冷凝法治理化工廠有機廢氣工藝研究

劉雪萍

摘 要：近年來環境污染每況愈下，尤其是化工廠有機廢氣的不斷排放，致使空氣中彌漫著大量的有害物質，不僅對大氣層造成嚴重的破壞，還威脅著人類的健康發展。為了促進社會的可持續發展，保障人民的身心健康，就要對化工產有機廢氣進行有效的治理。本次研究應用冷凝法對有機廢氣進行處理，既可保障污染問題得到有效的處理，還能促使其中的有效成分回收再利用。

關鍵詞：冷凝法；化工廠有機廢氣；治理工藝

1.化工廠有機廢氣處理方案分析

通常化工廠排放的有機廢氣具有可燃性、爆炸性、毒害性，且不溶于水、污染性強、難處理等特性，現階段對于有機廢氣的處理方法有很對，比較常用的有催化燃燒法、吸附法、溶劑吸收法、生物法等。

（1）廢氣處理工藝的選擇

通常化工廠有機廢氣的成分包含：C6H5OH、C4H8、H2、C14H22O、C10H14O、C6H12O。由于化工廠廢氣中含有H2，要求生產物料必須要離火種，所以對于廢棄的處理不可采用燃燒法。通常化工廠有機廢氣的排放量較大，若應用吸附法就必須要構建大型的吸附塔，且吸附飽和后還要對廢棄的吸附劑進行處理，必然會增大廢氣處理的成本，所以吸附法也不適用。而生物法在現階段的應用還不夠成熟，而且溫度過高或過低也不利于微生物的生長，而且化工有機廢氣成分復雜、含量變化較大，所以生物法也不適用。而當前對于膜分離法的應用較少，且對膜的選擇比較嚴苛，所以綜合考量最好采用冷凝法。

表1：有機廢氣成分的性質

通過廢氣中各成分的凝固點、沸點顯示可知，排除異丁烯之外其他成分的沸點較高，但凝固定卻非常低，當溫度低于60?C可將各成分冷凝。

（2）有機廢氣量計算

通過對某化工廠生產過程中排放尾氣及反應釜放空氣體通過真空泵抽取管道吸出，這部分氣體主要來自三個生產裝置，總氣體量約為3600m3/h；車間產品裝桶處通過收集罩管道排出，總氣體量約300m3/h；將車間出渣口封閉后通過管道排出，總氣體量約為65m3/h；對于危廢處理倉庫可通過管道結合引風機的方式排出，總氣體量約為1150m3/h；將卸車后排放的氣體通過集氣罩收集并利用管道排出，總氣體量約為150m3/h；同樣將裝車過程中排出的廢氣通過集氣罩收集后順著管道排出，總氣體量約為180m3/h；產品儲罐上部通過管道對廢氣排除后處理，總氣體量約為330m3/h。以上各環節均要對廢氣進行密封收集，并通過管道排放后處理，預計氣體排出量約為5800m3/h，通過冷凝法將一定換熱面積的換熱器對廢氣的成分進行冷凝后達標排放。

（3）冷凝法工藝特點

冷凝法具備的優勢有以下幾點：具有較強的除臭功能，對于凝固點較低的處理效果更為顯著；不僅在化工領域得到普遍的應用，在其他領域應用的也比較廣泛；對于回收后的物質可用于生產工藝中，可促進資源的利用率。此外化工廠應用冷凝法能夠保障生產過程中的清潔性，從而將臭味氣體消滅在源頭上。同時基于達標排放的要求上，確保了處理工藝的穩定性、可靠性，不僅減少了空間的使用，還節省了成本的消耗。

2.冷凝法治理化工有機廢氣工藝流程分析

（1）冷凝法工藝流程

根據圖1呈現的工藝流程中，在第一環節多虛的冷凝器提溫度較低、濃度較低，一般在常規溫度、氣壓下，將工藝循環水作為冷卻水，而冷凝器換熱的面積僅有45m2。在第二環節所需的冷凝氣體溫度為90?C，將三個裝置排出的尾氣送入到循環水冷凝器中，從而避免凝固點較低的物質堵塞管道，將排放氣體溫度設置約40?C，將C14H22O、C6H5OH、C6H12O等物質清除，冷凝器換熱面積為70m2，可將三個20m2與一個10m2換熱面積的冷凝器組合應用。

（2）冷凝器的應用

冷凝器根據形狀、結構的差異可分為兩種類型：管殼式冷凝器、板面式冷凝器。相關研究對于各種類型的冷凝器功能進行對比，結果顯示換熱性能較高的就是螺旋螺紋管冷凝器，以其他類型的冷凝器相比換熱面積節省了30%，不僅減小了空間使用率，還節約了安裝時間。

（3）二級冷凝劑的應用

冷凝劑應具備無毒無害、無腐蝕性、不燃不爆、化學性質穩定、泄露易察覺。

由于二級冷凝器所需的溫度較低，所以必須要對冷凝劑進行有效的選擇，通常必須要考慮的因素有：凝固點較低、傳熱系數較高、無毒無害、經濟實惠。通常化工廠會采用冷凝劑就是乙二醇，其布局可燃性、凝固點為-33?C，沸點為106?C，且流動性較好，符合冷凝法工藝的要求。

（4）冷凝法處理工藝運行效果

通過對某化工廠冷凝法處理工藝運行研究顯示：當工藝設備運行后要定期對物料進行清理，其中一級冷凝器回收85kg，二級冷凝器回收40kg，每周回收145kg，若每年運行43周，物料價格1.5萬/t，每年獲得的經濟效益達9萬元。廢氣通過二級冷凝后于管道排放出來，其各項指標均符合國家規定的標準。

結束語

近年來化工廠有機廢氣的污染問題一直都是環保事業關注的焦點，其對大氣環境造成的破壞是極其嚴重的，而且在工藝生產中對操作人員的身體危害極大，當前針對化工產生產的使其情況采用冷凝法對有機廢氣進行處理，最終或得到處理效果極為顯著，而且通過冷凝后的物料還可重復利用，為化工廠節省了較多的成本投入，如此不僅獲得較高的經濟效益，還能提升環境效益。

參考文獻

[1]梁曉毅.基于有機廢氣治理技術的探討[J].大科技，2017（16）：78-79.

[2]李紅霞.冷凝法治理化工廠有機廢氣工藝研究[J].廣東化工，2015，42（7）：23-24.

（作者單位：江蘇中瑞咨詢有限公司）