而使得精細化工行業的廢氣污染排放得到一定的控制。

在“十二五”的建設期間,通過這樣長期有效的污染控制管理,我國的廢氣污染治理工作將會取得十分喜人的成績,其實我國開展廢氣污染排放控制管理工作已經有了三十多個年頭,但是由于技術和經驗的不足,因此相關的廢氣污染治理的重點都放在了除塵、脫硝及脫硫工作上,同時由于管理標準和體制的不完善和不健全,污染性較強的廢氣排放控制管理沒有得到有效的治理。現如今,我國提出了國家空氣質量提高聯防聯控的設計規劃,將廢氣排放污染的控制管理工作設立為聯防聯控的重點工作內容之一。以下是筆者所了解到的國家頒布的相關標準:《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996)、《飲食業油煙排放標準(試行)》(GB 18483-2001)、《儲油庫大氣污染物排放標準》(GB 20950-2007)、《煉焦爐大氣污染物排放標準》(GB 16171-2012)、《汽油運輸大氣污染排放標準》(GB 20951-2007)、《加油站大氣污染排放標準》(GB 20952-2007)等等,涉及到廢氣污染排放并納入制定相關控制標準的行業有:人造板工業、橡膠制品工業、電子工業、皮革制造工業、服裝干洗業、涂裝工業以及鑄造工業等等,由此不難看出,廢氣排放污染較重的單位都屬于工業性質,而隨著今后的時展,需要廢氣控制管理的行業將逐漸增多,民眾環保意識的增進一方面督促了國家環境管理部門工作的執法力度,另一方面也使得相關的廢氣污染治理行業發展更為迅速。

二.廢氣治理行業相關技術的近期發展

2.1治理技術的行業核心技術的介紹

這兩種核心處理技術對廢氣污染中的粉塵、酸堿廢氣和有機廢氣都起到了基本處理的作用,能夠在初步處理的環節完成一部分的簡單的凈化工序,為后期的升級處理打好基礎。以下是兩種核心技術的詳細介紹。

2.1.1回收技術應用

所謂回收技術,顧名思義,就是將排放出來的廢氣通過一定的方法進行回收處理。比較常用的是物理回收方法,通過溫度、壓強的改變或利用一些具有選擇性的吸附劑和滲透膜來分離排出氣體中的污染物成分包括粉塵、酸堿廢氣和有機廢氣等等,該項分離方法中,所應用到的技術類別涉及到了吸收技術、吸附技術、蒸汽平衡技術、冷凝技術以及膜分離技術等等,回收過程使用過的有機溶劑可以通過集中處理后進行分離提純,或者直接應用與對于質量方面的要求不那么嚴格的生產環節。從上述內容中,我們可以知道,回收技術屬于物理技術應用,科技的飛速進步決定了物理分離技術的發展,這種分離方式相對來說不存在二次污染,因此受歡迎程度較高。

2.1.2銷毀技術應用

銷毀技術不同于回收技術,該處理過程中所應用到的都是通過生化或化學反應來完成的,通過光、熱、催化劑促進分解以及微生物化合等技術,將廢氣中的污染廢氣和化學反應產生的酸堿廢氣轉變為水和二氧化碳等一些無毒無害的小分子化合物。銷毀技術施行的過程中主要是通過催化燃燒、高溫焚化、低溫等離子破壞、生物氧化以及光催化氧化技術的應用而完成的,需要特別提出的就是,催化燃燒技術、吸附技術和高溫焚燒技術是較為傳統的化學廢氣控制管理技術,同時也是應用最為廣泛的三類控制管理技術。而吸收技術由于其處理工序的特殊性,因此可能造成一定程度的二次污染,在安全性能的表現方面差強人意,所以現如今的有機廢氣控制管理的過程中已經摒棄了這種處理方法,只將其作為輔的前期或后期的廢氣處理工序。像一些漆霧、粉塵酸性和堿性化合物的處理屬于前期處理應用,等離子體破壞所產生的二次污染的吸收則屬于后期吸收技術的應用。

2.2新型廢氣控制管理技術性質極其優勢分析

下面所介紹的廢氣控制管理技術是指在完成了初步的廢氣污染處理過程后,廢氣中的粉塵等大顆粒物質以被去除的狀況下進行的有機廢氣處理方法。

2.2.1低溫等離子體凈化法

這種廢氣控制管理技術是近些年興起的一種新型處理技術。作為物質以固體、液體、氣體三種形態存在以外的第四種形態,電子、離子、中性粒子和自由基是等離子體構成的四大成:所謂低溫等離子體凈化法就是利用某一介質在放電的過程中所產生的等離子體以極快的速度對廢氣中的氣體分子進行反復沖擊,從而使其內部的成分被激活、電離最終被裂解發生一系列的氧化反應,經過一系列的處理動作,污染物內部的化學鍵被打破,讓污染物從大分子性質的化合物轉變成無毒無害的小分子物質,最終完成污染物的轉化處理。

在廢氣控制管理工作的進行中,利用低溫等離子技術進行廢氣凈化具備許多優勢:1.系統動力消耗較低。由于等離子物質的分子體積小,因此在等離子體反應器的內部運作過程中阻力的大小幾乎可以忽略不計,使得系統的動力消耗方面預留了很大的空間;2.處理反應裝置的拆裝簡便。該處理技術的反應發生裝置是采用模塊化結構,除了整體造價低廉以外,還可以進行反復遷移拆裝利用;3.裝置開啟關閉的實效性高。該處理反應方面沒有溫度上的要求,因此不需要任何預熱工序,需要進行處理時不需要預留加熱時間,可即時開啟或關閉裝置;4.抗干擾能力強。由于處理反應的環境密閉性較強,所以處理過程中不會受到其他顆粒物產生的干擾;5.反應裝置的空間占用較少,能夠節省處理空間。

2.2.2生物治理技術法

生物治理的技術方法是這幾種新型治理方法中應用效果最佳的一種,工業廢氣中許多無機蒸汽中多少都會含有一定酸堿性化合物,而通過生物濾池的處理,能夠對這些酸堿氣體進行稀釋處理,再通過其他廢氣處理手段對廢氣進行更深層的處理。

生物治理技法的優勢在于,處理裝置簡單,無論是設備的投資還是處理工序的運作方面,其整體費用支出方面的資金消耗較少,并且生物治理技術法處理過程中的二次污染情況也較為樂觀,綠色環保是其最大的優點。我國在生物科技方面的發展已經得到了一定的認可,并且對于生物菌落和填料的研究發展正在逐步展開。

廢氣治理行業市場的自身特點

3.1“十二五”對我國廢氣控制管理市場發展的推進

五年計劃的實行和發展是我國民眾實現政治權利的主要體現,“十二五”期間,國家的環保規劃相繼出臺,引發了社會及民眾對于環保事業的關注,而廢氣治理行業治理市場的發展也不負眾望,呈現出積極向上的良好狀態。但是在這種發展狀況下,國家相關的管理部門和污染企業自身還是存在許多不足之處,因為剛剛進入“十二五”的規劃階段,因此一些地方政府部門對環保政策的出臺還頒布還處于研究階段,極少數的政府部門出臺了相關的限制條款和處罰文件。污染企業方面則表現為對廢氣控制管理知識和思想的缺乏,在相關的控制管理技術方面缺乏明確的鑒別能力,主動要求進行廢氣控制管理的企業很少,并且受到了營業效益的限制,資金費用的利用空間方面較為匱乏。

3.2國家已設置重污染工業園區的治理試驗點

任何一項與國家控制管理政策相關的頒布和實施,都會采取試驗點規劃的形式來進行試驗,筆者所知的試驗場地就有浙江臺州的黃巖、椒江和林海川南園區,這些試驗場中的治理技術應用項目包括蓄熱式催化燃燒、蓄熱式熱力燃燒、低溫等離子體凈化、生物滴濾、光電催化等,整體試驗區的廢氣控制管理已經全面展開。除此以外,在主城區和數十家醫藥化工企業設置了6個環境監測點,對當地的廢氣治理行業起到了很好的促進作用,加速了各地政府的廢氣污染治理工作進程,提高相關部門的工作熱情。截止到2013年3月,浙江臺州試驗區的廢氣污染治理工作已經取得了良好的進展。

3.3國內外廢氣治理行業的競爭概況

相對于歐美國家和一些較為發達的東方國家,我國廢氣污染治理行業起步較遲。早在20世紀80年代初期,我國的制造業正值大興發展的時期,制衣制鞋業所排出的工業廢氣污染十分嚴重,對民眾的身體健康產生了極大的威脅,就此引起了廣大群體的注意。當我國的制造業到達頂峰,也就是20世紀90年代時,我國出臺了一系列關于大氣污染物綜合排放標準,并對一些較為典型的制造區域和工廠進行環境改造。由于地理環境和商業發展便利等原因,我國的制造業區域逐漸向沿海地區轉移,同時制藥原料加工、皮革、印刷、家具以及電子等一些重污染制造行業也涌入了我國的沿海地區,相較于80年代初期發展起來的制造業而言,這些新興產業的廢氣污染程度更為嚴重,并且與其相關的污染控制管理的基礎費用也較為昂貴。縱觀我國整體的廢氣污染治理行業的發展歷史,與發達國家相比較,治理的技術和發展至少落后了二十多年。

而在技術的引進方面,因為我國的物價水平偏低,因此制造行業的利潤收入并不多,而要想引進發達國家的廢氣污染處理技術并加以運用,那么在成本和運作方面的費用將會是一筆很大的開支,所以我國絕大部分的民營或國營企業都不會直接引進國外的廢氣污染治理技術和設備。除了費用成本過高以外,我國的廢氣控制管理的法律法規體系制度也不夠健全,各地政府的管理監督沒有到位,要求標準的控制方面也算不上嚴格。因此,我國廢氣污染控制管理行業的發展下步計劃應該是對國外的先進處理技術進行引進,然后與國內的處理技術進行適當地融合調整,進而形成一套適中的廢氣治理方法。

單純的就治理技術方面來說,我國近二十年的研究發展過程中,在一些主流的廢氣治理技巧上,如催化燃燒技術和活性炭纖維吸附回收技術方面的研究已經取得了較大的進步,很大程度上已經可與國外的技術水平相媲美,并且在治理成本的控制方面還略勝一籌。而一些高端電子生產業的廢氣污染處理方面,我國還不具備獨立處理的能力和技能,因此一些相關的國外企業憑借自身略微領先的治理技術和管理理念,運用各種商業競爭方法打入我國廢氣治理行業的內部市場當中,這樣的競爭情況,一方面對我國廢氣治理行業的發展帶來了一定的壓力,另一方面也起到了積極正面的敦促推進作用。

