化学原料废气怎么处理方法|化学原料废气处理案例
文章分类:常见问题解答 责任编辑:鑫霖环保 阅读量:7 发表时间:2025-04-09
案例一:某大型石油化工企业废气处理项目
- 项目背景:该石油化工企业生产规模庞大,涵盖原油炼制、烯烃生产、芳烃生产等多个环节,生产过程中会产生大量种类繁多、性质复杂的废气。随着环保法规的日益严格,以及周边居民对环境质量要求的不断提高,企业面临巨大的环保压力,急需对废气处理系统进行全面升级改造,以实现达标排放,维护企业的可持续发展。
- 项目废气成份来源:
- 原油炼制工序:在常减压蒸馏、催化裂化、加氢裂化等过程中,会产生含有硫化氢、氨、烃类(如甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等)、苯系物(苯、甲苯、二甲苯)等污染物的废气。其中,硫化氢主要来源于原油中的有机硫化合物在高温下的分解;烃类和苯系物则是原油中不同沸点馏分的挥发产物。
- 烯烃生产工序:以乙烯生产为例,采用管式炉裂解工艺,原料(如石脑油、轻柴油等)在高温下裂解生成乙烯、丙烯等产品,同时产生大量副产物,如裂解气中含有氢气、甲烷、乙烯、丙烯、丁二烯等烃类,以及少量的一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等杂质气体。这些气体在分离、精制过程中会有部分排放到大气中。
- 芳烃生产工序:在芳烃抽提、歧化、异构化等反应过程中,会产生含有苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳烃类化合物的废气。此外,反应过程中使用的催化剂可能会导致少量重金属(如铂、钯等)挥发进入废气中。
- 处理工艺流程:
- 酸性气体处理:对于含有硫化氢、二氧化碳等酸性气体的废气,首先采用醇胺法进行脱硫脱碳。废气与醇胺溶液在吸收塔内逆流接触,酸性气体被醇胺溶液吸收,净化后的气体从塔顶排出。吸收了酸性气体的富液经过再生塔加热解吸,释放出酸性气体,醇胺溶液则循环使用。解吸出的硫化氢气体进入克劳斯炉,通过燃烧反应将硫化氢转化为单质硫回收利用,剩余尾气再经过尾气处理装置进一步去除残留的硫化氢,确保达标排放。
- 有机废气处理:对于烃类、苯系物等有机废气,采用吸附浓缩 - 催化燃烧工艺。废气先通过活性炭吸附床,有机污染物被活性炭吸附,净化后的空气达标排放。当活性炭吸附饱和后,采用热空气脱附,将高浓度的有机废气解吸出来,送入催化燃烧装置。在催化剂的作用下,有机废气在较低温度(一般为 250 - 350℃)下发生氧化反应,分解为二氧化碳和水,燃烧产生的热量可通过热交换器回收利用,用于预热脱附空气或其他生产环节。
- 重金属处理:针对可能存在的重金属废气,采用布袋除尘器与高效过滤器相结合的方式进行处理。废气先通过布袋除尘器去除大部分颗粒物,然后再经过装有特殊吸附材料的高效过滤器,将废气中的重金属颗粒吸附截留,防止其排放到大气中。
- 最终效果:经过该套复杂且高效的处理工艺后,废气中的硫化氢、氨等酸性气体去除率达到 99% 以上,有机废气的去除率达到 98% 以上,苯系物等污染物排放浓度远低于国家排放标准。重金属废气得到有效控制,排放浓度低于检测限。企业周边环境空气质量明显改善,异味投诉大幅减少,顺利通过环保部门的严格监测验收,为企业的长期稳定发展创造了良好的环境条件。
案例二:某精细化工企业废气处理项目
- 项目背景:这家精细化工企业专注于生产医药中间体、农药中间体、染料中间体等精细化学品,生产过程涉及众多复杂的有机合成反应,使用大量有机溶剂和有毒有害原料,产生的废气成分复杂、毒性高、处理难度大。随着当地环保监管力度的不断加强,企业为避免因废气排放不达标而面临停产整顿等风险,决定投入资金建设一套先进的废气处理系统。
- 项目废气成份来源:
- 反应过程:在各类有机合成反应中,由于反应不完全、副反应以及原料的挥发,会产生大量挥发性有机化合物(VOCs),如卤代烃(氯苯、溴苯、二氯甲烷等)、醚类(乙醚、四氢呋喃等)、酮类(丙酮、丁酮等)、酯类(乙酸乙酯、乙酸丁酯等)。此外,部分反应还会产生含氮、含硫、含磷的有机化合物,如吡啶、噻吩、有机磷农药中间体等,这些物质具有较强的毒性和刺激性气味。
