冷凝法治理化工廠有機(jī)廢氣工藝研究

劉雪萍

摘 要：近年來(lái)環(huán)境污染每況愈下，尤其是化工廠有機(jī)廢氣的不斷排放，致使空氣中彌漫著大量的有害物質(zhì)，不僅對(duì)大氣層造成嚴(yán)重的破壞，還威脅著人類(lèi)的健康發(fā)展。為了促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，保障人民的身心健康，就要對(duì)化工產(chǎn)有機(jī)廢氣進(jìn)行有效的治理。本次研究應(yīng)用冷凝法對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，既可保障污染問(wèn)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(guān)鍵詞：冷凝法；化工廠有機(jī)廢氣；治理工藝

1.化工廠有機(jī)廢氣處理方案分析

通常化工廠排放的有機(jī)廢氣具有可燃性、爆炸性、毒害性，且不溶于水、污染性強(qiáng)、難處理等特性，現(xiàn)階段對(duì)于有機(jī)廢氣的處理方法有很對(duì)，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?；S有機(jī)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(chǎn)物料必須要離火種，所以對(duì)于廢棄的處理不可采用燃燒法。通?；S有機(jī)廢氣的排放量較大，若應(yīng)用吸附法就必須要構(gòu)建大型的吸附塔，且吸附飽和后還要對(duì)廢棄的吸附劑進(jìn)行處理，必然會(huì)增大廢氣處理的成本，所以吸附法也不適用。而生物法在現(xiàn)階段的應(yīng)用還不夠成熟，而且溫度過(guò)高或過(guò)低也不利于微生物的生長(zhǎng)，而且化工有機(jī)廢氣成分復(fù)雜、含量變化較大，所以生物法也不適用。而當(dāng)前對(duì)于膜分離法的應(yīng)用較少，且對(duì)膜的選擇比較嚴(yán)苛，所以綜合考量最好采用冷凝法。

表1：有機(jī)廢氣成分的性質(zhì)

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

（2）有機(jī)廢氣量計(jì)算

通過(guò)對(duì)某化工廠生產(chǎn)過(guò)程中排放尾氣及反應(yīng)釜放空氣體通過(guò)真空泵抽取管道吸出，這部分氣體主要來(lái)自三個(gè)生產(chǎn)裝置，總氣體量約為3600m3/h；車(chē)間產(chǎn)品裝桶處通過(guò)收集罩管道排出，總氣體量約300m3/h；將車(chē)間出渣口封閉后通過(guò)管道排出，總氣體量約為65m3/h；對(duì)于危廢處理倉(cāng)庫(kù)可通過(guò)管道結(jié)合引風(fēng)機(jī)的方式排出，總氣體量約為1150m3/h；將卸車(chē)后排放的氣體通過(guò)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(chē)過(guò)程中排出的廢氣通過(guò)集氣罩收集后順著管道排出，總氣體量約為180m3/h；產(chǎn)品儲(chǔ)罐上部通過(guò)管道對(duì)廢氣排除后處理，總氣體量約為330m3/h。以上各環(huán)節(jié)均要對(duì)廢氣進(jìn)行密封收集，并通過(guò)管道排放后處理，預(yù)計(jì)氣體排出量約為5800m3/h，通過(guò)冷凝法將一定換熱面積的換熱器對(duì)廢氣的成分進(jìn)行冷凝后達(dá)標(biāo)排放。

（3）冷凝法工藝特點(diǎn)

冷凝法具備的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：具有較強(qiáng)的除臭功能，對(duì)于凝固點(diǎn)較低的處理效果更為顯著；不僅在化工領(lǐng)域得到普遍的應(yīng)用，在其他領(lǐng)域應(yīng)用的也比較廣泛；對(duì)于回收后的物質(zhì)可用于生產(chǎn)工藝中，可促進(jìn)資源的利用率。此外化工廠應(yīng)用冷凝法能夠保障生產(chǎn)過(guò)程中的清潔性，從而將臭味氣體消滅在源頭上。同時(shí)基于達(dá)標(biāo)排放的要求上，確保了處理工藝的穩(wěn)定性、可靠性，不僅減少了空間的使用，還節(jié)省了成本的消耗。

2.冷凝法治理化工有機(jī)廢氣工藝流程分析

（1）冷凝法工藝流程

根據(jù)圖1呈現(xiàn)的工藝流程中，在第一環(huán)節(jié)多虛的冷凝器提溫度較低、濃度較低，一般在常規(guī)溫度、氣壓下，將工藝循環(huán)水作為冷卻水，而冷凝器換熱的面積僅有45m2。在第二環(huán)節(jié)所需的冷凝氣體溫度為90?C，將三個(gè)裝置排出的尾氣送入到循環(huán)水冷凝器中，從而避免凝固點(diǎn)較低的物質(zhì)堵塞管道，將排放氣體溫度設(shè)置約40?C，將C14H22O、C6H5OH、C6H12O等物質(zhì)清除，冷凝器換熱面積為70m2，可將三個(gè)20m2與一個(gè)10m2換熱面積的冷凝器組合應(yīng)用。

（2）冷凝器的應(yīng)用

冷凝器根據(jù)形狀、結(jié)構(gòu)的差異可分為兩種類(lèi)型：管殼式冷凝器、板面式冷凝器。相關(guān)研究對(duì)于各種類(lèi)型的冷凝器功能進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示換熱性能較高的就是螺旋螺紋管冷凝器，以其他類(lèi)型的冷凝器相比換熱面積節(jié)省了30%，不僅減小了空間使用率，還節(jié)約了安裝時(shí)間。

（3）二級(jí)冷凝劑的應(yīng)用

冷凝劑應(yīng)具備無(wú)毒無(wú)害、無(wú)腐蝕性、不燃不爆、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、泄露易察覺(jué)。

由于二級(jí)冷凝器所需的溫度較低，所以必須要對(duì)冷凝劑進(jìn)行有效的選擇，通常必須要考慮的因素有：凝固點(diǎn)較低、傳熱系數(shù)較高、無(wú)毒無(wú)害、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。通?；S會(huì)采用冷凝劑就是乙二醇，其布局可燃性、凝固點(diǎn)為-33?C，沸點(diǎn)為106?C，且流動(dòng)性較好，符合冷凝法工藝的要求。

（4）冷凝法處理工藝運(yùn)行效果

通過(guò)對(duì)某化工廠冷凝法處理工藝運(yùn)行研究顯示：當(dāng)工藝設(shè)備運(yùn)行后要定期對(duì)物料進(jìn)行清理，其中一級(jí)冷凝器回收85kg，二級(jí)冷凝器回收40kg，每周回收145kg，若每年運(yùn)行43周，物料價(jià)格1.5萬(wàn)/t，每年獲得的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)9萬(wàn)元。廢氣通過(guò)二級(jí)冷凝后于管道排放出來(lái)，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)化工廠有機(jī)廢氣的污染問(wèn)題一直都是環(huán)保事業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，其對(duì)大氣環(huán)境造成的破壞是極其嚴(yán)重的，而且在工藝生產(chǎn)中對(duì)操作人員的身體危害極大，當(dāng)前針對(duì)化工產(chǎn)生產(chǎn)的使其情況采用冷凝法對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，最終或得到處理效果極為顯著，而且通過(guò)冷凝后的物料還可重復(fù)利用，為化工廠節(jié)省了較多的成本投入，如此不僅獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，還能提升環(huán)境效益。

參考文獻(xiàn)

[1]梁曉毅.基于有機(jī)廢氣治理技術(shù)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(jī)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）