农药厂废气如何处理|农药厂VOCs废气处理工艺方案

案例一：某除草剂生产企业综合废气处理项目

项目背景

某农药厂主要生产草甘膦、莠去津等除草剂，在中间体合成（氯苯硝化、甲醇酯化）及溶剂回收工序中，产生高浓度有机废气，风量 10000 m³/h，污染物浓度波动大（氯苯 800~1500 mg/m³、甲醇 500~1000 mg/m³、二氯甲烷 300~800 mg/m³），且含少量酸性气体（HCl，50~100 mg/m³），原有单一活性炭吸附装置无法稳定达标，面临异味投诉和排放超标的风险。

废气成分及来源

• 主要成分：
  • 有机物：氯苯（合成中间体）、甲醇（溶剂）、二氯甲烷（萃取剂）、甲苯（反应副产物）；
  • 酸性气体：HCl（氯化反应尾气）；
  • 颗粒物：催化剂粉尘（来自反应釜放空）。
• 来源：
  反应釜开盖挥发、蒸馏塔塔顶不凝气、溶剂储罐呼吸阀排放、废气缓冲罐放空。

处理工艺流程

采用 “碱洗预处理 + 冷凝回收 + 活性炭吸附 - 脱附 + 蓄热式焚烧（RTO）” 组合工艺：

1. 碱洗塔（预处理）：
   废气先经 NaOH 溶液喷淋（pH=10~12），去除 HCl 等酸性气体（效率≥98%），同时洗涤粉尘（去除率≥90%）。
2. 冷凝回收：
   经碱洗后的废气进入螺旋冷凝装置（-15℃冷冻盐水），将高沸点的氯苯、二氯甲烷冷凝回收（回收率≥70%），冷凝液回用于生产。
3. 活性炭吸附浓缩：
   冷凝后废气（有机物浓度降至 300~500 mg/m³）进入 3 套活性炭吸附塔（两吸一脱），蜂窝活性炭吸附效率≥90%，达标废气经 15m 烟囱排放；饱和活性炭用 120℃蒸汽脱附，脱附废气（浓度提升 10 倍，约 3000~5000 mg/m³）进入 RTO。
4. RTO 焚烧：
   废气在 RTO 装置内升温至 800℃，停留时间≥1.0 秒，有机物分解为 CO₂和 H₂O，焚烧效率≥99%，余热用于预热进气，降低能耗。

最终效果

• 综合去除率：有机物≥99.5%，HCl≤10 mg/m³（满足《农药工业大气污染物排放标准》GB 37823-2019 中氯苯限值 50 mg/m³、甲醇限值 100 mg/m³）；
• 溶剂回收：年回收氯苯、二氯甲烷约 200 吨，节约成本 150 万元；
• 异味控制：厂界无明显刺激性气味，周边投诉归零。

案例二：某杀虫剂生产厂恶臭废气处理项目

项目背景

某企业生产有机磷类杀虫剂（如毒死蜱、敌敌畏），在硫磷合成、酰化反应工序中，产生含硫化氢（H₂S，200~500 mg/m³）、甲硫醇（50~100 mg/m³）及三氯甲烷（300~600 mg/m³）的废气，风量 8000 m³/h，具有高毒性、强恶臭（嗅阈值极低）的特点，原有水喷淋装置处理效率不足 30%，导致厂界恶臭超标。

废气成分及来源

• 主要成分：
  • 恶臭物质：H₂S、甲硫醇、甲硫醚（硫磷合成副产物）；
  • 有机物：三氯甲烷（反应溶剂）、DMF（酰胺化溶剂）；
  • 酸性气体：少量 HCl（氯化氢气体）。
• 来源：反应釜尾气、真空机组排气、污水处理站调节池挥发。