歸納總結

綜上所述,我國廢氣治理行業的發展前途還是十分樂觀的,近二三十年的奮發努力,我國已經從一個毫無環境治理概念的工業落后國轉變成了一個能夠依靠自己的智慧和力量進行污染治理的經濟強國。本文將我國廢氣污染治理行業的近況介紹作為開場,順次講述了我國廢氣污染治理相關標準的頒布執行、治理技術的應用優勢、各項新型治理技術的研究發展、治理試驗區的設立及效果以及國內外廢氣治理行業的競爭狀況等等,字里行間中透露出了筆者對于我國廢氣治理行業當前所有成就的自豪以及對未來展望的祝福和期待,相信在不久的將來,我國的廢氣治理技術一定會攀上世界環境治理行業的頂峰,為國家的進步發展貢獻出自己的一份力量。

【參考文獻】

[1]宋華,王保偉,許根慧. 低溫等離子體處理揮發性有機物的研究進展[J]. 化學工業與工程. 2007(04)

[2]王勇,金一中,趙青寧. 乳狀液膜吸收有機廢氣的實驗研究[J]. 環境科學研究. 2008(03)

第4篇

關鍵詞:石油化工;廢氣處理;脫硫;脫硝

1廢氣污染的源頭

石油化工企業廢氣污染源頭依次由石油工業以及化工單位生產過程開展研究。石油工業實際上就是一個煉油的過程,因為煉油的工藝和操作十分復雜,在煉油的整個過程當中將會產生大量的廢氣,其中包含鍋爐和加熱爐以及焚燒爐等一系列的加熱、燃燒設備所產生的燃燒煙氣,催化裂化設備在催化過程中制造出來的廢氣,氧化瀝青產生的尾氣。在實施含有硫污水馓逡約拔財回收,脫硫和加氫精制各種過程中制造出來的廢氣等。

2廢氣污染類型

因為生產工藝十分復雜,其產生廢氣的源頭很多,導致石油化工單位廢氣成分格外復雜。既包含多種有機和無機化合物,同時還包含大量大分子顆粒物,這些有害氣體在大氣環境中根據相應的形式進行排列和組合。

在廢氣當中存在的有機化合物,重點是烯烴和烷烴和芳香烴這些碳氫化合物。并且,在煉油的時候,也會產生部分含有氮或者是硫的有機化合物。而因為一些有機化合物特別的理化特點,特別是包含硫的有機物,時常會產生具有強烈刺激性的氣味,對于人體帶來無法估計的危害,就算是有機物不存在強烈的刺激性氣味,也不能證明其不帶有毒性。同時,有機化合物大部分是小分子這種類型的化合物,可以打破人體原有的保護屏障,引發細胞產生癌變。

廢氣當中包含的無機化合物大部分是由氧化物的模式存在,即NOX和SOX。比如,二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等等。當中二氧化硫和一氧、二氧化氮都是導致酸雨出現的關鍵因素。而二氧化碳濃度持續提升,是導致氣候溫度提升的主要因素。而針對這些化合物實施科學的處理,則能夠獲得較高的經濟收益。例如,一氧和二氧化氮應該使用在肥料和硝酸,還有炸藥生產當中,這也表明怎樣合理處理轉化廢氣屬于必須要深入研究的課題。

2.脫硝技術現狀與分析

2.1吸附法

吸附法也是一種較成熟的脫硝方法,主要采用吸附劑對高濃度氮氧化物進行吸附處理,應用范圍較窄,主要使用的吸附劑有:活性炭、分子篩等,其中分子篩技術僅限于清潔氣體NOx的脫除,活性炭技術主要多用于回收高濃度SO2工藝或同時脫硫脫硝工藝中。

2.2水吸收法

此法吸收效率低,一般為30%一50%,僅用于氣量小、凈化要求不高的場合,由于水與NO二反應產生HNO2和HN03,產生的HNOZ不穩定,快速分解放出NO,因此常壓下該法效率很低,不能凈化含NO為主的NOx,該法操作壓力大,操作費、設備費較高。一般用作工業多級廢氣治理的最后一道工序。

2.3等離子體法

該方法是目前正處于研究實驗階段的新型脫硝方法。主要包括離子束法、脈沖電暈法,該法能以錢鹽的形式回收NOx,制成肥料,但需要大型電子加速器,電力消耗多,經濟性有待驗證,是目前行業較關注的一種技術,技術尚未成熟,并且主要研究方向以干法同時脫硫脫硝為主。

2.4光催化氧化法

該方法為發展中的一種空氣凈化技術,反應溫度溫和,能耗低,二次污染少,即利用光催化效應去除NOx,該方法還不夠成熟,去除效率有待研究。

3.脫硫技術

煙氣脫硫技術就是利用二氧化硫的酸性性質,使用另一種堿性物質吸收煙氣中的二氧化硫,從而達到煙氣脫硫的目的。根據脫硫中堿性物質的三種狀態,脫硫方法分為干法、濕法和半干法。

濕法脫硫顧名思義就是把含有二氧化硫的煙氣通過堿性溶液,使之發生反應,把氣態的二氧化硫變為液態含硫化合物。濕法脫硫效率高、速度快、穩定可靠,但是耗水量大,需要的資金投入較多。

干法脫硫就是用干燥的堿性物質固體來吸收二氧化硫,這種方法完全不用水參加反應,一直處于干燥狀態。干法脫硫技術成本低、投入少,是一種節約型的脫硫技術,但是脫硫的效果不是很好。

而半干法脫硫就是把含有二氧化硫的氣體相機通過固、液、氣三種狀態的堿性吸收物質。這種方法工藝簡單、投資較少適合含硫量較低的煤燃燒產生的煙氣脫硫。

3.脫硫脫硝技術集成工藝的原理

脫硫脫硝技術集成工藝滿足了同時脫硫脫硝的需求,并且在進行脫硫脫硝處理后還能獲得一些副產物。脫硫脫硝技術集成工藝設備簡單但可靠、投入資金較少,經濟適用。固相吸收脫硫脫硝工藝、活性炭吸收脫硫脫硝工藝、氧化銅脫硫脫硝工藝是脫硫脫硝集成工藝主要運用的三種方法。脫硫脫硝的反應原理:利用活性炭的吸附能力,吸收煙氣中的二氧化硫、水同時與氧氣結合反應,并在反應中加入含氮的堿性氣體,這就是活性炭吸收脫硫脫硝工藝的反應原理。氧化銅脫硫脫硝工藝是以氧化銅為活性物質,在高溫條件下與含硫物質發生反應再與含氮物質發生反應。脫硫脫硝一體化的集成技術應用最多的是一些使用化石能源較多的行業。脫硫脫硝技術集成工藝以簡單可靠、效率高、占地面積小、啟動資金少的優勢而在工業、發電、交通行業里得到大量應用。目前發展的脫硫脫硝一體化工藝技術在經濟、技術、環境等方面都取得了巨大的成果。

4.脫硫脫硝方法應用與前景分析

4.1同時脫硫脫硝技術

濕法同時脫硫脫硝技術已在試驗階段如火如茶地進行,也是環保行業研究的主流技術之一,該法在日本及美國地區已開始使用,其結合了干法脫硝與濕法脫硫技術的特點,在低投資、低運行成本的基礎上提出的,可實現同時高效率的脫硫脫硝,是環保行業最有前途的技術之一。

4.2濕法脫硝技術

受到氮氧化物溶解性的限制,濕法脫硝技術的單獨使用依然沒有太大競爭力,就目前應用效果較好的尿素吸收法,仍限制于其反應速度慢等因素上,但在氮氧化物氣量小的條件下,由于其投資成本及運行成本較低,尿素法脫硝仍然在濕法脫硝行業中應用廣泛。

4.3干法煙氣脫硝技術

SCR仍是我國的主流脫硝技術,該法是目前最成熟的煙氣脫硝技術,它是一種爐后脫硝,國內目前90%的脫硝工程采用SCR技術,在“十二五”及“十三五”期間,仍有99.9%的脫硝選用SCR技術,因此,該法在未來新型脫硝方法未應用成熟之前,依然是脫硝主流技術。一般來說,該法目前主要在小型燃煤機組的脫硝效率較高,由于其工藝溫度的限制,不能廣泛應用于大量的大型燃煤機組,多用作低氮燃燒技術的補充手段,主要以其投資低,占地小等特點應用于老廠房的改造,新廠主要配合使用,因此,該法一般不作為單獨的脫硝方法,而與SGR及其他脫硝技術聯合使用實例較多。

結束語

通過對石油化工企業廢氣處理脫硫脫硝工藝方法的分析和闡述,了解到石油化工企業廢氣對于人們以及生活環境都會造成嚴重的危害。必須要采取有效的工藝方式,對于廢氣進行脫硫脫硝,減少廢氣帶來的污染。因此,希望通過闡述脫硫脫銷方法,能夠給石油化工廢氣處理脫硫脫銷方面提供參考和幫助。

參考文獻:

[1]王小方.焦爐煙氣鋼渣濕法聯合脫硫脫硝工藝基礎研究[D].燕山大學,2016.

[2]尹莉.臭氧協同強電離放電法模擬煙氣脫硫脫硝的研究[D].江蘇大學,2016.

[3]張平平,田軍,景濤,王興智,胡陽國.脫硝助劑在催化裂化再生煙氣治理中的應用[J].煉油技術與工程,2016,08:52-54.

