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化工行业废气解决方案

Release time:2016-11-25

一、化工废气成份:
       化学工业生产装置复杂,治理设施各异,其中废气的治理在石化工业中占有重要地位。化工废气有如下特点:
      1、易燃、易爆气体较多。如低沸点的酮、醛、易聚合的不饱和烃等,大量易燃、易爆气体如不采取适当措施,容易引起火灾、爆炸事故,危害极大。
      2、排放物大多都有刺激性或腐蚀性。如二氧化硫、氮氧化物、氯气、氟化氢等气体都有刺激性或腐蚀性,尤其以二氧化硫排放量最大,二氧化硫气体直接损害人体健康,腐蚀金属、建筑物和雕塑的表面,还易氧化成硫酸盐降落到地面,污染土壤、森林、河流、湖泊。
      3、废气中浮游粒子种类多、危害大。化工生产排除的浮游粒子包括粉尘、烟气、酸雾等,种类繁多,对环境的危害较大。特别当浮游粒子与有害气体同时存在时能产生协同作用,对人的危害更为严重。


二、焦化厂废气成份:
      主要污染物有苯族烃、芳香烃、脂肪烃、烷烃、酚类、H2S、萘尘、氨和沥清烟等,此污染物都属于高浓度有毒有害易燃易爆气体。


三、炼油厂废气成份:
      主要污染物:有挥发性有机化合物(VOC)、烃类、有机硫化物如硫醇硫醚等、酚、芳香类、低浓度无机硫化物硫化氢,氨等、生化曝气供氧、污水厌氧释放气、污泥分解释放气焦水敞开式风冷散发恶臭,焦化加热炉燃烧自产未脱硫瓦斯散发恶臭等。


四、煤焦沥青废气成份:
      煤焦沥青是炼焦的付产品,即焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。它与精制焦油只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃(立方块法)以下的为焦油,26.7℃以上的为沥青。煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘、等。这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热时有特殊气味;加热到260℃在5小时以后,其所含的蒽、菲、芘、等成分就会挥发出来。
      二、石油沥青:石油沥青是原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同,在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中曾经蒸馏至400℃以上,因而所含挥发成分甚少,但仍可能有高分子的碳氢化合物未经挥发出来,这些物质或多或少对人体健康是有害的。
      化工行业易燃、易爆气体较多,排放物大多都有刺激性或腐蚀性,VOCs废气治理首先考虑安全问题,然后再根据废气成份的浓度含量进行分析才能确定处理方案。
以河北省煤焦化厂为案例设计解决方案:
      1、焦化厂的废气废气分析
      苯族烃、芳香烃:通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,大部分气体常温下为液体,沸点:≥80℃
      脂肪烃:具有脂肪族化合物基本属性的碳氢化合物叫做脂肪烃。常温下为气态。
      烷烃:即饱和链烃(saturated group),是碳氢化合物下的一种饱和烃,其整体构造大多仅由碳、氢、碳碳单键与碳氢单键所构成,同时也是最简单的一种有机化合物。常温下随碳原子数量的增加分气态、液态、固态,熔点都不超过100℃。
酚:羟基(-OH)与芳烃核(苯环或稠苯环)直接相连形成的有机化合物,大多数酚是无色针状结晶或白色结晶,少数烷基酚为高沸点液体。
      H2S:标准状况下是一种易燃的酸性气体,无色,低浓度时有臭鸡蛋气味,有剧毒。闪点为<-50℃,熔点是-85.5℃,沸点是-60.4℃。
      萘: 一种有机化合物,白色,易挥发并有特殊气味的多环烃晶体。熔点80.5℃,沸点217.9℃,常温下为固态。
      氨:氮和氢的化合物,沸点-33.5℃,常温下为气体。
      沥青:沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是高黏度有机液体的一种,呈液态,表面呈黑色,沸点<470℃。
      2、工艺路线简述
     根据废气成分分析,废气中酚、萘、沥青烟常温下几乎为固态,粗苯常温下位液体,剩余废气大部分为气态,根据废气的性质,我们对单一成分有机物收集后先进入吸收降解系统进行废气吸收降解或冷凝器进行冷凝处理,冷凝液及固体化合物滴流至相应配套的冷凝液储罐,回收利用,未被冷凝的废气与未被吸收降解的废气统一收集,有放散口的储罐从放散口法兰处引出,增设阻火呼吸阀,敞口容器需做集气罩然后进入我公司制造的复合催化氧化法TZF-Q系列废气净化一体机(吸收净化系统+催化氧化系统),能使企业废气达标排放,收集系统立体图如下:

      3、废气收集处理工艺流程图如下:

      4、工艺原理
      复合催化氧化法原理:采用相应的化学吸收液对其中的有害气体进行化学吸收降解,混合接触反映,然后与催化剂氧化剂进行碰撞,使其转化为无害的物质。
      在催化剂的作用下进行高效氧化。其反应原理是在常温常压下,有机有害废气成分与氧化剂进行电子耦合,从而生成较为稳定的羟基自由基团或过氧化物自由基团。这些自由基团具有非常强的氧化性能,可以和废气中的有机物发生反应,反应生成的有机自由基可以继续参加链式反应。将无法被化学吸收液吸收的有机废气中的不饱和烃进行分解,让碳氢化合物中的不饱和烃迅速氧化成H2O 和CO2,从而达到对废气净化的目的。此工艺不添加任何吸附材料,主要采用三种化学药剂、两种强氧化气体,采用复合催化氧化原理的亮点是运行成本低,无堵塞,长期运行稳定,安全可靠。
      5、工艺流程设计特点
      (1)本工艺采用化学降解,催化氧化技术,不添加任何吸附物,不会出现堵塞反弹的现象,可实现设备长期运行稳定、安全可靠。
      (2)净化效率高,彻底去除废气中的有机物和复合恶臭,关键是排放的气体无异味,保证达标排放.见设计指标。
      (3)吸收液循环利用,运行成本低,系统设备紧凑,占地面积小,简单实用,便于维护管理。
      (4)整套设备可采用全自动PLC控制,现场无需有人操作,易于管理。
      (5)可设置气体在线检测,实现远程监控,随时了解各阶段的运行动态。
      6、处理后的指标要求
      根据企业所处位置和当地环保管理部门的要求,工艺废气执行河北省地方标准《工业企业挥发性有机物排放标准》DB13/2322—2016废气中有机特征污染物及排放限值及《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)废气中有机特征污染物及排放限值,主要排放指标详见下表:
表1-1河北省地方标准《工业企业挥发性有机物排放标准》DB13/2322—2016


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