- 溶剂回收及储存:生产过程中使用的大量有机溶剂需要进行回收再利用,在溶剂回收装置以及储存罐的呼吸口处,会有有机溶剂挥发进入大气。同时,管道连接不紧密、设备密封不严等情况也会导致溶剂泄漏,形成废气排放。
- 污水处理站:企业污水处理站对生产废水进行处理时,废水中的有机污染物在微生物作用下分解,会产生硫化氢、氨气等恶臭气体,以及少量挥发性有机物。
- 处理工艺流程:
- 预处理阶段:针对不同来源的废气进行分类收集。对于反应过程产生的高温废气,先通过热交换器进行降温处理,防止后续处理设备因高温受损。然后,废气进入喷淋塔,根据废气成分选择相应的吸收液。例如,对于酸性废气采用碱性吸收液,碱性废气采用酸性吸收液,利用酸碱中和反应去除部分水溶性废气和酸性、碱性气体杂质。同时,喷淋过程可以降低废气温度,去除部分颗粒物。
- 吸附与分解阶段:经过预处理的废气进入活性炭纤维吸附装置。活性炭纤维具有比表面积大、吸附速度快、吸附容量高的特点,能够高效吸附废气中的 VOCs。当活性炭纤维吸附饱和后,采用蒸汽脱附的方式,将吸附的有机废气解吸出来。脱附出的高浓度有机废气进入等离子体催化氧化装置。在等离子体产生的高能电子和活性自由基的作用下,结合催化剂的催化作用,将有机废气分解为小分子的二氧化碳、水和氮气等无害物质。
- 深度处理阶段:对于经过吸附分解后仍残留的低浓度有机废气以及污水处理站产生的恶臭气体,采用生物除臭和光催化氧化相结合的工艺进行处理。废气先进入生物除臭装置,在微生物的作用下,将硫化氢、氨气等恶臭物质分解为无害的水、二氧化碳和无机盐。然后,废气进入光催化氧化装置,在紫外光的照射下,光催化剂产生的活性物质将剩余的有机污染物彻底氧化分解,最后达标排放。
- 最终效果:处理后的废气中,各类有机污染物和恶臭气体的排放浓度均远低于国家和地方规定的排放标准。企业周边环境异味明显减轻,员工工作环境得到极大改善。企业顺利通过环保验收,在环保方面的投入不仅提升了企业的社会形象,还为企业的可持续发展提供了有力保障。
案例三:某化学原料加工厂废气处理项目
- 项目背景:该化学原料加工厂主要从事无机化工原料(如硫酸、盐酸、硝酸等)和部分简单有机化工原料(如甲醇、乙醇等)的加工生产。在生产过程中,废气排放对周边环境造成一定影响,随着环保要求的提高,企业为实现绿色生产,决定对废气处理设施进行优化升级。
- 项目废气成份来源:
- 无机酸生产工序:在硫酸生产过程中,硫铁矿焙烧产生含有二氧化硫、三氧化硫、粉尘等污染物的废气。二氧化硫主要来源于硫铁矿中的硫元素燃烧氧化;三氧化硫是二氧化硫在催化剂作用下进一步氧化的产物;粉尘则是硫铁矿焙烧过程中产生的固体颗粒。在盐酸生产过程中,氢气和氯气燃烧合成氯化氢气体,若燃烧不完全或尾气处理不当,会有氯化氢气体排放到大气中。硝酸生产过程中,氨氧化反应会产生氮氧化物(如一氧化氮、二氧化氮等)废气。
- 有机原料加工工序:在甲醇、乙醇等有机原料的蒸馏、精馏过程中,会有少量有机蒸汽挥发形成废气。此外,在原料储存和输送过程中,由于设备密封不严等原因,也会导致有机原料泄漏,产生废气排放。
- 处理工艺流程:
- 无机废气处理:对于硫酸生产废气,首先通过旋风除尘器和电除尘器去除大部分粉尘,然后进入 “两转两吸” 工艺的转化器和吸收塔,将二氧化硫转化为三氧化硫并被浓硫酸吸收,制成硫酸产品,尾气中残留的二氧化硫再通过氨法脱硫装置进一步处理,使其达标排放。对于盐酸生产废气,采用水吸收法,将氯化氢气体用水吸收制成盐酸溶液,未被吸收的少量氯化氢气体再通过碱液喷淋塔进行中和处理。对于硝酸生产废气,采用选择性催化还原(SCR)工艺,在催化剂的作用下,利用氨气将氮氧化物还原为氮气和水,实现达标排放。
- 有机废气处理:对于甲醇、乙醇等有机废气,采用冷凝回收与活性炭吸附相结合的工艺。废气先通过冷凝器,将大部分有机蒸汽冷凝成液态回收利用,未冷凝的有机废气再进入活性炭吸附装置进行吸附处理,净化后的空气达标排放。
- 最终效果:经过处理后,无机废气中的二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等污染物排放浓度均符合国家环保标准要求,粉尘排放得到有效控制。有机废气的排放浓度大幅降低,有机溶剂回收利用率提高,减少了资源浪费和环境污染。企业周边环境质量得到明显改善,实现了生产与环保的协调发展。