黃杰(河南能源化工集團安化公司, 河南 安陽 455133)
保險粉尾氣處理工藝改造探析
黃杰(河南能源化工集團安化公司, 河南 安陽 455133)
由于生產過程中產生的尾氣含有有機物質種類較多,包含二氧化硫、二氧化碳、甲酸甲酯、甲硫醇、甲硫醚等,具有強烈的惡臭味道,處理時具有一定的難度。在當前的環保形勢下誰能控制好環保,誰就擁有競爭力,所以,保險粉尾氣處理工藝的改進就顯得尤為重要。
保險粉;尾氣處理;環保;改進
目前,全國保險粉生產工藝基本已全部使用甲酸鈉法進行生產,技術成熟,流程簡短,廢水產生量少,主要由甲酸鈉、甲醇、水配制的甲酸鈉懸浮液與焦亞硫酸鈉、甲醇、液體二氧化硫配制的焦亞硫酸鈉懸浮液在78-85℃進行反應。
主反應式:

保險粉尾氣總共分為三種,第一種為合成尾氣,主要是保險粉合成釜尾氣放空;第二種為干燥尾氣,主要是保險粉干燥釜母液中轉罐放空;第三種為真空尾氣,主要是保險粉干燥真空泵和殘液回收甲酸鈉真空泵排氣。保險粉生產過程中產生大量的二氧化碳氣體,同時會產生惡臭性的氣體,經過進行氣體分析主要含有甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳等物質。
保險粉尾氣最原始的處理方法為:合成尾氣:首先利用二氧化硫在低溫甲醇中的溶解原理,利用甲醇吸收塔中的低溫甲醇(-20℃以下)吸收大量二氧化硫,從甲醇吸收塔頂部出來的尾氣進入將尾氣中的SO2等酸性氣體進一步吸收,吸收完全的合成尾氣送往真空尾氣入口,由真空塔進行放空。干燥尾氣:首先經過干燥氨冷凝分離器,將干燥尾氣中的大量甲醇冷凝、分離出來,從干燥氨冷凝分離器出來的尾氣進入干燥尾氣一級、二級堿洗塔吸收完全的干燥尾氣送往真空塔入口,由真空塔進行放空。真空尾氣:裝置來的真空尾氣與堿液吸收后的合成尾氣、干燥尾氣混合進入真空尾氣一級、二級堿洗塔使用NaOH水溶液噴淋吸收,將尾氣中的SO2等酸性氣體進一步吸收后進行對天放空。經過上述尾氣處理,對大氣放空后,廠區周圍出現大面積異味,對于環保部門的要求相差甚遠,由此可見原始的尾氣處理已經不能滿足現有的生產條件。
為了能夠更好的處理保險粉尾氣,使尾氣排放能夠達到環保要求,我公司經過進一步的考察研究,與江蘇某水處理設備有限公司合作,在原始尾氣處理后,使用光氧離子催化除臭設備進行保險粉尾氣處理。
技術原理:把離子發生器產生的離子打入光催化氧化室前端,利用活性氧離子轟擊惡臭分子,使惡臭分子分解和激發,進入光氧化段后端更容易氧化反應。在光催化氧化反應中,通過紫外光照射在納米TiO2催化劑上,納米TiO2催化劑吸收光能產生電子躍進和空穴躍進,經過進一步的結合產生電子-空穴對,與廢氣表面吸附的水份和氧氣反應生成氧化性很活潑的羥基自由基和超氧離子自由基,在光氧離子的轟擊下再次使惡臭物質分子解離和激發,能夠把各種有機廢氣如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物以及其它VOCs類有機物及無機物經離子解離、激發后在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳、水以及其它無毒無害物質,經過凈化之后的廢氣分子被活化降解,臭味也同時消失了,起到了廢氣除臭的作用。此裝置于2015年投入使用,雖然保險粉尾氣的惡臭氣味有所降低,但是周邊環境仍然存在惡臭氣味。邀請相關氣體檢測單位進行檢測,數據參見表1。

表1 光氧離子催化除臭凈化前后對比
因為光氧離子催化除臭的效果對于保險粉尾氣處理能力較差,為了達到環保要求,受到三廢爐燃燒合成馳放氣的啟發,根據掌握的數據與信息進行設計,將保險粉尾氣通入800-900℃的大型鍋爐內進行高溫焚燒,將尾氣中的有機物燃燒分解為無機物,通過鍋爐尾氣脫硫、脫硝處理來達到消除臭味的目的。
首先為了避免投資過大、處理效果沒有達到預期的風險,我公司首先進行了中試,將尾氣中惡臭味較大的殘液處理尾氣和保險粉干燥尾氣使用PVC管道送至我公司10噸小型鍋爐爐膛內進行燃燒(爐膛溫度500℃左右),進鍋爐前設置分離器,將尾氣中含有的水分進行分離,使用耐高溫管道插入爐膛內1.2米位置。最終,尾氣高溫焚燒的中試結果達到了預期效果。因此我公司投資400余萬元,將保險粉裝置尾氣全部輸送至公司大型鍋爐內進行焚燒,目前運行情況良好,對環境的治理做出了較大的貢獻。
面對國家對環境保護的重視程度不斷加強,化工企業的三廢處理情況的好壞,直接影響了一個企業的發展。在嚴峻的環保形勢和經濟形勢下,只有改進生產工藝、加強環保意識、加大環保設施的投入,才能增強企業競爭力,才能在百舸爭流的企業大軍中脫穎而出,才能實現企業的可持續發展。
黃杰,助理工程師。