組合式“三苯”廢氣治理工藝與裝置

改革開放以來，經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，科技的進(jìn)步，給企業(yè)帶來的生機(jī)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)突飛猛進(jìn)，在企業(yè)生產(chǎn)中化工原料發(fā)揮了積極的作用。如“橡膠、皮革、油漆、塑料、制鞋業(yè)等生產(chǎn)工藝中大多數(shù)排放“三苯”廢氣，該大氣環(huán)境質(zhì)量和人們的生活空間帶來了一定的影響。特別是制鞋業(yè)的發(fā)展更快，不斷淘汰手工操作，逐步形成規(guī)模化、半自動(dòng)化流水線生產(chǎn)。粘合劑、裝飾劑等的應(yīng)用替代了膠水和漿糊的的傳統(tǒng)粘合劑。調(diào)查分析：廈門同安區(qū)“三苯”廢氣污染源主要來源于兩大類：一是稀釋劑和清洗劑；二是芳香烴族合成樹脂、粘合劑或光亮劑。在工藝生產(chǎn)過程中，企業(yè)制造商為降低成本，方便加工，追求效益，其有機(jī)溶劑的用量越來越大，其甲苯、二甲苯、苯的總含量變化在30——85%范圍之間。就同安來看：區(qū)域內(nèi)的“三苯”廢氣對(duì)大氣環(huán)境影響越來越嚴(yán)重，給周邊居家的生活環(huán)境帶來了一定的影響。污染糾紛問題時(shí)有發(fā)生。主要原因是相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)過程中排放的“三苯”廢氣沒有經(jīng)過有效的治理，且大多數(shù)屬于無組織排放，有的只有用集中高空排放，不能達(dá)到大氣國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求，也有的企業(yè)采用大風(fēng)量稀釋擴(kuò)散辦法來逃避達(dá)到環(huán)保部門檢查，不能起到削減或減少對(duì)大氣環(huán)境的負(fù)荷。顯然，用稀釋擴(kuò)散的辦法降低排放濃度其總量是沒能得到有效的控制，是一種不科學(xué)的行為。  

通常的“三苯”廢氣治理一般采用焚燒和裂解以及變體流程等方案。普遍采用前者治理技術(shù)，也有采用超臨界水冷凝的治理技術(shù)，還沒有一種符合實(shí)際而又確實(shí)可行的治理工藝。雖然用高溫裂解的氧化工藝能夠治理達(dá)標(biāo)，其工藝復(fù)雜、造價(jià)昂貴、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，很難被中、小型企業(yè)所接受。難予推廣應(yīng)用。筆者經(jīng)過探討、摸索、研制出一種設(shè)備簡(jiǎn)單、投資省、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的治理工藝————組合式“三苯”廢氣治理工藝與裝置，該裝置應(yīng)用在“廈門名士鞋業(yè)有限公司”的廢氣治理中，取得了滿意的效果。應(yīng)用結(jié)果表明：組合式“三苯”廢氣的治理工藝技術(shù)與裝置是一種促進(jìn)“三苯”廢氣的治理進(jìn)程，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。  

1、組合式“三苯”廢氣治理原理   

該治理工藝?yán)盟嵝?、堿性溶液介質(zhì)中氧化性極強(qiáng)的氫氧自由基（OH）去氧化、溶解、吸附有機(jī)溶劑中的甲苯、二甲苯組分。在常溫常壓條件下，水因分子間存在大量的氫鍵，具有較高的介電常數(shù)，溶液中的介電常數(shù)與極性有機(jī)溶劑相似，“三苯“有機(jī)廢氣可以選擇性混溶、洗脫和吸附，整個(gè)工藝流程由噴淋、洗 脫和吸附與混溶的過程來完成，彌補(bǔ)高溫氧化工藝的若干缺陷，不存在殘液和尾氣凈化處理等二次污染問題。  

