化工企业废气处理技术的分析探讨

张 花，喻敏霞，郭 炜

(1 株洲市环境保护研究院，湖南 株洲 412007；2 长沙环境保护职业技术学院，湖南 长沙 410004；3 湖南景玺环保科技有限公司，湖南 株洲 412000)



化工企业废气处理技术的分析探讨

张 花1，喻敏霞2，郭 炜3

(1 株洲市环境保护研究院，湖南 株洲 412007；2 长沙环境保护职业技术学院，湖南 长沙 410004；3 湖南景玺环保科技有限公司，湖南 株洲 412000)

化工企业工业生产过程中产生的“三废”已经成为环保治理的重点。由于化工企业产生的“三废”的特殊性、化学差异性、危害性等原因，对于不同性质化工企业三废污染治理的方法差异也很大。本文主要探讨分析研究了化工企业工业生产过程中产生的废气常规处理方法。为后续化工企业废气治理专项工程提供指导。

化工企业；三废；废气处理技术

废气的处理常用的方法有吸收法、等离子体法、焚烧法、冷凝法、吸附法、生物法、降膜吸收法等。而对化工企业工厂来说，其中吸收法处理废气是目前项目中管理应用最简单、低成本、高安全的方案。所以，在处理含酸碱特性的废气、溶水性其它废气原则上采用洗涤吸收法处理；对其它化工业有机废气常规采用冷凝预处理，然后通过吸附法处理，以达到处理效果和经济性的最优效[1]。

1 吸收法

在对酸碱性废气、溶水性较强的其它类型废气的处理方法中，吸收法废气处理法是目前应用最为广泛普遍地一种净化处理方法。主要因为吸收法的高安全性，所以我们在处理具有水溶特性的有机污染物时，吸收法处理废气便成为大多数化工企业的最佳选择方案。并且吸收法处理废气具有操作简单，后期运营管理方便，因而受到了大多数化工企业的广泛应用和研究。吸收塔器一般为填料塔，塔体材质常分PP、FRP两种。根据行业调查与实际工程经验，我公司生产的填料塔均采用FRP材质，与PP材质相比，抗老化效果较好，性价比较高[2]。

2 冷凝法

冷凝法常用于化工系统尾气处理的预处理阶段，以回收废气中有用溶剂，实现资源再利用。在化工行业，冷凝器常为业主工艺配套自带。具有如下特点[3-5]：

(1) 冷凝净化废气法适用于以下几种情况使用：

① 化工企业处理高浓度高污染有机或无机废气。注意此法不适用于处理溶剂的实际蒸汽压力小于其在冷凝时间对应的饱和蒸气压力。

② 作为其它废气净化处理方案的预处理阶段；特别是在废气中有害污染物的含量明显偏高的时候，我们可以采用冷凝回收地处理方法以来减轻后续废气处理净化设备的运行负荷；

③ 该方法可以运用于处理含有水蒸汽地高温废气处理过程中。

(2) 冷凝法处理废气方案所需要采用的施工设备以及运行条件相对比较方便容易，并且该方法所回收物质的纯度很高。

(3) 冷凝方法净化处理废气的方法的处理净化效果受到大气中废气的冷凝温度的约束，在处理某些低浓度地污染废气或者对那些要求处理高要求的净化方案，本净化方案可能就不太经济合理。所以，对于冷凝法废气处理法，项目现场的实际温度状况是一个重要的影响因素，通常来说，对于化工企业工厂来说，我们通常选用的温度范围是，-10 ℃～15 ℃为最佳温度范围。

(4) 在一些特别需要的项目情况下，我们可以选用直接地接触冷凝废气处理净化法，即选用一些特别的冷凝液(与被冷凝有机污染物一致的物质从而有利于物质的回收再利用)。然而此方法需要不间断地循环的回收地冷凝液。并且，选择此方法必须是处理比较干净的废气，从而避免废气再次污染。

冷凝废气处理方法通常会与吸附处理法、吸收处理法等进行联合运用，作为化工工艺尾气的预处理工序以最大化回收化工溶剂，达到既经济、回收率又比较高的目的。

3 吸附法

在处理有机废气中，广泛应用了吸附法。吸附法在使用中表现了如下的特点：可以更加完整深入地处理净化被污染的高浓度废气，并且同样适用于低浓度有机污染废气的深度处理净化，相比其他几种常用的废气方法具有很大的优势。同时本法为国内现处理化工行业有机废气中最常用、最保险的净化方法[6]。

一般常规的吸附剂为颗粒活性碳、纤维活性碳两种，适用于不同行业，化工企业常采用颗粒活性碳。由于吸附法中所使用的吸附剂常常受到某些吸附组分容量等因素的约束，吸附法通常运用与处理具有较低浓度地废气处理项目中。根据我公司最新技术，业主也可选配此法配套的再生回收装置(视废气浓度而定)。值得注意的是以活性碳为代表的吸附剂仅对部分有机废气(如苯环类、非甲烷总烃类、烷类)吸附效果较好。