第5篇

【關鍵詞】廢氣治理;微波技術;前景;特點;分析

微波技術始于我們二十世紀四十年代,開始主要是應用在通訊領域過程中,之后,隨著在通訊領域中的得到了廣泛的使用和發展,隨著不斷的發展和創新,現在已經被應用到了很多個領域之中,比如說,食品加工,中草藥抽取,有機合成等等,可以說已經成為了多個領域發展不可獲取的重要的技術手段,因為微波技術在使用過程中,能夠很大程度上的降低對環境的污染,還能夠將一些污染物改造成微污染物,對于一些需要加快反應速度的有機合成,微波技術還能夠起到一定的加速作用,可以說在微波技術在應用過程中有很多優點,很多人都把它稱為綠色化學反應技術,受到了廣泛的應用和研究,下面我們我們就對其發展前景和特點進行表述。

一、廢氣污染的主要成分

為了能夠滿足經濟發展的需求,我國重工業以及化工業都在不斷的提高生產總量,目的就是為了提高更多的價值,但是在隨之發展過程中,雖然滿足了經濟發展的需求,但是給我們的生存環境也帶來了很大的影響,為了能夠更好的保護我們的生存環境,必須要制定出有效的方式方法,廢氣中的污染物主要成分是由NOx、SOx、重金屬和碳微粒等一些污染物組合而成,這些成分對于我們的生活可以說是,百害而無一,如果我們不及時的進行治理和控制那么必然會給我們生活環境帶來非常大的影響,微波技術的出現,就給其帶了很大程度上的改觀,微波技術能夠在應用過程中,及時將有效的氣體轉化成無害物質,將一些有害氣體進行吸附和分解,能夠起到保護環境的作用。

二、微波技術在廢氣治理中的特點

微波(microwave,MW)是一種電磁波,通常是指波長在1“m~lmm,頻率在300MHz一300GHz的超高頻電磁波。在微波輻射下,物質內部的分子相互摩擦發熱,發生反應最終吸收熱量。然而,并非所有材料均能被微波加熱,通常把吸收微波的材料稱為電介體,因此微波加熱又稱介電加熱。自然界的絕大多數物質是由大量的極性分子和非極性分子組成的。極性分子在自然狀態下做雜亂無章的運動和排列見圖l。

但是當極性分子處于電場中時,就會發生重排,即分子帶正電荷的一端趨向負極,帶負電的一端趨向正極,分子發生轉動,排列有序化見圖2。

隨著電場變化頻率的增加,分子轉動速度加快。而微波的電磁場頻率高達3x105MHz,因此分子的轉動相當快,產生的熱量也很可觀,從而使體系在很短時間內就能達到很高的溫度[2]。可見,微波加熱不同于一般的常規加熱方式。傳統的加熱過程,能量是由物質的表面通過熱對流、熱傳導和熱輻射而傳遞到物質內部的。相反,微波能量是通過分子在電磁的交互作用而直接傳送到物質內部。對于熱傳遞,物質之間必須有熱梯度,但對于微波加熱,是把電磁能轉化為熱能,因此微波加熱過程是能量轉化過程而不是熱傳遞過程。由于能量傳送方式不同,利用微波處理物質能帶來許多優勢。在微波加熱過程中,能量的傳遞不依賴于物質表面的熱擴散,也可以達到快速及均衡的加熱效果,因此可大大降低加熱時間和提高整體質量。

目前已經對微波加熱技術在許多領域的應用進行了研究,這使微波具有的節約能源和處理時間等優點得到充分發揮。與傳統的加熱技術相比,微波加熱具有如下優點:①高效快速;②節能省電;③熱源+孑加熱材料不直接接觸;④能進行選擇性加熱;⑤便于制;⑥設備體積小且無廢物生成。

三、微波技術使用中一些不足之處

微波技術在廢氣治理等方面的應用前景令人鼓舞,但還存在一些問題。如微波泄漏對人體的影響,從微波的作用原理來看,人體也會吸收微波,對人體會產生一定的危害。因此,在使用微波時,必須保證安全,以排除微波輻射對人體造成的不良影響。另外,微波技術在環境保護領域的應用主要基于它的熱效應。因此,準確測定或計算微波場中溫度場的分布情況就顯得特別重要,目前還沒有一種很理想的方法能準確計算微波場中溫度場的分布。

四、廢氣治理中微波技術的應用前景和優勢

當前,微波技術已經在很多的領域之內得到了相關的研究與應用;這也使得微波技術所具備的處理的時間與節約能源等方面的優勢得到了充分的發揮。和傳統的技術相比,微波技術具有以下優勢:其一,節能省電;其二,快速高效;其三,可進行選擇性的加熱;其四,加熱的材料和熱源不直接的接觸;其五,設備的體積很小,沒有廢物產生;其六,方便控制等等。

與此同時,雖然微波的加熱技術和其它的傳統處理的技術相比具備著,以上諸多的優勢和特點;但是,其于環境工程的相關領域地商業化的應用不沒有太多。其中,造成這樣一種局面地最主要的因素在于:缺少相應的有關材料地電介性質地基本數據;因為這些基本數據的缺乏,進而致使了設計的諧振腔等一些微波的加熱設備技術的相對滯后;微波技術的發展,迫切的需要有關的微波工程地基本數據。就我國當前微波技術發展的現狀而言;只有將這些問題解決了,我國的微波加熱技術方可能會大規模的被工業化應用。除此之外,微波的輔助處理的過程當中,其不僅是將能源節約了;同時還大大的將處理的時間縮短了,在一定的程度上將整體地產率提高了;并且在進行處理的過程當中,對環境無污染;其所具備的這一些處理的過程均是以今后能夠進一步的開發作為著手點的。

今后的微波加熱技術,其主要的研究將著重于下面的幾個方向:其一,微波加熱技術地處理地深入研究,并建立起加熱過程當中數學的模型;其二,各種草料的介電參數的完備;其三,設計,制作以及開發微波技術的加熱設備;其四,實現加工操作與控制過程地自動化、智能化;其五,進一步的將應用的范圍拓展;其六,將微波加熱這一技術同其他的技術進行有效的結合使用等。

通過對其簡單的發展趨勢分析,筆者認為微波技術在廢氣治理中應用應該多向這一方向和目標發展,這樣的發展趨勢和前景可以說一方面的能夠對環境起到有效的保護,另一方面還能夠做到技術上的創新。

第6篇

關鍵詞:可揮發性有機化合物廢氣;治理技術;發展現狀;分析影響

可揮發性氣體無序排放,對于環境造成的污染現狀較為嚴重。部分有毒性可揮發氣體的排放,更是對生物的生長,乃至人類的生存造成了嚴重的影響。因此當前關于可揮發性有機化合物廢氣的治理現狀,也引起了較多人群的關注。如何以高效的辦法進行廢氣的處理,成為研究人員長期研究的課題。針對此類現狀,筆者針對可揮發性有機化合物廢氣治理技術的發展現狀,進行簡要的剖析研究以盼能為我國此類技術的發展提供參考。

1.可揮發性有機化合物廢氣

揮發性有機物,英語單詞為Volatile Organic Compounds,一般簡稱為VOCs。可揮發性有機化合物廢氣,為多類有機化合物的總稱[1]。當前在實踐研究的過程中,大氣中能夠辨別的可揮發性有機化合物廢氣類型有:異構烷烴、多h芳烴、芳香多元酸等。其中烴類有機化合物,對于人類的生存產生了致命的影響,為引發癌癥的主要因素之一。

1.1可揮發性有機化合物廢氣排放造成的影響

當前在經濟快速發展的背景下,巨量的能源被消耗。但也因此產生了大量的揮發性廢氣,此類氣體在揮發的過程中,對環境以及人類生存造成了巨大的影響。例如汽車尾氣、工廠廢氣排放造成的環境污染,使得空氣中的有害物質劇增。并且極易產生光化學污染,最終造成污染物之間的相互反應對人體造成巨大的傷害。

例如1952年世界著名的環境污染事件“倫敦霧都事件”,此事件累積造成8000人死亡。至此環境污染問題的致命性危害,也對工業的畸形發展敲響了警鐘。

1.2可揮發性有機化合物廢氣的主要來源

當前在環境變化的過程中,關于可揮發性有機化合物廢氣,主要的來源為:工業排放、汽車尾氣等。具體為:化工廠、煉鋼廠、煉油廠、制藥廠,以及生活中產生的生活廢氣。此類廢氣通過空氣的流動,進入到人們的生活環境中。

隨著當前城市的快速發展,常駐人口劇增。因此大量的建筑開始修建,逐漸城市中的“熱島效應”愈發嚴重。例如當前城市建筑密度過大,導致空氣流通緩慢。一旦出現污染現狀,無法進行快速的流通,最終出現了嚴重的環境污染現狀,例如近年來最為突出的環境問題:霧霾現象。

2.當前我國針對可揮發性有機化合物廢氣的處理現狀

由于歷史等方面的原因,我國工業的整體發展較為緩慢。因此關于工廠廢氣排放,前期并沒有進行較多的處理,直接進行對外排放。前期由于我國經濟發展較慢,各類工業基礎的發展都較為薄弱[2]。因此關于廢氣的整體排放量還較少,并沒有引起較為嚴重的環境污染事件。此后隨著我國政策的改變,開始實施對外開放政策,并加入了WTO組織。此后受國際社會影響,我國對于此類廢氣的排放,也開展了一系列的治理工作。但由于技術等方面的原因,我國對于此類現狀的改善并不明顯。因此在未來的發展中,我國針對此類技術還應進行更為深入的研究和實踐。

3.當前關于可揮發性有機化合物廢氣的常規處理方法

針對當前關于可揮發性有機化合物廢氣的治理現狀,筆者綜合分析案例,將此類治理技術總結如下:吸附法、化學處理法、生物處理法、冷凝回收法。針對此類治理辦法,筆者進行簡要的分析介紹。

3.1吸附法

當前關于可揮發性有機化合物廢氣的治理,最為常見的方法之一為:吸附法。吸附法在應用的過程中,其主要的應用材料為活性炭。活性炭具有良好的吸附能力,生活中關于活性炭吸附能力的應用也較多。例如裝修之后在室內布置的活性炭、魚缸內放置的活性炭都能夠有效的進行污染物的吸附。活性炭在吸收的過程中,具有吸附快、吸收能力強、容量大等特點。

3.2燃燒處理法

可揮發性有機化合物廢氣,其具體成分有一定的化學特性。當前關于此類廢氣的治理辦法之一為:化學處理法。化學處理法主要結合燃燒作業進行處理,首先將廢氣排入特殊管道或容器內。之后對容器中的廢氣加入特殊催化劑,然后進行燃燒作業。但由于廢氣排入的過程中,也參雜了較多的空氣,因此燃燒的效果、效率都較低。并且由于催化劑無法催化所有的有機物,導致最終的燃燒不徹底,因此化學處理法在實際應用的過程中,整體的效率性較低。

3.3生物處理法

可揮發性有機化合物廢氣在治理的過程中,由于其成分較為復雜,因此單一的治理方法往往效果較差。一般情況下需進行多類治理方法的綜合運用,例如當前治理效果較好的生物處理法。生物處理法在實際運用的過程中,首先將廢氣進行一次處理。化驗廢氣主要成分,并針對其中顆粒物進行過濾。之后根據其廢氣成分,將微生物植入廢氣環境中,通過微生物進行廢氣的降解和處理。

3.4冷凝回收法

可揮發性有機化合物廢氣,一般由兩種及以上的廢氣成分組成。因此其中部分的廢氣還具有可利用性,冷凝回收法則是針對此類特性的一種治理辦法。其治理的原理為將廢氣冷凝降溫,使得廢氣與其中顆粒物形成結晶體[3]。之后通過回收裝置進行回收,并加以利用。此類方法在當前諸多治理方法中,整體的應用效果較為良好,也受到了廣泛的認可。

結束語

隨著當前經濟的快速發展,工業的發展速度也不斷加快。在此過程中關于可揮發性有機化合物廢氣的治理現狀,也引起了廣泛的關注。此后為了有效的改善此類現狀,當前關于可揮發性有機化合物廢氣的治理辦法主要有:吸附法、化學處理法、生物處理法、冷凝回收法。幾類治理辦法中,吸附法對復雜性廢氣的治理現狀較好。其余方法針對單一性廢氣的治理效果較好,因此未來關于可揮發性有機化合物廢氣的治理,還應朝著綜合性治理方法的方向進行發展。

參考文獻

[1]王廣喜,孫曉兵,張竣堯等.有機廢氣中揮發性有機化合物的凈化技術[J].中國資源綜合利用,2013,(8):50-51.