2、組合式“三苯”廢氣治理工藝流程   

研制的組合式“三苯”廢氣治理工藝與裝置技術(shù)的工藝流程一套連續(xù)流動(dòng)的反應(yīng)、吸收、混溶凈化裝置。該裝置是由Ⅰ級(jí)酸性凈化室；Ⅱ級(jí)堿性凈化室和混溶閉路循環(huán)系統(tǒng)組成。Ⅰ、Ⅱ級(jí)結(jié)構(gòu)單元用一個(gè)小的壓力泵將從凈化室回收的溶液進(jìn)行連續(xù)循環(huán)回用。 

3、組構(gòu)功能與作用  

該工藝在治理“三苯“廢氣過程中，其技術(shù)關(guān)鍵是酸性，堿性溶液吸收劑的控制條件與應(yīng)用。首先，必須有集中排放的先決條件，才能有效地進(jìn)行。否則，難予獲得滿意的效果。 

3.1 廢氣  ：根據(jù)點(diǎn)源廢氣的分布情況，設(shè)置需要治理點(diǎn)源的有機(jī)廢氣進(jìn)行有效的收集。   3.1.1級(jí)單元酸性霧化室部分

3.1.1.1引風(fēng)機(jī)：通過集中收集的廢氣用引風(fēng)機(jī)引入管道進(jìn)入酸性霧化室，引風(fēng)機(jī)功率的配置要與氣體流量大小相匹配（功率0。8千瓦/小時(shí)）。  

3.1.1.2  酸性霧化室：主要是通過噴霧——淋漓——吸附——混溶的過程來完成。用一臺(tái)加壓泵閉路循環(huán)的回用（功率0。3千瓦/小時(shí)），使溶液在加壓的條件下氣化、霧化、溶液保持連續(xù)穩(wěn)定的狀態(tài)下閉路循環(huán)回用，才能達(dá)到預(yù)計(jì)的處理效果。  

3.1.1.3  水簾網(wǎng)：設(shè)定孔徑為5mm的尼龍阻尼網(wǎng)，可分前水簾網(wǎng)和后水簾網(wǎng)，含“三苯”廢氣在酸性霧化室里前、后水簾網(wǎng)噴淋——淋漓——洗脫的過程中，進(jìn)行淋漓——洗脫去除廢氣中的“三苯”組分。 

3.1.1.4  噴頭：設(shè)定的霧化噴頭兩排，由12個(gè)噴頭組成，構(gòu)成酸性溶液在壓力的作用下充分霧化，霧化氣體廢氣的酸性霧化室充分混合。  

3.1.1.5  酸性溶液回用部分：調(diào)置一個(gè)能容納500公斤溶液的回收裝置，與霧化室的水溶液構(gòu)成連續(xù)循環(huán)回用系統(tǒng)，在酸性介質(zhì)條件下混溶，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，不存在有二次污染問題。   3.1.2Ⅱ級(jí)單元堿性霧化室部分  

3.1.2.1風(fēng)道：與酸性霧化室和堿性霧化室相聯(lián)接的廢氣通道，將從Ⅰ級(jí)處理后的氣體引入Ⅱ級(jí)單元作進(jìn)一步凈化處理。 

3.1.2.2  堿性霧化室：主要接受Ⅰ級(jí)單元廢氣再經(jīng)過堿性霧化室來完成“廢氣”治理過程。堿性霧化室是通過噴霧——淋漓——吸收作用來達(dá)到Ⅱ級(jí)中和洗脫效果。配備一臺(tái)壓力水泵，功率為0.3千瓦/小時(shí)，完成溶液連結(jié)循環(huán)回用，使溶液在加壓的條件下氣化、霧化。  

3.1.2.3水簾網(wǎng) ：設(shè)置孔徑為5 mm 的尼龍阻尼網(wǎng)，分為前、后兩排水簾網(wǎng)。接受經(jīng)過酸性介質(zhì)條件下凈化處理后的含酸性氣體中的“三苯”廢氣在堿性霧化室里得到再一次的淋漓、洗脫吸收及中和凈化作用?！　　?/p>

３.１.２.４噴頭：設(shè)定霧化噴頭裝置兩排，每排各有１２個(gè)，使酸性深液在壓力的作用下充分霧化，增加氣體的微氣泡比表面積的接觸面，使霧化氣泡或氣體（廢氣）在堿性條件下相混完成噴霧——洗脫全過程。從而達(dá)到凈化目的。