4 焚烧法

焚烧处理废气法主要有RTO焚烧法、催化焚烧法和直接焚烧法。

直接焚烧法主要是将污染废气中的具有可燃性的有害成分看成燃料进行直接烧，所以该法适用于处理净化具有可燃性的并且有害气体组分及浓度相对比较高的混合废气，主要是由于只有通过燃烧的方式放出一定的热量从而来补偿环境温度，这样才能保持锅炉燃烧区的恒定温度，确保室内燃烧的持续[7]。

催化燃烧即在催化剂的作用下，使有机物在较低的温度下(250～300 ℃)被氧化分解成无害气体并释放能量。该法的具有如下的显著优点：催化燃烧由于本身是氧化反应且为无焰，安全性能比较好；装置设备占地使用面积比较少；净化处理污染的效果比较高，二次污染几乎没有；系统的起燃点的温度相对比较低，能耗比较低。效果良好。但是某些项目废气废气成分比较复杂，含有S、N、Cl的化合物，氧化生成的SOx、NOx、HCl等毒性物质，会使催化剂失效，因此不适合使用。

蓄热氧化废气处理技术是一种主要用来处理高浓度有机或无机废气的比较适用的废气治理技术，该技术是主要是在传统燃烧法废气处理法上逐步研究发展起来的新型大气污染废气净化治理处理技术，它主要是以陶瓷材料作为它自身的蓄热体，相比于列管式换热器而言，要高出很多。该装置设备的简单操作，占地空间小，同时具有较强的自适应性，稳定性好。热损失比较少，处理净化效率高，不产生二次污染，是有机废气处理净化领域一项重要的先进的、有科技含量的有发展前途的技术。

因此我们可以看出燃烧法处理有机废气效果较高，但仅适用于中、高浓度废气的处理，同时如果废气中含有其它物质成份，易形成二噁英等造成二次污染。

5 生物法

生物废气处理方法主要是指采用某些特定的微生物来吸附、分解含有机成分的废气污染物。其原理主要是利用微生物的菌种固定生长周期、繁殖周期的过程来吸收分解有机废气，并且将其作为自身的营养物质，从而把污染废气中的主要的有害气体成分逐步一一降解为水、二氧化碳以及细胞的各种组分，以达到处理分解有机污染废气的最终目的[8]。

生物法废气处理方法是借鉴于目前技术较为成熟的生物法污水处理技术，其主要具有运营维护费用成本低，电力等耗能比较低地优点，生物法废气处理法目前已经在国外得到了广泛的运用。然而它也有一些缺陷，比如其需要较大的设备占地空间。此方法由于其特性比较适用于在国内外各大污水厂的臭气臭味的处理过程中，而对于工业有机废气污染物的治理的应用探索项目目前很少。

6 主要工艺比较

表1 主要工艺比较

综上所述，需根据企业状况，废气实际情况和工程所在地特点合理选择合适的处理工艺或组合使用。

7 结 语

化工企业废气处理已成为环境领域一大难点，需要充分结合各化工企业的废气特性以及整体系统布置，对各化工企业的各污染源成分含量浓度进行充分分析评估，结合本文介绍的各废气处理工艺优缺点，针对特定性质的化工企业设定定制的系统工艺来确保污染物达标排放，以完全符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中具体要求；同时项目投资较低，充分考虑到化工企业的投资效益，最大化减少企业的运行成本，为化工企业设计一套性价比较高的最优化的废气处理方式。

[1] 曾向东,林大泉.石油化工废气处理技术现状及发展动向[J].石油化工环境保护,2002(03):40-43.

[2] 孙冠,骆骅,李杨.化工企业废气治理研究进展[J].山东化工,2014(01):46-47,49.

[3] 宰斌.化工行业有机废气的处理技术探讨[J].化工管理,2015(36):109.

[4] 黄金鑫.石油化工废气处理技术的现状分析与发展趋势[J].科技风,2015(24):24.

[5] 徐遵主.某化工企业废气综合治理工程设计[D].杭州:浙江大学,2014.

[6] 欧阳康.化工企业废气治理研究[J].同行,2015(9下).

[7] 李晓梅.生物—化学法净化甲醛废气应用基础研究[D].昆明:昆明理工大学,2014.

[8] 田云丽.石油化工企业环境安全现状评价及其应用研究[D].长沙:湖南科技大学,2006.

Analysis of Waste Gas Treatment Technology in Chemical Enterprises

ZHANGHua1,YUMin-xia2,GUOWei3

(1 Hunan Zhuzhou City Environmental Protection Research Institute, Hunan Zhuzhou 412007;2 Hunan Province Changsha Environmental Protection Vocational and Technical College,Hunan Changsha 410004; 3 Hunan Jingxi Environmental Protection Technology Co., Ltd., Hunan Zhuzhou 412000, China)

"Three wastes" produced by chemical industrial enterprises in the production process has become the focus of environmental governance.Due to "three wastes" produced by different chemical companies have special and chemical differences, different chemical enterprises have different pollution treatment processes.The analysis and study of the chemical industrial enterprises in the production process generated waste gas conventional processing methods were mainly discussed.This will provide guidance for the special project of waste gas treatment in chemical enterprises.

chemical industry; wastes; waste gas treatment technology

张花(1982-)，女，工程师，主要从事环境工程与管理。

X511

A

1001-9677(2016)019-0152-03