第7篇

關鍵詞: 石油煉制;污染源;污染物

中圖分類號X5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)53-0079-03

Abstrac Mainly on petroleum refining industry of the main sources of pollution, Analysis of causes of pollution and nodes, Prompt refineries to strengthen management, Reduce the emission of pollutants, Achieve pollution reduction targets.

Keywords petroleum refining;pollution source; infectant

1 概述

石油煉制行業是將原油通過按烴類沸點不同的特點,用蒸餾等物理分離的方法,生產各種餾份油,為了獲得高質量的石油產品及經濟效益,對這些餾份油,用化學的、物理的方法,再進行深度加工,最終生產出合格的,市場需要的汽油、煤油、柴油、氣態烴、液態烴、油、瀝青、石臘、石油焦等產品及化工原料。

在初加工過程中,同時產生了大量的廢水、廢氣、廢渣、對環境造成極大的污染,其污染程度與下列因素有關。

1.1 原油硫含量的影響

原油硫含量的高低是影響污染程度主要因素,我國大慶油含硫只有0.1%,盤錦油田產的稠油為0.38%,而勝利原油含硫1%,中東高硫原油含硫高達2%。原油中的硫并不是單獨形式存在,而是以硫、氧氮的烴氫化合物形態存在。含硫原油中酚、環烷酸、硫醇、硫醚等含量也高,致使外排污染物中污染物含量也明顯增加。

1.2 生產規模的影響

煉油廠的生產規模對污染物的排出量有很大關系,規模大效益好,就有能力選用先進工藝,加大三廢治理規模,減少污染物排放。

1.3 不同的加工工藝選擇的影響

原油加工流程中,選擇選擇不同的加工方法,不僅改善石油產品質量,而且也影響到煉油廠排放污染物的種類和數量。如:煉油廠采用酸堿精制工藝精制產品,就產生大量的難以處理的高濃度污染物酸渣和堿渣,如果采用先進的加氫工藝流程,就根本杜絕了酸堿渣的產生。

2 主要污染源分析

2.1 廢水

2.1.1 廢水分類及主要特征

1)含油污水

煉油廠內排水量最大的一種廢水,約占全廠污水排放量的80%以上。主要來源是:各生產裝置機泵冷卻水、油氣冷凝水、油品及油氣水洗水、油罐油品切水、油罐設備清洗水、循環水場排污、化驗室排放水、含油初期雨水、地面沖洗水、裝置停工檢修設備吹掃排水等。主要特征是:水中主要污染物是油、COD。與油品接觸的含油污水含油量較高,如電脫鹽排水、油水分離器的排水、油罐切水(尤其是原油罐切水)期濃度范圍為油500mg/L~1 000mg/L、COD1 000mg/L左右。其它排水油100 mg/L~200mg/L,COD為500mg/L以下。

2)含硫污水

主要來自二次加工裝置、催化裂化、催化裂解、延遲焦化、加氫裂化、加氫精制等,一般從油水分離罐,富氣水洗罐,液態烴水洗罐排出,這部分水排量較小,一般占全廠排水量的10%~20%,其特征污染物主要是:硫化物、氨、COD、酚、氰化物、油等,其中硫化物,氨氮濃度較高,一般的占全廠污水中硫化物,氨氮總量約90%以上。

3)含堿污水

主要來自油品洗滌水,如汽油、柴油、LPG堿洗后的水洗水。連續重正,加氫等催化劑再生水洗水,堿渣提酚裝置排水等。這部分水量較少,占全廠污水總量的5%以下。其特征污染物主要是:游離堿、石油類及少量硫和酚等。

4)生產污水

主要來自鍋爐排污,未污染和循環水排水,油罐噴淋冷卻水及無污染地面雨水,這部分水量小且受污染很少,一般油含量少于10mg/L,COD值小于60mg/L,可直接排放。

5)生活污水

主要來自煉油廠內生活輔助設施排水,如辦公樓、衛生間、浴池、食堂等,這部分水量很少,其特征污染物主要是BOD、COD、懸浮物。

2.1.2 水質分析

在水質方面與國外比較,美國洛杉磯煉油廠進污水場油含量僅為小于75mg/L,日本煉油廠進污水場油含量只有40mg/L,COD=80[Mn測定法]這樣的進水水質只用一級隔油、浮選、曝氣、加活性炭過濾,排水油含量小于1mg/L,COD小于20mg/L。從我國各污水處理場看,進污水場污水含油量在100mg/L ~500mg/L,所以物料流失很大,污染源控制水平很差。

根據調查,加工500萬t/年勝利原油燃料型煉油廠,主要生產裝置及輔助車間,廢水排放情況,得出這樣的結論:

污水中油的主要污染源是油品罐區,占水中油含量的89.63%,硫含量排放的主要污染裝置中,常減壓,占27.08%、催化劑24.16%,而延遲焦化最高達28.73%。COD主要污染源是罐區排水,占總排水COD的59.05%,其次是焦化10.96%。酚和氰化物排放,主要是催化裂化裝置排酚占總排放的46.42%。NH3-N的排放源主要是含硫污水,占總量的80%以上。

從全煉油廠生產裝置綜合污染來看,排序第一位的是催化水污染最嚴重,其次是延遲焦化和常減壓。

2.2 廢氣

2.2.1 廢氣分類及特點

石油煉制過程中加熱、冷卻、冷凝、物理分離及化學反應貫川全過程加熱產生的燃燒廢氣,工藝過程排出的不凝的揮發氣體,也貫川全過程。這些廢氣按排放方式可分為二大類,即有組織排放源和無組織排放源。有組織排放主要指那些經常性、固定排放源,如:加熱爐、鍋爐燃燒廢氣、催化再生煙氣、焦化放空氣、氧化瀝青尾氣、硫磺回收尾氣、焚燒爐煙氣等。無組織排放源主要指那些間斷較難控制的排放源如:裝卸油操作、油品儲存過程中的揮發、設備管道閥門泄漏、敞口儲存的物料、污水廢渣、廢液的揮發。裝卸催化劑粉塵污染等。

煉油廠廢氣的主要特點是:

1)排放的廢氣與原油中有害物質含量有關:原油中硫含量高,加工過程中加快設備的腐蝕,造成嚴重的跑、冒、滴、漏,加大污染強度,惡臭氣體也明顯增多;

2)排放的廢氣中污染物毒性大,除燃燒廢氣中二氧化硫、氮氧化物外、硫化氫、苯和苯并[a]芘,酚類等都有較大的毒性;

3)大部分大氣污染物均可回收。如含H2S的廢氣通過硫磺回收裝置,可回收94%以上硫,含烴類氣體,通過火炬回收系統及汽油裝車油氣回收設施,也能回收90%以上的應回收的烴類。這樣就達到了綜合利用變廢為寶的目的。

2.2.2 有組織廢氣污染物排放源分析

1)SOX排放源分析

煉油廠加工流程中,形成廢氣中硫污染物主要有4條途徑。

(1)加工中產生的不凝氣和渣油做燃料燃燒所產生含SOX煙氣;

(2)催化裂化裝置催化劑燒焦將焦炭中的硫帶入再生煙氣;

(3)裝置產生的含硫氣體,如催化干氣、液態烴、焦化富氣、加氫循環氫等氣體,經氣體溶劑脫硫、溶劑再生裝置排出的含硫氣體及含硫污水汽提裝置排出的含硫氣體,同時送給硫磺回收裝置,回收硫磺后的含SOX尾氣;

(4)操作不正常或事故狀態時,含硫氣體通過安全閥放空,進入火炬系統,燃燒后以SOX煙氣排放。

根據統計,原油帶入的硫有87.5%轉化為硫磺產品,動力鍋爐、加熱爐燃燒煙氣、催化再生煙氣、硫磺回收尾氣等排放的廢氣中排放SOX的占總硫量的5.2%,產品帶走7.1%廢水廢渣帶走0.2%。

2)NOX排放源分析

煉油廠NOX主要產生于燃料燃燒過程,通過燃燒煙氣排出。含NOX煙氣主要來自加熱爐煙氣和催化再生煙氣,但由于燃燒溫度不同,NOX來源也不同,工藝加熱爐溫度高,煙氣中NOX主要來源于助燃空氣中的氮,而催化再生煙氣溫度只有700℃左右,NOX幾乎完全來自焦炭中的氮。加熱爐煙氣中的NOX占全廠NOX總量的大部分。

3)TSP(粉塵)排放源分析

煉油廠加熱爐燃燒煙氣中TSP很少,而TSP主要來源于催化再生煙氣,催化再生煙氣中的TSP是由催化劑再生過程中未能回收的催化劑細粉(粒徑小于10um)組成,隨再生煙氣排出。一般在正常情況下游出口,煙氣中TSP濃度低于120mg/m3。

2.2.3 無組織廢氣中污染物排放源分析

1)烴類氣體排放源分析

烴類是煉油廠排放的另一種主要氣體污染物,主要產生于油品的輸送,儲存過程中的油品揮發損失。主要排放源有原油、輕質油儲罐、汽油裝車、裝船站臺,以及容易發生油品泄漏的設備、管道連接處、閥門等,烴類排放的特征是點多、分布廣、以無組織方式排放,排放量多少一般與油品儲運量和轉運頻次有關,也與設備的優劣和儲運工藝方式有關。