３.１.２.５堿性溶液循環(huán)的利用部分：設(shè)置一個(gè)容積為250公斤的溶液回收容器，與霧化室的水溶液構(gòu)成連續(xù)環(huán)回用系統(tǒng)，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，不存在二次污染問題?！　?/p>

３.１.２.６配備一臺(tái)０.８千瓦／小時(shí)的引風(fēng)機(jī)，風(fēng)量控制3500立方米／小時(shí)，將經(jīng)過酸、堿凈化處理后的氣體引入排氣筒高空排放，排氣筒高度大于15米。引風(fēng)機(jī)應(yīng)考慮低噪音，避免回噪聲干擾周圍人群的生活環(huán)境。

４裝置與溶液的配備　　　　

組合式“三苯”廢氣治理裝置：組構(gòu)主要由兩個(gè)等體積的酸性霧化室和堿性霧化室組成，形狀為長(zhǎng)方體，容積為1.08立方米，采用耐腐蝕材料。溶液的配制是關(guān)系到治理效果差異的關(guān)鍵，應(yīng)做好配備酸、堿溶液介質(zhì)的ＰＨ值。若有變化，及時(shí)調(diào)整，才能達(dá)到預(yù)期的處理效果。　　　

4.1Ⅰ級(jí)單元酸性溶液的配制：在250公斤的水中加硫酸（H2SO4）），調(diào)節(jié)PH值在1.5-2.5

之間，加入強(qiáng)氧化劑氫氟酸（HF），濃度為27%少許，再加入過氧化氫（H2O2）適量，最后添加少量的乳化劑（硅油）和活性添加劑攪拌均勻即可。 

4.2.Ⅱ級(jí)單元堿性溶液的配制：在250公斤的水中加氫氧化鈉（NaOH），調(diào)節(jié)PH值=13，加入一定量的過據(jù)化氫和乳化劑攪拌均勻。  

5.效益分析

    組合式“三苯”廢氣治理工藝技術(shù)，成功的一點(diǎn)是；它對(duì)“三苯”廢氣的處理安全可靠，耐沖擊力強(qiáng)，伴隨廢氣進(jìn)口“三苯”廢氣濃度的升高，相續(xù)的“三苯”廢氣降解率也增大，不影響處理效果，特別是濃度驟然升高。也不影響降解能力，其廢氣中的“三苯”去除率仍然保持在45%—60%之間。但對(duì)大風(fēng)量低溶度（50mg/立米米）的廢氣處理必須作氣體流量相應(yīng)減少，才能應(yīng)用之。該治理設(shè)備總造價(jià)３萬元，配制一次溶液可使用2個(gè)月的治理效果，工程總投資3.5萬元，月運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用3000萬元（電費(fèi)2055元，藥品費(fèi)用500元）。經(jīng)區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站測(cè)定結(jié)果：處理前甲苯濃度為123.8 mg/立方米；二甲苯濃度為3.5 mg/立方米；。出口排放濃度甲苯為63.7 mg/立方米；二甲苯為2.0mg/立方米；低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)值。  

6結(jié)束語  

組合式“三苯”廢氣冶理工藝與裝置，研制者為解決制鞋業(yè)的“三苯”廢氣治理工藝與裝置而設(shè)置的。彌補(bǔ)了價(jià)格昂貴的高溫裂解工藝之不足，克服了活性炭吸附煅燒的繁瑣工藝，避免采取加大風(fēng)量稀釋擴(kuò)散人為達(dá)標(biāo)行為。該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，操作方便，造價(jià)與運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低廉，無需專人管理，無二次污染問題等優(yōu)點(diǎn)。該處理技術(shù)也適用于橡膠、皮件、噴漆、塑料等粘合劑生產(chǎn)工藝中的“三苯”廢氣治理，最后的處理結(jié)果能達(dá)標(biāo)排放。具有較好的實(shí)用價(jià)值和推廣應(yīng)用前景。

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