精细化工企业有机废气整治工程技术分析与研究

石晓慧　王琨

摘 要：由于现阶段，部分化工企业的有机废气没有经过有效的处理，便直接向大气排放，使得空气与环境的质量受到严重的损害，也对区域的可持续发展造成极为消极的影响。基于此，本文通过对化工企业的有机废气种类与废气污染现状进行简要的说明，同时，对化工企业有机废气进行处理时采取的主要方式进行简单的论述，并对化工企业有机废气污染有效的预防措施与未来发展趋势进行分析说明，以供相关人士的交流与分析。

关键词：化工企业;有机废气整治;技术分析与研究

随着化工企业的快速发展，化工企业所排放的有机废气也随之增加。而现阶段，化工企业对废气污染物的排放控制具有一定的缺陷，且监管力度不足，使得大量有机废气没有经过有效的处理，便被排放到空气当中，严重损害了大气质量，并对区域环境造成了极为严重的影响。同时，也对区域经济的可持续发展提出了挑战。因此，优化有机废气的处理技术，加大对有机废气处理与排放的有效控制，具有极为重要的现实意义。我国为改善大气生态环境也提出了蓝天保卫战的行动计划。

1 精细化工企业有机废气的种类概述

化工行业中所排放的有机废气，具有排放量大、所含污染物种类较多、对环境污染极为严重的等特点。有机废气的种类主要有含氮有机废气、含硫有机废气以及碳氢有机废气。

1.1 含氮类有机废气

会对环境造成污染的含氮类有机废气主要是指一氧化氮与二氧化氮，这两种含氮类气体会对大气的对流层产生极大的危害。一氧化氮的主要来源是化石燃料的使用，比如汽车、飞机等动力机械在进行运转时，石化燃料在提供能量时所产生的;部分一氧化氮来自自然界，如闪电、火灾，或是自然界中的硝化作用等。含氮类的有机污染气体，会对空气的气体比例产生严重的影响，进而造成环境污染[1]。

1.2 含硫类有机废气

有机废气中的含硫类化合物主要包括：硫化氢、二氧化硫、硫酸、硫酸盐类化合物以及有机硫气溶胶等。这类废气的主要来源是，金属在进行冶炼时，含硫矿物质的分解与燃烧。此外，含硫类的非金属物质在强光与高温的作用下，会与有机气体产生反应，所形成烷烃、烯烃等物质会对大气环境造成更为严重的污染。

1.3 碳氢化合物类有机废气

碳氢化合物，也可称为烃类;这类物质由碳、氢两种原子所组成。其主要来源为自然界。其中烷烃、烯烃、芳香烃以及含氧烃等，会对大气造成极为严重的污染与侵害。尽管这些烃类物质并未对人的健康造成较为显著的侵害，但其却是光化学污染中的重要组成部分，在对环境造成一定污染的同时，也会对人造成严重的损害[2]。这类物质在汽车尾气中的含量也较高，没有经过充分燃烧的烷烃气体，在排放到空气中后，会对臭氧层造成侵害，并对环境造成严重的污染问题。

2 精细化工企业有机废气污染现状

2.1 精细化工行业有机废气整治存在的问题

2.1.1 能源与资源的效用没有得到高效的发挥

新阶段，一部分化工企业仍遵循着“先污染，再治理”的工作方式。在进行治理时，只注重整体治理过程中的起点与末端，没有将生产与污染进行有效的关联，只将生产过程与污染治理看作各自独立的工作过程。出现这一问题的主要原因是，部分废气处理的投资较大，运作成本也较高，这使化工企业的成本加大，因此面对治理工作，部分化工企业并不积极，进而导致治理的结果无法达到预期。

2.1.2 化工行業发展迅速

随着化工行业的进一步发展，使化工企业的数量在不断地增加，企业的规模也在不断地扩大，化工技术也得到了前所未有地飞速发展。而与此同时，化工废气的排放，使环境污染问题日益严峻，并对生态系统造成严重的破坏。

2.2 化工有机废气污染突出的问题

化工有机废气污染主要突出的是两方面问题：首先，由于现阶段，可以对液体物料、废气进行有效收集的化工企业较少;这导致漏气的现象经常发生，且无法对废气进行有效地收集。其次，化工废气的治理设备较为落后，使部分废气的处理效果不理想。部分化工企业的有机废气处理步骤较为简单，且缺少相匹配的设施，导致废气处理的效果不理想。