從全廠來看,目前國內煉廠烴類氣體損失占原油加工量的0.15%~3%。

2)惡臭氣體排放源分析

惡臭污染是煉油廠普遍存在的問題,對加工高含硫的企業尤為突出,煉油生產過程中的高溫、高壓將原油中的少量硫、氮、氧等轉化成具有臭味的硫化氫、有機硫、氨、有機胺、有機酸等,隨揮發性氣體排出,造成惡臭氣體污染。

原油在一次加工過程中,40%~60%硫集中在渣油中。干氣、液態烴量大且含硫化氫濃度高,如果控制不好,都可造成惡臭污染。

惡臭氣體排放以低架源,無組織排放方式為主,一般集中在以下幾類部位:裝置各種臨時排放口中、設備吹掃口、工藝氣體排放口、敞口池揮發、污水噴濺口、貯罐呼吸口、采樣口、脫水排凝口以及設備跑、冒、滴、漏等等。含硫原油加工過程中,主要惡臭源,相對集中于油品精制回收,堿渣處理,加氫裂化延遲焦化,污水處理場等裝置。典型排放惡臭物的濃度見表1。

表1 無組織惡臭排放源所含惡臭物質濃度(mg/m3)

3 固體廢棄物排放源分析

煉油廠生產過程中,有多種廢物產生,多屬于化學廢物,部分具有可燃有毒易反應的特征,其形態有固態,液態,漿液狀等不同類型。固體廢物主要產生于生產裝置排出的廢催化劑,液漿狀廢物主要污水場三泥、儲罐底泥,液態廢物主要有廢堿渣、廢酸渣、廢溶劑等,煉油廠對廢物的處置主要有回收利用、焚燒、堆埋處理3種途徑。

3.1 堿渣的來源及性質

堿渣主要來源于油品精制,如汽油堿洗,干氣及液態烴補充堿性等。大部分堿渣都具有惡臭的稀粘液,多為乳白色、次棕色或黑色,比重1~1.1游離堿濃度1%~10%,油環烷酸及酚含量也比較高,此外,堿渣還含有硫化物,磺酸鈉和高分子脂肪酸等,因此COD值高達幾萬到幾十萬。

3.2 廢催化劑排放源

煉油廠的催化劑多數為硅鋁氧化物,如催化裂化廢催化劑、廢白土等。含鎳、鉬、錳等貴金屬催化劑,也是這些金屬的化合物附于硅、鋁載體之上,如重正,加氫催化劑等,其中催化裂化催化劑,油白土精制所排廢白土排放量較大,金屬催化劑排放量較小。

3.3 污水處理場“三泥”

污水場“三泥”來源于隔油池產的油泥,浮選池產的浮渣,曝氣池產的活性污泥。其排放量很大,控制較好的污水場其“三泥”產生量一般在0.7kg/t污水,其性質見表2。

表2 污水處理場污泥性質表

3.4 廢溶劑排放源

煉油廠廢溶劑排放量不多相對而言生產油的煉廠溶劑排放量較,主要來源是:

廢糠醛主要來自油糠醛精制,廢酮苯來自油酮苯脫臘,廢乙醇胺主要來自干氣及液態烴乙醇胺脫硫。還有少量的甲醇,廢環丁砜。這些廢溶劑大部分可以回收,不能回收的可進行焚燒。

4 噪聲污染源分析

4.1 噪聲特征

1)連續的穩態噪聲

煉油廠的生產是連續的,因此產生的噪聲也是連續的穩態的,不隨時間的變化而變化。

2)噪聲頻率范圍寬

即有氣體放空產生的高頻噪聲,又有空冷風機等產生的低頻噪聲。噪聲源的聲壓級一般在80dBA~95dBA的范圍,未控制的蒸汽放空噪聲可達100dBA~115dBA。

3)產生噪聲的設備多數露天布置,低位安裝,在半自由聲場中以一定的高程傳播。裝置中的建、構筑和其它設備(如塔、罐)對噪聲的傳播有一定的阻擋作用,但高空,高點產生的噪聲則傳播較遠。

4.2 噪聲源

1)高頻噪聲源

這類噪聲主要是催化裂化主風機空氣放空、火炬放空燃燒、蒸汽放空、裝置停工管線、塔等蒸汽吹掃放空。這類噪聲時間短、強度高、無規律、間斷性。

2)低頻噪聲

這類噪聲主要是各生產裝置所用的機泵電機、空冷電機、壓縮要機電機、風機電機產生的,還有加熱爐產生的,這類噪聲是聲源種類多、數量大、有規律、連續性。煉油廠常見噪聲源及其聲級范圍見表3。

表3 煉油廠常見噪聲源

參考文獻

第8篇

關鍵詞:噴涂廢氣、漆霧、有機廢氣、吸附、催化燃燒

Abstract: This paper introduces the origin and harm of spraying waste gas, according to the characteristics of waste gas of paint spraying, spraying waste gas of paint mist and organic waste gas treatment technology, analysis of various treatment technology advantages and disadvantages, and introduces a mature spraying governance process.

Key words: spraying waste gas, mist, organic waste gas, adsorption, catalytic combustion

中圖分類號:X701文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

1 引言

隨著經濟的發展,很多工廠企業在生產或加工配件時都使用到噴涂工藝,噴涂廢氣污染源分布廣泛,由于涂料中含有一定比例的溶劑和稀釋劑,在噴涂過程中會產生大量的揮發性有機物,同時在噴漆的時候會產生大量的漆渣、粉塵、臭氣、異味等,尤其是生產過程中產生的三苯(苯、甲苯、二甲苯)會通過呼吸道進入人體,使人產生眩暈、惡心等癥狀,嚴重時還會導致障礙性貧血。噴涂廢氣不僅對工作人員的身心健康造成嚴重的威脅,同時也污染了周圍的大氣環境。隨著國家環保法規、節能減排措施的日益完善和加強,人們對生活環境的要求越來越高,如何選擇合適噴涂廢氣處理工藝,減少有機廢氣排放,已經成我們急需討論的問題。

2來源與性質

噴涂廢氣來源于汽車、摩托車、自行車、輪船、飛機、家具設備、機械設備、建材等行業噴涂工序中,包括噴涂、流平和烘干三個步驟。由于涂料中添加有機溶劑,故有有機廢氣排放,主要含有苯、甲苯、二甲苯等有機污染物。除了有機廢氣外,由于油漆或光油在高壓作用下霧化成微粒,部分未能全部到達噴漆物表面的油漆顆粒隨氣流彌散形成漆霧,故噴涂廢氣中還含有漆霧顆粒物。漆霧顆粒微小,絕大部分在10µm以下,而且黏度大,易黏附在物質表面。

3 處理工藝流程

3.1 工藝分析比較

由于噴涂廢氣不僅含有有機廢氣,還有漆霧,漆霧會影響到后續有機廢氣處理的運行和治理效果,故在凈化有機廢氣之前必須去除漆霧,然后才能進一步去除廢氣中的甲苯、二甲苯、非甲烷總烴等揮發性有機物。

3.1.1漆霧處理方法

目前國內外漆霧處理方法有過濾法、低溫冷凝法、油吸收法、水吸收法等,較多采用的是過濾法和水吸收法。

3.1.1.2 過濾法

主要采用濾層阻留漆霧和顆粒物,濾料可以采用玻璃纖維棉、爐渣等,也可以組合使用,過濾材料視污染程度定期更換或清理漆塊后重復使用。過濾措施能去除大部分的漆霧,對有機物也有少量的吸附,但容易堵塞。

3.1.1.2水吸收法

包括噴淋水洗、霧化洗滌、無泵水幕處理、水旋式處理等。噴淋水洗采用噴嘴組成的噴淋室,將水霧化來沖洗漆霧,水過濾后重復利用,該方法效果差,噴嘴易堵塞;霧化洗滌采用螺旋進氣,在高級霧化作用下,氣液充分接觸,廢氣中的細小顆粒物、未凝固的涂料顆粒及少量有機廢氣被吸收;無泵水幕噴漆室和無泵水激噴漆室是利用高速排風誘導提水,將排風系統和排水系統合二為一,形成無泵的水循環系統,由于漆霧經過水幕、水簾以及氣水通道與水幕強烈攪拌,形成多級凈化過程,提高了凈化效率;水旋式噴漆室主要是靠在柵格上的水旋器來分離空氣中的漆霧,當含有漆霧的空氣直接被吸入水旋器與柵格板下的水面撞擊后,同水一起以漩渦運動流入水旋器,漆霧和空氣分離。目前廣泛采用的主要是水幕、水旋及水激式噴涂設備,均能取得較好的凈化效果,但因甲苯、二甲苯等有機物不溶于水,對該類有機污染物的去除效率甚微[1]。

3.1.2有機廢氣處理方法

經過除漆霧處理后的噴涂廢氣主要含有揮發性有機物,處理有機廢氣的方法主要有取吸附、燃燒法、等離子電離法、冷凝回收法、吸收法等方式。

3.1.2.1吸附法

吸附法是目前廣泛使用的有機廢氣處理技術,將有機廢氣通過活性炭床,其中的有機污染物被吸附劑吸附,廢氣得到凈化后排入大氣。當炭吸附達到飽和后,通入熱空氣加熱炭層,對飽和的炭床進行脫附再生,脫附吹脫放出的有機污染物需做進一步處理。

主要的吸附劑有活性炭、活性炭纖維,焦炭粉粒等。活性炭和活性炭纖維具有密集的細孔結構,內表面極大,吸附性能好,化學性質穩定,耐酸堿,耐水,耐高溫、高壓,不易破碎,對空氣阻力小等特點,因此被廣泛采用。

活性炭吸附法凈化率可達95%以上,適合低濃度情況,需要提供能量進行脫附再生,脫附出來的高濃度污染物需要進行再處理,若無再生裝置,設施運行一定時間后需更換新炭,運行費用太高。

3.1.2.2燃燒法

對于可燃性的有機廢氣,可以采用燃燒法進行處理,通過燃燒使有機廢氣在變成二氧化碳和水。燃燒法分直接燃燒法、熱力燃燒法、催化燃燒法三種。

(1)直接燃燒法:該法適用于高濃度、可燃性有機廢氣的處理。可以在一般的鍋爐、廢熱鍋爐、加熱鍋爐及放空中對廢氣進行燃燒,燃燒溫度大于1000℃。該法簡單、成本低、安全,適用于生產波動大、間歇性排放廢氣的情況。但該法在燃燒不完全時仍有一些污染物排放到大氣中,且用火焰燃燒的熱能無法回收。

