精細化工企業有機廢氣整治工程技術分析與研究

石曉慧　王琨

摘 要：由于現階段，部分化工企業的有機廢氣沒有經過有效的處理，便直接向大氣排放，使得空氣與環境的質量受到嚴重的損害，也對區域的可持續發展造成極為消極的影響。基于此，本文通過對化工企業的有機廢氣種類與廢氣污染現狀進行簡要的說明，同時，對化工企業有機廢氣進行處理時采取的主要方式進行簡單的論述，并對化工企業有機廢氣污染有效的預防措施與未來發展趨勢進行分析說明，以供相關人士的交流與分析。

關鍵詞：化工企業;有機廢氣整治;技術分析與研究

隨著化工企業的快速發展，化工企業所排放的有機廢氣也隨之增加。而現階段，化工企業對廢氣污染物的排放控制具有一定的缺陷，且監管力度不足，使得大量有機廢氣沒有經過有效的處理，便被排放到空氣當中，嚴重損害了大氣質量，并對區域環境造成了極為嚴重的影響。同時，也對區域經濟的可持續發展提出了挑戰。因此，優化有機廢氣的處理技術，加大對有機廢氣處理與排放的有效控制，具有極為重要的現實意義。我國為改善大氣生態環境也提出了藍天保衛戰的行動計劃。

1 精細化工企業有機廢氣的種類概述

化工行業中所排放的有機廢氣，具有排放量大、所含污染物種類較多、對環境污染極為嚴重的等特點。有機廢氣的種類主要有含氮有機廢氣、含硫有機廢氣以及碳氫有機廢氣。

1.1 含氮類有機廢氣

會對環境造成污染的含氮類有機廢氣主要是指一氧化氮與二氧化氮，這兩種含氮類氣體會對大氣的對流層產生極大的危害。一氧化氮的主要來源是化石燃料的使用，比如汽車、飛機等動力機械在進行運轉時，石化燃料在提供能量時所產生的;部分一氧化氮來自自然界，如閃電、火災，或是自然界中的硝化作用等。含氮類的有機污染氣體，會對空氣的氣體比例產生嚴重的影響，進而造成環境污染[1]。

1.2 含硫類有機廢氣

有機廢氣中的含硫類化合物主要包括：硫化氫、二氧化硫、硫酸、硫酸鹽類化合物以及有機硫氣溶膠等。這類廢氣的主要來源是，金屬在進行冶煉時，含硫礦物質的分解與燃燒。此外，含硫類的非金屬物質在強光與高溫的作用下，會與有機氣體產生反應，所形成烷烴、烯烴等物質會對大氣環境造成更為嚴重的污染。

1.3 碳氫化合物類有機廢氣

碳氫化合物，也可稱為烴類;這類物質由碳、氫兩種原子所組成。其主要來源為自然界。其中烷烴、烯烴、芳香烴以及含氧烴等，會對大氣造成極為嚴重的污染與侵害。盡管這些烴類物質并未對人的健康造成較為顯著的侵害，但其卻是光化學污染中的重要組成部分，在對環境造成一定污染的同時，也會對人造成嚴重的損害[2]。這類物質在汽車尾氣中的含量也較高，沒有經過充分燃燒的烷烴氣體，在排放到空氣中后，會對臭氧層造成侵害，并對環境造成嚴重的污染問題。

2 精細化工企業有機廢氣污染現狀

2.1 精細化工行業有機廢氣整治存在的問題

2.1.1 能源與資源的效用沒有得到高效的發揮

新階段，一部分化工企業仍遵循著“先污染，再治理”的工作方式。在進行治理時，只注重整體治理過程中的起點與末端，沒有將生產與污染進行有效的關聯，只將生產過程與污染治理看作各自獨立的工作過程。出現這一問題的主要原因是，部分廢氣處理的投資較大，運作成本也較高，這使化工企業的成本加大，因此面對治理工作，部分化工企業并不積極，進而導致治理的結果無法達到預期。

2.1.2 化工行業發展迅速

隨著化工行業的進一步發展，使化工企業的數量在不斷地增加，企業的規模也在不斷地擴大，化工技術也得到了前所未有地飛速發展。而與此同時，化工廢氣的排放，使環境污染問題日益嚴峻，并對生態系統造成嚴重的破壞。

2.2 化工有機廢氣污染突出的問題

化工有機廢氣污染主要突出的是兩方面問題：首先，由于現階段，可以對液體物料、廢氣進行有效收集的化工企業較少;這導致漏氣的現象經常發生，且無法對廢氣進行有效地收集。其次，化工廢氣的治理設備較為落后，使部分廢氣的處理效果不理想。部分化工企業的有機廢氣處理步驟較為簡單，且缺少相匹配的設施，導致廢氣處理的效果不理想。