处理工艺流程

采用 “多级洗涤（碱洗 + 氧化）+ 活性炭吸附 + 催化燃烧（CO）” 工艺：

1. 一级碱洗塔：
   废气先经 NaOH 溶液喷淋（pH=11~12），去除 HCl 及部分水溶性有机物（三氯甲烷去除率约 40%）。
2. 二级氧化洗涤塔：
   喷淋含 NaClO 的碱性溶液（pH=9~10），氧化分解 H₂S、甲硫醇等恶臭物质（去除率≥95%）。
3. 活性炭深度吸附：
   洗涤后废气进入活性炭纤维吸附塔（比表面积大，吸附效率高），进一步去除残留有机物（三氯甲烷、DMF），吸附效率≥90%。
4. 催化燃烧：
   饱和活性炭用 150℃热氮气脱附，高浓度废气进入催化燃烧炉（催化剂为 Pt-Pd/Al₂O₃，反应温度 300~350℃），有机物分解为 CO₂和 H₂O，去除率≥98%。

最终效果

• 恶臭去除率：≥98%，厂界恶臭浓度≤10（无量纲，GB 14554-93 标准限值 20）；
• 污染物排放：H₂S≤0.3 mg/m³，甲硫醇≤0.01 mg/m³，三氯甲烷≤20 mg/m³（均优于地方恶臭污染物排放标准）；
• 安全性：预处理去除酸性气体和颗粒物，避免催化剂中毒，系统稳定运行超 3 年。

案例三：某农药中间体厂低浓度废气处理项目

项目背景

某企业生产农药中间体（如吡啶、三嗪类化合物），在烘干、包装工序中产生低浓度废气，风量 30000 m³/h，有机物浓度 50~150 mg/m³，主要成分为吡啶（40%）、丙酮（30%）、乙酸乙酯（20%），含少量粉尘，废气具有易溶于水、异味明显的特点，原有单一光催化装置处理效率仅 60%，无法满足新排放标准。

废气成分及来源

• 主要成分：
  • 杂环类：吡啶（中间体合成残留）；
  • 酮类 / 酯类：丙酮（反应溶剂）、乙酸乙酯（萃取剂）；
  • 颗粒物：中间体粉末（烘干工序粉尘）。
• 来源：流化床烘干机尾气、包装车间无组织排放、原料储罐呼吸气。

处理工艺流程

采用 “布袋除尘 + 水洗塔 + 生物滴滤塔 + 活性炭吸附” 组合工艺（适合低浓度、易生物降解废气）：

1. 布袋除尘：
   先通过脉冲布袋除尘器去除粉尘（效率≥99%），避免堵塞后续填料。
2. 水洗塔：
   用水喷淋洗涤废气，去除部分丙酮、乙酸乙酯（水溶性有机物去除率约 50%），同时降温增湿。
3. 生物滴滤塔：
   废气进入填料塔（填料为聚氨酯泡沫，负载降解吡啶、酯类的专用菌种），微生物将有机物分解为 CO₂和 H₂O，停留时间≥30 秒，去除率≥80%。
4. 活性炭精处理：
   经生物处理后，残留吡啶（＜30 mg/m³）被活性炭吸附，最终废气达标排放。

最终效果

• 综合去除率：≥95%，排放浓度：吡啶≤5 mg/m³，丙酮≤10 mg/m³（满足《大气污染物综合排放标准》GB 16297-1996 及地方行业标准）；
• 运行成本：生物塔仅需定期补充营养液，能耗为风机和水泵电耗，较焚烧工艺降低成本 70%；
• 环境效益：无二次污染物产生，适合处理大风量、低浓度、成分相对单一的废气。

总结：农药厂废气处理核心策略

1. 复杂性应对：农药废气常含多组分（有机物 + 酸性 / 碱性气体 + 恶臭物质），需优先通过洗涤（酸碱中和）、冷凝（回收高价值溶剂）降低污染物负荷，再结合吸附 / 焚烧等核心工艺深度处理。
2. 毒性控制：对高毒性物质（如硫化氢、氯苯），需在预处理阶段高效去除，避免后续工艺失效（如催化剂中毒），并确保安全防爆（如废气浓度控制在爆炸下限 25% 以下）。
3. 经济性平衡：高浓度废气优先回收溶剂（如冷凝、吸收），实现 “以废治废”；低浓度废气可采用生物法、光催化等低成本工艺，或与高浓度废气合并处理以提升焚烧效率。
   实际项目中，需根据生产工序（间歇 / 连续）、废气波动特性（浓度、风量）定制工艺，同时配套在线监测系统（如 VOCs、恶臭在线仪）确保稳定达标。