(2)熱力燃燒法:該法適用于低濃度、可燃性有機廢氣的處理。燃燒時需加輔助燃料,燃燒溫度為720~820℃。

(3)催化燃燒法:該法適用于處理有機廢氣和消除惡臭。催化燃燒法操作溫度較普通燃燒法低一半,通常為200-400℃(一般低于800℃)。在催化劑的作用下,有機廢氣中的碳氫化合物可以在較低的溫度下迅速的氧化,生產二氧化碳和水,同時發出燃燒熱。催化燃燒法凈化率可達95%,適合于處理高濃度、小風量且廢氣溫度較高的有機廢氣,合適的設計工藝可以在只需要補充少量能源情況下維持燃燒,并且可以產生富裕能量,可以徹底分解污染物,運行費用低。但是噴漆廢氣中的“三苯”濃度一般低于300mg/m3,因此采用催化燃燒法處理噴涂廢氣不太適合[2~4]。

3.1.2.3等離子電離法

等離子電離法主要是通過脈沖電暈的技術,將有機廢氣中的有機物分化成空氣中的無害物質。適合于處理低濃度(〈1~1000ppm〉)、劇毒劇臭的有害氣體,以及操作簡單。但該技術還不夠成熟,在處理有害氣體時還是有其欠缺的地方,如不能完全徹底地把有害氣體轉化為無害氣體,副產物較多;且在氧等離子體下產生大量的臭氧;能耗較高;脫除效率較低等。

第9篇

Abstract: The paper studies the advantages of chemical engineering of environmental engineering specialty in Qingdao University of Science & Technology relying on the environmental engineering and other fields to discuss the possibility of chemical pollution prevention and control. Through the necessity of chemical characteristics, the construction of teaching staff, Improvement of quality of personnel training, scientific research results into teaching, enhancement of practical ability and so on, this specialty will be built in to the engineering specialty with distinctive and outstanding features.

關鍵詞: 環境工程;專業建設;化工;污染防治

Key words: environmental engineering;specialty construction;chemical industry;pollution prevention

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)24-0231-02

0 引言

環境工程專業本身就與化學工程有著千絲萬縷的關系。我國本科環境工程專業的發展始于上世紀70年代初,當時個別學校在給排水工程、化學工程、冶金工程等本科專業中開設了與環保相關的廢水、廢氣治理等專業方向。在化工生產過程中,污染物的來源不同,一般可以分為廢水、廢氣、廢渣等。在“三廢”的治理過程中,許多環境工程單元是化工過程,如多效蒸餾、分餾、吸附、離子交換、高級氧化等大多涉及“三傳一反”化工原理[1]。在工業各部門中,化工排放廢水占第一位、廢氣第三位、廢渣第四位。隨著我國工業化和城市化進程的加快,化工行業快速發展與污染加重之間的矛盾日益嚴重。山東省是我國的工業強省和化工大省,僅淄博市就有5000余家化工企業,化工行業環境污染形勢非常嚴峻。企業對既具有環境工程專業技術,又具有化工污染防治知識的人才需求極為迫切。

目前,許多環境工程專業開設了化工原理等課程,但是由于師資力量,培養過程等不系統,導致學生在環境工程方面擁有大量技術,但缺乏在化工過程中的基礎知識。青島科技大學在我國化工領域有著近60年的歷史積淀,學科優勢明顯,特別在山東省及周邊地區影響很大。如何結合本校化工特長,提高環境工程專業的教育水平和教學質量,培養適應社會需求、具備專業素養和循環經濟意識的環境工程技術人員是環境工程專業在人才培養應給予關注和考慮的問題[2,3]。本文從化工特色必要性、師資隊伍建設、人才培養、成果轉化、創新創業等方面,研究建設化工污染防治為特色的環境工程專業的可行性。

1 化工污染防治為特色的必要性

多年來,社會培養的環境人才大多是通用型人才,具有化工環境特色的人才很少。隨著我國化學工業的迅速發展,治理污染的任務在加重,化工環境保護面臨的形勢依然很嚴峻。這既為環境工程專業的發展提供契機,也為環境工程專業的相關人員提出挑戰。化工行業的環境問題具有許多不同于其他工業部門的特點,生產裝置危險性包括燃燒性、爆炸性、腐蝕性、高溫高壓、毒性等,一旦發生環境、安全事故,后果危害往往更嚴重。為此,國家安全監管總局、教育部2012年聯合召開高等學校化工安全復合型人才培養工作座談會。會議提出要進一步優化課程設置體系、強化理論與實踐相結合的培養體系,加快化工安全復合型人才培養。因此,為化工行業培養大量的與當代乃至未來發展相適應的環境工程工程專業人才,顯得十分迫切。當前培養化工環境復合型人才需要解決的問題很多,其中強化學生實踐創新能力的培養也是其中需要解決的突出問題之一。

青島科技大學環境工程專業成立于2002年,起步相對較晚,但其在化工污染治理方面具有得天獨厚的優勢,依托化學工程等專業的優勢,可以將環境工程專業建設成一個以化工污染防治為重心的特色鮮明、優勢突出的工科專業。將環境工程專業建成國內化工特色鮮明的環境工程學科,為區域經濟發展培養實用型、創新型的工程技術和管理人才,迫在眉睫。

2 建設化工污染防治環境工程特色專業研究思路

結合環境與化工專業領域綜合性、交叉性及邊緣性的特點,依托青島科技大學化學化工等學科優勢,著力發展多學科橫向交叉,突顯區域經濟服務功能,逐步形成化工環境控制為特色。從師資隊伍建設、提高人才培養質量、科研成果融于教學、增強實踐能力等方面進行建設,將環境工程專業建設成為在化工領域具有優勢、交叉學科特色鮮明的專業。

2.1 師資隊伍建設

通過本項目的研究,擬建設一支高水平的師資隊伍。環境工程專業依托山東省海洋環境腐蝕與安全防腐工程研究中心、青島市海洋環境腐蝕與安全防腐工程研究中心、安全與環境功能材料二級學科博士點、環境科學與工程一級學科碩士點開展建設,學科平臺較高,為高水平專業人才培養奠定了較高的專業平臺基礎。同時,通過內引外聯機制,建設一支高水平的師資隊伍。近年來,環境工程專業聘期多名青島科技大學化工學院的教師作為兼職教師,擔任化工原理及相關實驗的任課教師,同時建設化工實習基地。返聘化工學院退休教師,指導學生環境工程相關設計。

與此同時,從山東大學、南京大學等引進具有化工實踐背景的教師,增強本專業在化工污染防治方面的能力,為進一步加快環境工程學科平臺和師資隊伍建設打下良好基礎。

2.2 提高人才培養質量

通過人才培養方案的改革與實踐,建立新的模塊化環境工程培養體系,將化工相關教學環節設置一個模塊,加強課程建設、改革教學方式,使教學水平逐年提升。同時增加化工相關實踐環節,環境工程專業積極響應并安排每位經驗豐富的老師作為本科生的良師益友,取得明顯成效。本專業組織“環保宣傳進學校”、“環保演講比賽”、“科大環保周”、“李村河生態調研”、“關于青島市公交系統安全現狀的調研”等活動,鼓勵學生參加下企業、進工廠等活動,充分理解化工生產工程,為更好地服務社會奠定基礎。實踐證明,近幾年環境工程專業本科生經過科學系統培養,大多數成為具有良好道德修養、專業水平高、化工污染防治特色鮮明的高素質人才。

2.3 科研成果融于教學,凸顯化工環境污染控制的專業優勢

組織10位年輕教師到齊魯石化等工廠學習調研,強化其化工環境概念;“科研進課堂”,充分利用科研成果,以科研促進課堂教學。實驗教學方面,提高綜合性、設計性實驗所占比例;“科研進實驗”,注重將科研所取得的成果納入實驗課的教學中;將科研成果中設計制造出的實驗儀器等應用于實驗教學中。清潔生產審核是環境工程專業的一大特色,在進行清潔生產審核的同時,積累了豐富與化工環境污染控制相關的知識,可通過開設《清潔生產》課程和《環境保護與可持續發展》課程,課堂上傳授給學生生動案例分析,同時作為導師,經常帶學生進企業,使學生掌握課本上不能獲取的專業知識。學生在實踐中得到鍛煉,學習積極性也得到提高,為其更好地了解本專業和社會需求有重要意義。

2.4 增強學生創新與實踐能力

環境工程專業教學過程中注重與化工企業實際的結合。由于環境工程專業屬于綜合性專業,沒有特別針對性強的行業支撐,此外新專業歷史很短,與企業聯系較少,這些問題對工科專業的發展非常不利。首先環境工程專業的青年教師可以赴齊魯石化公司、瑯琊臺集團、核工業煙臺同興實業有限公司、中國鋁業山東分公司等大中型企業學習實踐和調研。或通過邀請上述公司的管理技術人員開設研討班,豐富專業教師的實踐經驗,也促進教學與實際的結合,從而提高教學質量[4,5]。

3 效果分析

在以上研究思路的指引下,通過內引外聯的方式擴大環境工程師資隊伍,尤其是在化工污染方面大力引進相關高級人才,近兩年,環境工程從山東大學、南京大學等引進高級人才3名,增強了師資力量;擇優選用最新化工污染治理相關教材,豐富了課堂教學內容,所有教材均采用國內最新最權威教材,在教材的選用上重視化工背景的篇章;通過建立實習基地、實驗室建設等手段,實現環境工程專業高級人才的動手實踐能力。最近與污水處理廠、海水淡化場、電廠、垃圾填埋場、市政設計院等十多家企業、設計單位簽訂學生實習協作協議;鼓勵環境工程專業從事化工污染治理相關領域的創新創業活動,近幾年環境工程專業學生在“國創”、“挑戰杯”、“創青春”等創新創業活動取得了優異成績,在全校專業排名中名列前茅。

值得一提的是,環境工程專業在2015年底獲得“工程教育認證”申請資格,目前專業全體師生為了通過認證,開展了大量有意義的工作,中國工程教育專業認證協會已經同意于2016年6月進校考察,這對環境工程專業的快速健康發展提供了契機。

4 結論

本文首先總結了環境工程專業與化學工程的淵源、相互關系,指出在當前形式下,環境工程專業應具有化工污染防治特色的必要性。結合學校優勢學科,從師資隊伍建設、提高人才培養質量、科研成果融于教學、增強實踐能力論述本研究的可行性。從近期取得的成果來看,青島科技大學環境工程專業用短短的十年時間,從一個邊緣化專業成長為一個獲得“工程教育認證”申請資格的專業,與該專業的準確定位與建設思路密不可分。

參考文獻:

[1]劉堯.大學內涵發展的背景與前景[J].青島科技大學學報(社會科學版),2014,30(3):86-89,108.