在實際的有機廢氣治理過程中，對有機廢氣治理的技術要求較高;因為所排放的廢氣中含有較多種類的污染物，在對其進行處理時需同時采取多項技術，在整體上對廢氣進行綜合治理。化工廢氣難治理的最為主要的一項原因是，缺乏完善、統一的廢氣污染防治規范，造成監管各環節缺少理論與依據的支持。一些企業的廢氣治理標準以及措施毫無章法，缺少科學、嚴謹的技術指導，導致廢氣治理無法達標。

2.3 部分監測工作人員的專業素質較低

當前，化工企業的廢氣監測工作還沒有引起人們足夠的重視，這使企業以及相關單位的投入力度較小。相關監測工作人員缺少必要的崗位與職業培訓，且其專業知識與實踐的水平較低，所以廢氣監測的專業綜合素質偏低，從而導致部分化工企業的廢氣監測效率較低。造成這一狀況的本質原因在于，化工企業以及相關的機構對廢氣監測工作缺乏有效的管理，同時也表明現階段的廢氣監測技術比較落后。

3 化工企業對有機廢氣進行處理時采取的主要方式

3.1 利用吸收法，對有機廢氣進行處理

吸收法處理所應用的原理是，利用吸收劑與有機廢氣進行充分地接觸，利用物理或化學的方式，對有機廢氣進行有效的凈化。這一處理方法可分為化學、物理吸收法。物理吸收法是利用物質相似相容的原理，將有害氣體溶于吸收劑當中，借此使有機廢氣得到有效的凈化。比如，水可以作為吸收劑對部分有害物質進行吸收，如甲醇[3]。在實際利用的過程中，吸收法不僅可以對氣體污染物進行有效地轉化，還可以將污染物轉變為有用的產品。現階段，這一技術已然越加成熟，在設計、操作等方面，積累了一定的經驗。由于這一治理方式具有極強的適用性，因此在實際的治理工作中被應用的較多。但是，由于有機廢氣通常在水中的溶解性較差，吸收法的應用并不廣泛。

3.2 利用吸附法，對有機廢氣進行處理

吸附法的原理是通過多孔固體吸附劑，對有機廢氣進行物理處理，將有害成分有效地轉移至吸附劑表面，從而達到對有機廢氣進行凈化的目的。這是一種物理處理方式，并具有可逆性，可逆過程為脫附。當所吸附的物質達到一定程度時，需要對其進行脫附處理，從而使吸附劑可以循環使用。吸附劑具有內表面積大、吸附率高的特征。在其進行吸附時，吸附效果由不僅與自身的性質有關，也受廢氣種類、濃度和性質的影響。

活性炭是一種較為常用的吸附劑，它的內部有著大量的細孔且內表面積較大，使活性炭自身的吸附容量較大;同時，其吸附量也與需要進行吸附的物質性質有關。在對低濃度的有機廢氣進行處理時，吸附的凈化率較高，可以達到90%以上，因此這也是一種較為常用的廢氣處理方法之一。以活性炭為例，這種吸附劑可以對氯乙烯、乙醚、甲苯和苯等物質進行吸附處理。吸附處理技術的最大優勢是，對廢氣的處理效率較高，凈化較為徹底，吸附劑的損耗較低。現階段的吸附工藝較為成熟，被應用的范圍也較廣。但吸附技術也存在一定的缺點：比如吸附劑如果不能進行及時的回收處理，極易造成二次污染，甚至廢氣中的有機成分使吸附劑成為嚴重的污染物，進而使治理成本增加。

3.3 利用熱破壞法，對有機廢氣進行處理

熱破壞法也被稱為燃燒法，利用高溫對有機廢氣進行熱裂解或氧化。現階段，這一方法是進行有機廢氣處理的主要方式。以燃燒類型為依據，熱破壞法技術可分為催化或直接燃燒兩種方法。直接燃燒是指，在650℃～850℃的范圍內進行燃燒;利用直接燃燒法處理有機廢氣，可以促使其生成CO2與H2O等無害的物質;這一處理方法，使有機廢氣的處理效率達到99%左右。催化燃燒法則是指，利用催化劑對有機廢氣進行處理，這是利用催化劑提高有機反應的速度對有機廢氣進行處理;這一方式的處理效果在90%～99%。一般可以用貴金屬或非貴金屬作為催化劑：貴金屬催化劑的特點是，燃點低、低溫時的催化劑活性較高，缺點是價格較為昂貴，耐熱性較差;非金屬催化劑的種類較多，較為常用的有鹽酸鋁類和稀土等，因有機廢氣中的雜質較多，在利用催化劑時，常有中毒的情況發生。而可能會導致催化劑中毒的物質有鹵素、鋅、錫、磷、鉛、砷、汞等物質;這些物質在進行燃燒時，會促使物質生成有機物，并粘在催化劑表面，導致催化劑的活性喪失。因此，在對有機廢氣進行處理時，催化劑的選取較為重要。

