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化工企业废气处理设备技术

来源:http://www.hstdustcollector.com     时间::2017-6-22 12:35:32    
随着社会物质文化需求的不断提高,化工企业得到了蓬勃增长,相应的企业废气排放加重大气污染的问题也逐渐突显。化工企业排放的废气常常数量大、种类多、有毒有害…...
  化工企业废气处理设备技术
  随着社会物质文化需求的不断提高,化工企业得到了蓬勃增长,相应的企业废气排放加重大气污染的问题也逐渐突显。化工企业排放的废气常常数量大、种类多、有毒有害,会严重影响人们生活水平的提高和社会循环经济的发展[1,2]。因此,如何有效合理地控制和解决化工企业废气污染问题成为企业和环境工作者们需要共同面对的问题[3,4]。本文以某化工企业废气专项整治工程为实例,分析和探讨解决废气处理问题的有效方案,为废气治理工作提供参考。

  江苏某化工企业主要产品为苯胺衍生物系列合成中间体,是聚氨酯等塑料的扩链添加剂的主要原料,目前企业已形成年产 3 万吨2-甲基-6-乙基苯胺(MEA)和 2 万吨 2,6-二异丙基苯胺(DEA)的能力。生产过程中产生废气主要为大量的乙烯、苯胺类有机气体和少量的乙烷气体。各车间虽已配备了废气治理相关设施,但气体收集不完善且处理效果欠佳,难以满足现行的大气污染排放标准,因此需要对企业废气排放进行专项整治。

1、企业废气处理现状:
  废气的产生按照生产工艺流程和废气产生位置分为 MEA 合成车间、DEA 合成车间、精馏车间、储罐区和危废仓库共五个区域。
  MEA 合成车间为一条生产线,根据建设项目实际建设情况的现场勘查,MEA 车间在生产过程中主要产生的废气有两部分,一部分是蒸发釜溢出的少部分乙烷废气,一部分是真空泵废气经冷凝后所产生的不凝气,主要污染物为苯胺类,两股废气经收集后进入废气处理装置,工艺为一级冷凝+活性炭吸附。由于 MEA 生产过程所用的原料理化性质比较活泼,不能遇水,所以企业生产过程无工艺废水,真空泵不使用水环真空泵,不存在废气吸收废水,整个生产装置密封要求高,投料及物料转移过程密闭管路运输,产品及原料为罐储存;无组织废气基本无排放。
  DEA 合成车间为两条生产线,在生产过程中主要产生的有组织废气,分为蒸发釜溢出的乙烷废气和真空泵废气经冷凝后所产生的苯胺类废气。现有处理方案是将废气通过管路收集后,进入活性炭吸附废气处理装置处理,然后进入 15 米高排气筒高空排放。
  精馏车间是将粗产品 DEA、MEA 进入精馏工段进行分离的场所。在脱轻塔分离出苯胺回用,在脱重塔分离出 DEA、MEA 产品,在回收塔将焦油分离出来,未馏出的粗 DEA、MEA 再送回脱重塔。所有物料转移及输送全部密闭管路,冷凝后的不凝气通过密闭管路进入活性炭吸附塔处理,精馏工段没有无组织废气排放,脱重后的焦油由管路分别输送到 DEA 及 MEA 回收塔回收焦油,无组织废气在DEA 及 MEA 车间排放。
  储罐区主要用来对原料、中间产物和产品进行储存的场所。按照项目内容,企业共设计了 4 个中间储罐区和 1 个产品储罐区,共 13 台储罐,其中有 7 台为产品罐,为保证产品的纯度,企业对 7 台产品罐均进行了氮封,因此无呼吸废气产生。其余 6 台储罐的呼吸废气暂未进行收集处理。
  危废仓库现有危废主要为精馏残渣,其排放的废气经管道收集后,进入活性炭吸附装置。因为危废采用密封桶装,废气产生量相对很少,经过活性炭吸附后,VOCs 排放浓度为 0.4mg/m3,能够满足环保要求。
  通过对企业废气处理现状进行评估,目前主要问题为一部分生产环节产生的无组织废气未进行收集处理。企业废气处理现状问题汇总表如表 1。

表1 企业废气处理现状问题汇总表
表1 企业废气处理现状问题汇总表

2、废气整治方案:
  针对企业废气处理现状提出废气治理的整改方案:在现有各车间废气处理设施不变的基础上,DEA 合成车间、MEA 合成车间、精馏车间中间罐区新增废气收集、处理设施;危废仓库废气排放新增 15 米高排气筒一个;储罐区新增废气收集处理设施,对储量大,挥发量大的储罐增加冷凝设备。企业罐区整治后现状见图 1。
图 1 罐区废气整治后现状图罐区无组织废气的收集处理采用“冷凝器+活性炭吸附”工艺,
图 1 罐区废气整治后现状图罐区无组织废气的收集处理采用“冷凝器+活性炭吸附”工艺
《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中苯胺的排放限值为20mg/m3,整个罐区容积较大的 3 台储罐,经冷凝器工艺后进行收集,气量为 1500m3/h,冷凝效率以 80%计算,则经过冷凝后的苯胺浓度为:665.89*(1-80%)=133.18mg/m3,其他储罐小呼吸产生的无组织废气经收集后,气量为 1500m3/h,苯胺浓度为:372.43mg/m3,两者汇总后总气量为 3000m3/h,苯胺类进气浓度约为 252.81mg/m3,经活性炭吸附后,去除效率以 95%计算,废气排放浓度为 12.64mg/m3,满足苯胺排放要求。

3、废气整治效果:

  通过企业废气专项整治工程后,现有处理装置运行后苯胺排放量为 0.29t/a;非甲烷总烃排放量为 0.283t/a。企业全部排放废气以VOCs 计算,整改前为 13.707t/a,整改后排放量为 3.092t/a,实现减排10.615t/a,外排废气达到大气排放标准。
  此外,罐区、危废库以及回收釜放料废气整改前为无组织排放,整改后成为有组织排放,其废气产生量以 VOCs 计为 27.395t/a,排放量为 1.519t/a。

4、结束语:
  经过上述废气专项整治工程改造后,企业 DEA 和 MEA 生产过程中产生的废气污染大大减少,处理后废气能达标排放,实现了 VOCs 减排,具有较好的环境效益和经济效益。该工程对类似废气治理具有较大的实际参考价值,具有良好的应用前景。

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