[2]肖谷清,王姣亮,謝丹.面向“化工污染控制”方向的環境工程專業辦學特色的研究與實踐[J].廣東化工,2012,39(5):244.

[3]陳士明,徐頌,江學頂.面向環保產業的環境工程專業建設[J].佛山科學技術學院學報(社會科學版),2013,31(6):58-61.

第10篇

[關鍵詞]微波技術;環境保護;應用前景

中圖分類號:X701 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)47-0313-01

一、 廢氣污染的主要成分和排放標準

隨著社會經濟的不斷發展,我國的工業生產和化工業生產總量都在不斷增加。但隨之而來的環境問題也不容忽視,廢氣、廢水的排放給環境治理帶來了很大影響。廢氣中主要的污染物成分有氧化氮、氧化硫、重金屬和微顆粒等。因此對于廢氣治理工作成為我們主要的環境治理工作之一。我國對于廢氣排放標準有具體的規定。

二、 微波技術在廢氣治理中的特點

微波是一種超高頻電磁波,在微波輻射下,物質內部的分子相互摩擦發熱并發生反應最終吸收熱量。并不是所有的材料都能夠被微波加熱,對于可以進行加熱的材料我們一般稱之為電介體,因此微波加熱也被成為介電加熱。自然界中大部分的物質都是由兩種分子組成:一種是極性分子,另一種是非極性分子。通常極性分子的自然的狀態下呈現的運動和排列方式毫無規律可言(如圖一)。但當極性分子處于電場中就會進行重新排列(如圖二)。

隨著電場頻率的增加,分子轉動速度加快從而使體系在很短的時間內就能達到很高的溫度。微波加熱時分子在電磁場的交互作用而直接傳送到物質內部,而不依賴于表面的熱擴散,可以達到快速的加熱效果。

根據相關研究表明,微波加熱具有以下幾個優點:1、快速高效。2、節能并且設備體積小無廢物生成。3、熱源和加熱材料不直接進行接觸。4、能進行選擇性加熱并且便于控制。

三、 高頻電磁波對燃煤廢氣脫硫脫硝

廢氣中除了大量的二氧化硫和氧化氮外,還有大量的氮氣、水分子、二氧化碳和氧氣。一些研究項目中表明,微波具有高能性,能對廢氣中的化學物質進行激發和電離,形成各種活性基團和自由電子,從而對二氧化硫和氧化氮進行處理。例如,某研究人員利用微波對燃煤廢氣中的二氧化硫和氧化氮進行直接處理,在輻射的作用下形成活性基團與其相結合,生成二氧化硫和二氧化氮,達到處理目的。

四、 微波催化處理廢氣

利用微波輻射法直接對氧化氮進行處理,Fe/Na ZSM―5作為輔助催化劑,進行對反應溫度、氧氣濃度、一氧化氮濃度和濕度等因素的研究。結果證實了該催化劑對氧氣濃度具有較強的承載能力,60%以上的一氧化氮都能轉化為氮氣。

在進行微波輔助光催化氧化法與PCO處理乙烯的差別實驗時,Kataoka 通過利用溶膠凝膠法制備的Ti02/ZxO2,在濕度為17%時,微波輔助光催化氧化法的氧化速率比單純光催化氧化法高出27%,通過進一步的研究,還發現微波輻射有利于去除催化劑表面的水分,處理效果得到顯著提高。

天然氣引起環境污染主要是由于硫化物的影響,硫化物會使水露點升高,影響天然氣的存儲和運輸并且對其熱值也有影響。在進行使用的過程中各種硫化物均可以轉化為二氧化硫和三氧化硫,同時里面還存在酸性氣體會對設備和管線進行腐蝕,因此在處理天然氣采用脫硫處理。我們在進行微波輻射加熱硫化鐵催化分解硫化氫的實驗研究時,研究結果表明:濃度、催化劑、微波輻射時間與硫化氫分解有很大的關系,在滿足所有條件的基礎上分解轉化率可達到92%。

微波輻射不僅可以處理廢氣,而且還能夠收集廢氣中的有用物質進行資源利用。在進行相關的對硫的回收利用的實驗中,通過三氧化二鋁為催化劑利用微波輻射法對二氧化硫氣體進行處理,結果發現生成了二氧化碳和硫,達到了實驗的目的。

五、微波活性炭處理廢氣

微波活性炭處理廢氣主要有兩種方式:

(一)微波―炭還原處理廢氣

對微波輻射能的吸收活性炭是一個非常好的材料。利用可以吸收微波射頻能的活性炭為還原劑制成炭床在常溫下對二氧化硫和氧化氮進行吸附達到飽和,在進行處理,結果發現其轉化為單質硫和氮氣,而炭轉化為二氧化碳,去除率高達98%并且單質硫可作為化工原料進行重新利用。微波脫硫脫硝與傳統的濕式石灰法和電子束法相比,具有處理效率高,無二次污染、耗能低等優點。隨著進一步的實驗發現,炭的表面積隨著炭床脫硫脫硝微波循環輻射次數的增加而逐漸擴大,而且吸附能力和速率有較大提升。如圖三中顯示的活性炭還原處理。

(二)微波改性活性炭處理廢氣

微波改性活性炭對于改善活性炭表面的物理結構和化學物質具有時間短、吸附能力強等特點。在進行對微波處理對活性炭表面化學的改性的研究中,研究結果表明:炭表面的大多數含氧基團在氮氣的保護下被去除,而且炭的PH值有明顯的提升。微波處理相對于傳統加熱處理而言,具有耗時少、無二次氧化等特點,使酸性炭轉變為氧含量相對較低的堿性炭。微波加熱主要優點有:耗時短、惰性氣體和能量消耗低等特點。采用微波改性活性炭進行脫硫的研究,目前還沒有相關單位進行結論總結,但是對于活性炭和活性炭纖維進行高溫熱處理用以提高脫硫能力的研究,國內外均以成立相關的研究機構并且研究結果也達到預想的目的。結果表明:提高炭表面的含氧官能團對二氧化硫的吸附催化能力,可以在高溫下進行表面缺陷的去除以形成二氧化硫的活性點,達到微波加熱改性活性炭對脫硫能力的提高。

六、 微波技術應用存在的問題

微波技術雖然在廢氣治理上取得了不錯的效果,但是整體上還存在著一些問題。例如,1、微波對人體的影響。從微波的作用原理上來說,人體也會吸收微波,并會對人體產生一定的不良后果。因此,在使用微波時,必須確保使用安全,以排除出現特殊情況后對人體產生不良反應。2、微波場中溫度場的分布問題。微波技術在對環境進行保護主要用于它的熱效應,所以對微波場中溫度場的分布情況的測定或計算是十分重要的,但是目前還沒有一種很理想的計算方法。

七、 廢氣治理中微波技術的應用前景和優勢

微波技術在很多領域都得到了廣泛的研究和利用,同時利用微波技術在時間和能源節約等方面的應用得到了充分的發揮。但是,微波技術在環境工程的相關領域中的商業化應用并不是太多。造成這種現象最主要的原因是缺少關于電介性質材料的基本數據。這些基本數據的缺失直接導致了微波加熱設備技術研究工作相對落后。就我國目前的發展來看,只有解決好這一問題,才能促進微波技術在工業和化工業等方面大規模進行引用。在進行微波處理時,在時間縮短的同時還大量的節省了能源,而且最重要的一點是在進行處理時不會給環境帶來污染。

微波技術在以后的發展方向主要體現在以下幾個方面:1、在對微波加熱技術的研究中建立相應的數學模型。2、完善各種材料的介電參數。3、設計并開發微波技術的加熱設備。4、實現加工操作與控制過程的自動化和智能化。5、進一步的推廣應用。6、將這一技術廣泛的與其他技術相結合,進行相應的開發與利用。

通過對以上廢氣治理中微波技術的應用前景和優勢的分析,對其在發展中主要可以達到兩個目標:一是可以對環境做到有效的保護,二是能夠加大微波加熱技術在技術上的創新。

八、 結束語

綜上所述,微波技術在廢氣治理中存在一些問題,如微波泄漏對人體的影響、微波場中溫度場的分布問題等。筆者通過對微波處理揮發性有機物的處理以及微波活性炭的處理等方面的研究,在最后進行廢氣治理中微波技術的應用前景和優勢進行分析,筆者希望更多的專業人士能投入到該課題研究中,針對文中存在的不足,提出指正建議,為提高我國廢氣治理中微波技術的應用工作做出重要的貢獻。

參考文獻

[1] 李杰.廢氣治理中微波技術的應用前景和優勢探討[J].科技與企業,2012,13:289-290.

第11篇

關鍵詞:加氣站 ;城鎮;監測;環境影響

中圖分類號: X820.3 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2017.12.059

隨著城鎮經濟的快速發展,能源與環境的協調發展,天然氣以其質優、清潔、高效、污染小和有利于改善環境等特點,越來越受到世人矚目,已成為城鎮能源的重要發展方向。而新疆作為我國西氣東輸的源頭省份,蘊藏著豐富的天然氣資源,有著廣闊的開發利用前景,為新疆各市、縣的能源結構改變提供了良好的資源優勢。近年來,能源危機已經日益嚴峻,隨著人們生活水平逐步提升,人們的出行基本靠汽車等交通工具。汽車等交通工具排放帶來的環境污染已經成為了環保人士新的關注點。天然氣以其高燃燒熱值,能效高,易于運輸,燃燒后有害氣體排放量小等特點已經逐漸替換汽油和柴油。推動加氣站的發展,能夠有效的緩解能源危機,促進綠色能源工程建設,減少大中型城鎮空氣污染具有重要的意義。本文以新疆某地區加氣站為研究對象,通過對環境污染物的監測結果,分析加氣站運行過程中對環境的影響。

1 項目情況

該加氣站位于新疆西北部,建于一座擁有26萬人口的城鎮邊緣,建設規模為日供CNG 16000立方米,LNG 25立方米,有4支加氣槍及2支加液槍。地下儲罐總體積86立方米。