3.4 利用生物處理技術，對有機廢氣進行處理

生物處理技術，是指利用微生物分解的作用，將廢氣中的有害物質進行分解處理，產生較為簡單的無機物，這一技術的本質是，將有害的有機物轉化為無害的無機物，也就是對有機廢氣中的微生物進行處理。在特定的環境中，部分微生物可以將有機廢氣中的有機成分轉化為能源，以維持自身正常的生命活動;同時，對相關的物質進行分解，產生CO2與H2O。利用微生物對廢棄物進行處理，具有較長歷史。現階段，生物處理技術在對化工有機廢氣進行處理時，有機廢氣所需要的生物處理裝置主要有：生物洗滌塔、濾池以及滴濾池。這一處理方式的優點是操作簡便;其缺點是抗沖擊能力較差，微生物對生長環境具有極為嚴格的要求。

4 對化工企業有機廢氣污染進行有效的預防措施

首先，增強執法的力度，提高相關的違法成本。要對化工企業的有機廢氣排放進行有效的控制與治理，應具備的先決條件是增強對有機廢氣排放的打擊力度，提高有機廢氣違規排放的懲罰成本。相關的執法部門以及有關單位、組織需要改變過去的“以GDP增長為先”的落后發展觀，做到有法可依、有法必依、執法必嚴、違法必究的執法原則，對化工企業的有機廢氣排放進行嚴格的監控，要對化工企業的負責人進行教育，使其對違規排放有機廢氣的影響與后果有充分的認識。同時，要對執法不嚴的個人以及部門依法進行追責處理。

其次，開展全程的有機廢氣治理工作，使廢氣處理的及時性得到保障。開展全程的治理工作，就是對化工企業的所有生產環節進行整體的治理，從廢氣的生產源頭進行及時的整治，借此迅速有效的對廢氣污染進行處理，使有機廢氣的治理效果達到優化。

5 有機廢氣處理技術的發展趨勢

5.1 添加了新的組合流程對有機廢氣進行處理

在化工行業中，有機廢氣的成分比較復雜，需要經過較多的廢氣處理程序，才能使廢氣得到有效的處理。但是在一道工序中，理論上只可以對一種污染物，或是幾種性質相近的污染物進行有效的處理。因此，在對廢氣處理技術進行選擇時，應對多種處理工序進行調整與組合，制定一個可以對有機廢氣進行有效處理的合理工序流程。例如，在對揮發性有機化合物進行處理時，在對其進行催化燃燒處理前，需要對化合物中可能會使催化劑中毒的成分或元素進行處理;而在利用生物技術對廢氣進行處理時，需要避免抑制微生物生長的物質出現，這是保證生物技術可以充分發揮自身作用的前提。

5.2 將有機廢氣的處理重心向前移動

當前，對生產過程的末端進行處理，仍是對有機廢氣進行處理的主要方式。而隨著技術的不斷進步與發展，處理重心向前移動，也逐步演變為一種新的廢氣處理發展趨勢。例如，采用硫轉移催化劑的方式，可以使催化裂化再反應，無需進行脫硫處理，進而滿足了SO2的排放要求。在煉油--化工一體化的技術中，不但可以使原油得到高效、充分的利用，降低了揮發性有機化合物的排放量。同時，利用低芳烴、低硫等具有環保性質的燃料，可以降低汽車尾氣的處理工序。因此，利用向前移動廢氣處理的重心，可以有效地提高能源的使用效率，推廣清潔生產的一種方式。

6 結束語

綜上所述，合理利用自然資源，并對環境進行有效的綜合治理，是保障社會、經濟可持續發展的重要施措之一。在對有機廢氣進行處理時，應對其成分、濃度以及有效的處理方式進行充分的考慮與分析，并對技術（下轉第73頁）（上接第70頁）的成熟性、經濟性等多方面進行綜合的考量。同時，需要對有機廢氣的處理方式進行更為深入的研究與推廣，以促進相關的技術得到充分的發展。對有機廢氣進行高效的收集與處理，減少有機廢氣的污染，并降低資源的投入量，實現區域內的可持續發展。

參考文獻：

[1]王志強，王明健.生物治理技術對工業有機廢氣（VOCs）的工程應用研究[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2018，No.539（05）：125-126.

[2]祝洪芬.UASB處理某精細化工企業廢水的工程實例研究[J].山西化工，2018，v.38;No.176（04）：221-223.

[3]劉旭.化工機械設備維護保養管理改進分析[J].天津化工，2018（3）：54-55.

作者簡介：

石曉慧（1986- ），女，漢族，遼寧省遼陽市人，大學本科學歷，中級職稱（工程師），從事化工工藝設計和配管工作。