化工医药企业废气治理技术研究进展

2019-01-20盛祥

资源节约与环保 2019年3期

盛祥

（苏州格林苏环境评估有限公司江苏苏州 215012）

引言

近几年，我国经济水平得到了有效的提升，医药化工企业的发展速度也逐年提升，其中间体和产品为社会带来巨大经济效益的同时，也对大气环境造成了难以修复的危害。化工制药排放的废气成分主要是挥发性有机化合物，且和一般工业污染相比，化工医药企业废气污染具有难以控制等特点，是环保问题中最难的一大问题[2]。

现阶段，化工医药企业废气治理常见方法主要有焚烧法、吸附技术、冷凝法、生物法以及高温等离子焚烧法等[3]。本文在化工医药企业排放废气的基础上，结合当代现有的方法来对废气处理技术进行了总结和分析。

1 化工医药企业废气处理技术

1.1 焚烧法

使用焚烧法处理化工医药企业废气主要有直接焚烧、催化燃烧两种方式。直接焚烧法直接点燃废气中的可燃有害气体，主要适用于可燃性废气处理。但可燃气体含量较低时，不适合使用直接焚烧法。催化燃烧法的原理在高温下，通过加入催化剂来加速废气中的有害气体的分解速度，优点是反应过程中没有火焰产生，安全性能良好，燃烧点低，能量消耗较小。但是废气含有硫元素、氮元素以及氯元素时，催化过程会有氮化物、硫化物以及氯化氢等有毒有害气体生成，同时这些物质也会对催化剂的使用效果造成恶劣影响。

1.2 吸附技术

吸附废气处理技术是应用时间较长的废气处理方式，目前在我国已经有上百年的使用历史。吸附法主要是利用吸附剂可以借助于表面的选择吸附作用，将气体状态下的物质有选择的进行吸附，再通过解吸附的作用将气体释放出来。根据吸附形式的差异，可以分为化学吸附和物理吸附两种类型。其中，我国化工医药企业在废气处理上应用范围最广的是物理吸附。吸附法在处理废气过程中可以不需要水，因此该技术不涉及由废气污染引发废水污染等问题。此外，与热力燃烧法相比，吸附法也不需要额外加入其它辅助燃料，可以充分节约能源。但吸附法也存在一定的弊端，例如废气处理的效果与吸附剂的类型息息相关，在选择吸附剂时，必须兼顾废气的性质以及特征等参数，提高处理效率。郭杨龙等人通过考察甲苯浓度、空气流速和表面改性对活性炭处理废气效果的影响，结果显示当温度为25℃，空气流速10000h-1时，对甲苯的清除率为6.5wt%。

1.3 冷凝法

化工医药企业主要应用利用冷凝法来回收废气中的可用溶剂，为了提高处理质量和处理效果，冷凝法在使用过程中需要注意以下两个方面的内容。第一，冷凝法在水蒸气含量较高的废气处理过程中应用较为广泛，可以最大限度的提升所回收物质的纯度。第二，也有部分企业为了提高废气处理效率和处理效果，提高资源利用价值，在使用冷凝法时，会加大对实际处理温度的控制。通常情况下，冷凝法处理废气的温度最佳水平是-13℃左右。

1.4 生物法

生物处理法的原理是利用微生物来吸收化工医药企业的有机废气，并将其作为自身生长繁殖的养料，同时将废气分解成二氧化碳、水等无污染的物质，以达到废气处理的目的。该方法的主要优点是能源消耗低，但由于生物处理技术所用的处理设备较多，场地占用面积较大，适用于大型医药化工企业废气处理。

1.5 高温等离子焚烧法

高温等离子焚烧法是在一定条件下高频、高压、大功率电源的聚能放电。在高温等离子反应器中，化工医药工业废气温度急剧上升至3千度，有机污染成分在高温以及高电势双重作用下会瞬间被电离，发生完全裂解反应，生成水、二氧化碳以及碳等物质。高温等离子焚烧技术的优点是工业废气可被瞬间处理为高温等离子体，符合国家工业废气排放标准，有害气体的清除率高达98%以上。高温等离子焚烧设备为不锈钢结构，具有良好的耐腐蚀性，维护工作简单方便，且设备多数应用智能化系统，可以远程控制，不用专人看守。冯求宝等人研究了高温等离子体焚烧法对化工医药企业的含甲苯废气处理方法,实验结果表明随着初始浓度和气体流量的增加，甲苯平均去除率呈现下降趋势，当气体流量为2.2 m3/h，电流值为3A时甲苯废气的去除效果最好。

1.6 光催化氧化法

光催化氧化法是在一定波长光照下，利用光催化剂，将H2O转化成-OH，-OH可以将有机物氧化成水和二氧化碳。由于气体分子的扩散能力良好，质量传递速率较快，容易发生链反应，因而气相反应光效率极高。美国环境研究者以臭氧为辅助剂，用光催化氧化技术治理含苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等工业废气，研究结果显示光催化氧化反应比吸附法、催化燃烧法等技术更具备经济潜力。