2 大氣環境影響與分析

本項目大氣污染物主要為進出加氣站汽車排放的尾氣、站場存儲設備及加氣設備在運行過程中產生的無組織廢氣以及冬季采暖使用的燃氣鍋爐廢氣。

加氣車輛進站加氣怠速和慢速行駛,產生的汽車尾氣經過自然擴散作用排放進入大氣環境中。由于車輛行駛緩慢,且車輛數量有限,因此車輛廢氣對周邊環境的影響較小。

天然氣存儲設備及加氣設備在運行過程中會有極少量的天然氣以無組織形式逸出擴散到空氣中。主要為非甲烷總烴。通過對這部分廢氣進行了連續2天監測,監測結果表明,廠界無組織非甲烷總烴排放濃度最大值為2.77毫克/立方米,未超^《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996)中新污染源二級標準限值,說明天然氣儲存設備及加氣設備正常運行時無組織泄露的廢氣對周邊環境的影響在可接受范圍內。

對采暖鍋爐進行了連續兩天的監測,監測結果表明,燃氣鍋爐廢氣總排口二氧化硫、氮氧化物、煙塵監測結果最大值分別為18.1毫克/立方米、99.8毫克/立方米、2.86毫克/立方米,燃氣鍋爐廢氣各監測項目均符合《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-96)新污染源最高允許排放濃度,廢氣通過15米高排氣筒達標外排,對周邊環境影響不大。

3 水環境影響與分析

加氣站員工,車輛司機員工等會產生廢水,主要為廁所沖洗廢水,年排放量約為40立方米,生活廢水排入地埋式一體化生活污水處理設施處理后用于加氣站周邊綠化。對污水處理設施出口水質進行了連續2天的監測,監測結果表明,廢水總排口pH值范圍在7.59~7.93,氨氮、化學需氧量、五日生化需氧量、懸浮物、動植物油的最大日均排放濃度分別為18.7毫克/升、58.4毫克/升、26.4毫克/升、24毫克/升、0.63毫克/升,各污染物最大日均排放濃度均滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級排放標準限值要求,表明加氣站運行階段廢水在可接受范圍內,對周邊環境沒有造成污染。

4 聲環境影響與分析

加氣站的主要噪聲來自壓縮機、調壓器和泵產生的機械噪聲以及過往加氣車輛產生的交通噪聲。主要通過采取減震、消聲、隔聲、減速慢行等措施來降低噪聲對周圍環境的影響。連續兩天噪聲監測結果表明,加氣站周邊各監測點晝間噪聲結果為40.2~53.5分貝、夜間噪聲結果為36.1~46.4分貝,加氣站周邊各監測點晝夜噪聲結果滿足《工業企業廠界噪聲環境噪聲排放標準》(GB12348-2008)2類排放限值要求,噪聲對周邊環境的影響得到控制,不產生環境影響。

5 固體廢物影響與分析

該加氣站產生的固廢主要為員工生活垃圾以及來往加氣車輛司機及隨行人員產生的垃圾。生活垃圾產生量為2t/a,集中堆放在加氣站門口的垃圾箱內,由環衛部門負責清運至市政垃圾填埋場,對周邊環境影響不大。

6 結語

通過對新疆某加氣站運行期產生的大氣環境影響、水環境影響、聲環境影響及固體廢物影響的監測與調查,結果表明,該加氣站運行期間各主要環境污染均得到相應的治理。監測結果顯示,各類環境污染物的實際排放濃度均在環保標準范圍內,運行期對周邊環境的影響得到有效的控制,對周邊環境影響在可接受范圍內。

參考文獻

[1]郭杏妹,張秋云.汽車加氣站建設項目環境影響評價[J].廣東化工,2009,36(05):96-98.

[2]祝家新,林文勝.天然氣汽車加氣站發展趨勢及LCNG加氣站技術特點[J].能源技術,2007(02):20.

第12篇

【關鍵詞】選擇性催化還原脫硝技術 低溫SCR 催化劑 煙氣脫硝

中圖分類號: C35 文獻標識碼: A

前言

氮氧化物(NOx)是大氣主要污染物之一,是造成酸雨和光化學煙霧的主要原因。其排放量的快速增加,將會導致一系列的城市和區域環境問題,對人體健康和生態環境構成巨大的威脅。

電力行業是國民經濟的基礎行業,一直以來是NOX排放大戶,近年來國家已制定了更為嚴格的環保要求,對其排放進行嚴格的治理,并取得了明顯的成效。但隨著我國國民經濟的持續增長及人口增加,以化工行業的各種爐窯等燃燒設備為代表的大氣污染排放源在急劇增長,由此造成的NOx排放及污染問題也變得愈來愈嚴重,從而化工廠的爐窯尾氣的NOx處理設備快速增加,隨著2011年頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》提出更嚴格的NOx排放要求,目前國內許多城市特別是沿海經濟發達地區很多大型化工廠爐窯尾氣的NOx排放也參照此標準執行,以期達到更加令人滿意的NOx治理效果。

本文重點介紹江蘇某大型化工項目廢氣/廢液焚燒爐尾氣煙氣脫硝裝置的技術方案,并討論SCR(Selective Catalytic Reduction)法煙氣脫硝技術在工程應用中需要注意的問題,希望對以后類似工程項目的建設起到參考和借鑒作用。

1.SCR技術介紹

煙氣脫硝的方法有多種,包括低氮燃燒法,選擇性催化還原法(SCR),非選擇性催化還原法(SNCR),電子束法,液體吸收法、吸附法、液膜法、微生物法等。其中SCR法是脫硝效率最高,最為成熟的脫硝技術之一,該技術在20世紀70年代末80年代初首先由日本發展起來,之后迅速在日本、歐洲、美國等國家和地區的電站得到應用。目前在我國,SCR法也是脫硝的主流技術之一。

1.1SCR的基本原理

在催化劑作用下,向200~400度的煙氣中噴入氨,將NO和NO2還原成N2和水。

化學反應方程式如下:

圖1反應原理

1.2SCR 設備布置形式

主要有垂直布置和水平布置兩種,一般在含塵量高于50mg/Nm3時采用垂直布置,其余則采用水平布置比較合理

圖2 SCR 布置形式 (左:垂直式 右:水平式)

2.項目概況

江蘇某化工企業需要配置一套焚燒系統處理從各化工單元產生的廢氣和廢液,焚燒爐裝置采用高溫氧化焚燒處理方法,對接收的有機廢氣和廢液進行徹底地無害化處理。焚燒產生的高溫煙氣經過余熱鍋爐、過熱器和省煤器回收熱量,焚燒爐煙氣中含有的氮氧化物(NOx)通過余熱鍋爐下游的脫硝單元SCR進行脫硝,以滿足業主規定的排放標準(≤100mg/Nm3)。

2.1SCR入口煙氣條件

2.2性能保證

2.3工藝流程:

圖3 工藝流程

2.4設備選型

2.4.1催化劑的選擇:

催化劑的形式主要有:蜂窩式,板式;

圖4 蜂窩式催化劑

圖5 板式催化劑

其特點如下表:

因本工程燃燒的廢氣/廢液中的含氮有機物非常高,入口煙氣中的NOx濃度達到了8900mg/Nm3,而根據環保要求煙氣出口排放濃度不允許超過100mg/Nm3,折算成脫硝效率達到了近99%,如此高的NOx的脫除效率對SCR中的關鍵設備催化劑提出了很高的要求。經過多方案的比較和評估,最后選擇了巴斯夫化學公司生產的35孔蜂窩式催化劑,用量為4.95m3,其具體參數如下:

2.4.2設備布置:

根據催化劑的尺寸及業主給定的布置場地,考慮到煙氣中的灰分非常低,采用較為經濟的布置形式水平布置,具體規格尺寸為1700(寬)x1700(高)x7720(長)mm;煙道流速~15m/s,規格為1400(寬)x700(高)mm。

圖6 設備布置

水平布置形式相對立式布置的優勢:

兩層催化劑之間只要考慮人及催化劑檢測單位取出的空間即可,通常有1m的間距即可,若采用立式布置,則需考慮人能夠直立進入檢修,且催化劑支撐梁要占據一定空間,所以兩層催化劑之間至少要達到2m以上,可見水平布置相對立式布置可以顯著減短反應器的長度,從而節約反應器的造價。

水平布置形式只要考慮在反應器底部設置幾個簡單的支腿即可,而立式反應器則要考慮很大的支撐鋼架及檢修平臺,可見水平布置形式要節約較多的支撐鋼架的造價。

2.4.3流場模擬(CFD):

催化劑要達到預期的脫硝性能,催化劑廠家對催化劑前的煙氣流場有一定的要求,具體如下:

為了達到此要求,特采用計算機對流場進行了數值模擬,通過優化導流板及混合器的設計,最后使流場滿足了催化劑的要求。

圖7 速度云圖 圖8 濃度云圖

圖9 溫度云圖

2.4.4還原劑噴射裝置的選擇:

本工程業主提供的還原劑為25%濃度的氨水。根據工藝計算,設計工況下氨耗量為187 kg/h。因反應器入口煙道很短,所以要求噴入的氨水的粒徑應盡可能小,以便能在噴入煙道后能迅速氣化,并在煙氣中充分擴散混合。經過多種方案的比較和評估后,最后選擇了日本某廠家生產的雙流體噴槍。其具體性能參數如下:

圖10 氨水噴槍

2.4.5混合器的選擇:

因反應器入口煙道很短(約6m),要求噴入的氨水在短時間內與煙氣盡可能均勻混合,達到催化劑的流場要求,則對混合器的混合效果提出非常高的要求,因此參照某國外公司的技術,設計了雙級折流板式的混合器,并通過流場模擬驗證了其性能良好,能達到催化劑對流場的要求。

圖11 折流板式混合器

2.5運行情況

該項目于2012年建成并投產運行,兩年來運行穩定,各項指標均達到設計值,年減排NOx約800噸。

3結論

從多個SCR項目設計及運行中得出如下結論:

3.1催化劑是脫硝項目的核心,其造價可達到整個項目造價的30~40%,應根據具體的煙氣條件選擇最為合適的催化劑種類及體積。在含塵量不高的燃燒廢氣廢液的化工爐窯尾氣處理中應優先選擇多孔數蜂窩式的催化劑,其比表面積大,單位NOx脫除所需催化劑體積小的特性將為項目的造價節約一定成本;

3.2SCR的煙氣流場是決定脫硝項目能否成功的另一個重要因素,任何催化劑性能的保證都要對煙氣流場提出一定的要求,而數值模擬(CFD)正是保證煙氣流場的氣流流動和混合均勻性的重要手段。CFD的應用對每一個SCR項目都是必要的,能夠對煙氣系統的優化設計提供有效的依據,從而為催化劑的充分而有效的利用,為整個脫硝項目的成功實施提供保障。

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