在实际的有机废气治理过程中，对有机废气治理的技术要求较高;因为所排放的废气中含有较多种类的污染物，在对其进行处理时需同时采取多项技术，在整体上对废气进行综合治理。化工废气难治理的最为主要的一项原因是，缺乏完善、统一的废气污染防治规范，造成监管各环节缺少理论与依据的支持。一些企业的废气治理标准以及措施毫无章法，缺少科学、严谨的技术指导，导致废气治理无法达标。

2.3 部分监测工作人员的专业素质较低

当前，化工企业的废气监测工作还没有引起人们足够的重视，这使企业以及相关单位的投入力度较小。相关监测工作人员缺少必要的岗位与职业培训，且其专业知识与实践的水平较低，所以废气监测的专业综合素质偏低，从而导致部分化工企业的废气监测效率较低。造成这一状况的本质原因在于，化工企业以及相关的机构对废气监测工作缺乏有效的管理，同时也表明现阶段的废气监测技术比较落后。

3 化工企业对有机废气进行处理时采取的主要方式

3.1 利用吸收法，对有机废气进行处理

吸收法处理所应用的原理是，利用吸收剂与有机废气进行充分地接触，利用物理或化学的方式，对有机废气进行有效的净化。这一处理方法可分为化学、物理吸收法。物理吸收法是利用物质相似相容的原理，将有害气体溶于吸收剂当中，借此使有机废气得到有效的净化。比如，水可以作为吸收剂对部分有害物质进行吸收，如甲醇[3]。在实际利用的过程中，吸收法不仅可以对气体污染物进行有效地转化，还可以将污染物转变为有用的产品。现阶段，这一技术已然越加成熟，在设计、操作等方面，积累了一定的经验。由于这一治理方式具有极强的适用性，因此在实际的治理工作中被应用的较多。但是，由于有机废气通常在水中的溶解性较差，吸收法的应用并不广泛。

3.2 利用吸附法，对有机废气进行处理

吸附法的原理是通过多孔固体吸附剂，对有机废气进行物理处理，将有害成分有效地转移至吸附剂表面，从而达到对有机废气进行净化的目的。这是一种物理处理方式，并具有可逆性，可逆过程为脱附。当所吸附的物质达到一定程度时，需要对其进行脱附处理，从而使吸附剂可以循环使用。吸附剂具有内表面积大、吸附率高的特征。在其进行吸附时，吸附效果由不仅与自身的性质有关，也受废气种类、浓度和性质的影响。

活性炭是一种较为常用的吸附剂，它的内部有着大量的细孔且内表面积较大，使活性炭自身的吸附容量较大;同时，其吸附量也与需要进行吸附的物质性质有关。在对低浓度的有机废气进行处理时，吸附的净化率较高，可以达到90%以上，因此这也是一种较为常用的废气处理方法之一。以活性炭为例，这种吸附剂可以对氯乙烯、乙醚、甲苯和苯等物质进行吸附处理。吸附处理技术的最大优势是，对废气的处理效率较高，净化较为彻底，吸附剂的损耗较低。现阶段的吸附工艺较为成熟，被应用的范围也较广。但吸附技术也存在一定的缺点：比如吸附剂如果不能进行及时的回收处理，极易造成二次污染，甚至废气中的有机成分使吸附剂成为严重的污染物，进而使治理成本增加。

3.3 利用热破坏法，对有机废气进行处理

热破坏法也被称为燃烧法，利用高温对有机废气进行热裂解或氧化。现阶段，这一方法是进行有机废气处理的主要方式。以燃烧类型为依据，热破坏法技术可分为催化或直接燃烧两种方法。直接燃烧是指，在650℃～850℃的范围内进行燃烧;利用直接燃烧法处理有机废气，可以促使其生成CO2与H2O等无害的物质;这一处理方法，使有机废气的处理效率达到99%左右。催化燃烧法则是指，利用催化剂对有机废气进行处理，这是利用催化剂提高有机反应的速度对有机废气进行处理;这一方式的处理效果在90%～99%。一般可以用贵金属或非贵金属作为催化剂：贵金属催化剂的特点是，燃点低、低温时的催化剂活性较高，缺点是价格较为昂贵，耐热性较差;非金属催化剂的种类较多，较为常用的有盐酸铝类和稀土等，因有机废气中的杂质较多，在利用催化剂时，常有中毒的情况发生。而可能会导致催化剂中毒的物质有卤素、锌、锡、磷、铅、砷、汞等物质;这些物质在进行燃烧时，会促使物质生成有机物，并粘在催化剂表面，导致催化剂的活性丧失。因此，在对有机废气进行处理时，催化剂的选取较为重要。

3.4 利用生物处理技术，对有机废气进行处理

生物处理技术，是指利用微生物分解的作用，将废气中的有害物质进行分解处理，产生较为简单的无机物，这一技术的本质是，将有害的有机物转化为无害的无机物，也就是对有机废气中的微生物进行处理。在特定的环境中，部分微生物可以将有机废气中的有机成分转化为能源，以维持自身正常的生命活动;同时，对相关的物質进行分解，产生CO2与H2O。利用微生物对废弃物进行处理，具有较长历史。现阶段，生物处理技术在对化工有机废气进行处理时，有机废气所需要的生物处理装置主要有：生物洗涤塔、滤池以及滴滤池。这一处理方式的优点是操作简便;其缺点是抗冲击能力较差，微生物对生长环境具有极为严格的要求。

4 对化工企业有机废气污染进行有效的预防措施

首先，增强执法的力度，提高相关的违法成本。要对化工企业的有机废气排放进行有效的控制与治理，应具备的先决条件是增强对有机废气排放的打击力度，提高有机废气违规排放的惩罚成本。相关的执法部门以及有关单位、组织需要改变过去的“以GDP增长为先”的落后发展观，做到有法可依、有法必依、执法必严、违法必究的执法原则，对化工企业的有机废气排放进行严格的监控，要对化工企业的负责人进行教育，使其对违规排放有机废气的影响与后果有充分的认识。同时，要对执法不严的个人以及部门依法进行追责处理。

其次，开展全程的有机废气治理工作，使废气处理的及时性得到保障。开展全程的治理工作，就是对化工企业的所有生产环节进行整体的治理，从废气的生产源头进行及时的整治，借此迅速有效的对废气污染进行处理，使有机废气的治理效果达到优化。

5 有机废气处理技术的发展趋势

5.1 添加了新的组合流程对有机废气进行处理

在化工行业中，有机废气的成分比较复杂，需要经过较多的废气处理程序，才能使废气得到有效的处理。但是在一道工序中，理论上只可以对一种污染物，或是几种性质相近的污染物进行有效的处理。因此，在对废气处理技术进行选择时，应对多种处理工序进行调整与组合，制定一个可以对有机废气进行有效处理的合理工序流程。例如，在对挥发性有机化合物进行处理时，在对其进行催化燃烧处理前，需要对化合物中可能会使催化剂中毒的成分或元素进行处理;而在利用生物技术对废气进行处理时，需要避免抑制微生物生长的物质出现，这是保证生物技术可以充分发挥自身作用的前提。

5.2 将有机废气的处理重心向前移动

当前，对生产过程的末端进行处理，仍是对有机废气进行处理的主要方式。而随着技术的不断进步与发展，处理重心向前移动，也逐步演变为一种新的废气处理发展趋势。例如，采用硫转移催化剂的方式，可以使催化裂化再反应，无需进行脱硫处理，进而满足了SO2的排放要求。在炼油--化工一体化的技术中，不但可以使原油得到高效、充分的利用，降低了挥发性有机化合物的排放量。同时，利用低芳烃、低硫等具有环保性质的燃料，可以降低汽车尾气的处理工序。因此，利用向前移动废气处理的重心，可以有效地提高能源的使用效率，推广清洁生产的一种方式。

6 结束语

综上所述，合理利用自然资源，并对环境进行有效的综合治理，是保障社会、经济可持续发展的重要施措之一。在对有机废气进行处理时，应对其成分、浓度以及有效的处理方式进行充分的考虑与分析，并对技术（下转第73页）（上接第70页）的成熟性、经济性等多方面进行综合的考量。同时，需要对有机废气的处理方式进行更为深入的研究与推广，以促进相关的技术得到充分的发展。对有机废气进行高效的收集与处理，减少有机废气的污染，并降低资源的投入量，实现区域内的可持续发展。

参考文献：

[1]王志强，王明健.生物治理技术对工业有机废气（VOCs）的工程应用研究[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2018，No.539（05）：125-126.

[2]祝洪芬.UASB处理某精细化工企业废水的工程实例研究[J].山西化工，2018，v.38;No.176（04）：221-223.

[3]刘旭.化工机械设备维护保养管理改进分析[J].天津化工，2018（3）：54-55.

作者简介：

石晓慧（1986- ），女，汉族，辽宁省辽阳市人，大学本科学历，中级职称（工程师），从事化工工艺设计和配管工作。