精细化工废气治理论证方案.docx
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精细化工废气治理论证方案
江苏富鼎化学有限公司
技改项目废气论证方案
日照红叶环保工程有限公司
二O一五年七月
附：
废气处理装置工艺流程图
1总论
1.1工程概况
项目名称：
江苏富鼎化学有限公司技改项目废气论证方案
建设单位：
江苏富鼎化学有限公司
建设地点：
淮安盐化工园区
设计单位：
日照红叶环保工程有限公司
江苏富鼎化学有限公司是由江苏富田农化有限公司投资设立。
江苏富田农化有限公司成立于1999年，位于南京六合红山化工园内，主要经营精细化学品等，产品远销东南亚、西欧、美洲等地。
江苏富鼎化学有限公司于2011年在江苏省淮安盐化工区东区投资19800万元，建设年产450吨二甲氧基嘧啶、400吨苄磺胺、400吨N-甲基三嗪、500吨4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯项目。
目前本项目部分产品已建成投产。
具体产品方案详见表1-1。
表1-1企业现有产品方案
车间序号
生产线
产品（副产品）名称
设计生产能力（t/a）
备注
1#车间
二甲氧基嘧啶生产线
产品
99.8%二甲氧基嘧啶
450
建成
副产品
99%硝酸钠
268.81
77.5%甲醇乙醇液
1253.85
99.8%甲醇液
733.28
2#车间
苄磺胺生产线
产品
99%苄磺胺
400
建成
3#车间
N-甲基三嗪生产线
产品
98%N-甲基三嗪
400
未建
副产品
55%1,1-二氯甲醚甲醇液
560.74
89%三氯甲烷
331.11
4#车间
4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯生产线
产品
98%4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯
500
未建
企业现有车间一（二甲氧基嘧啶生产线）、车间二（苄磺胺生产线）已经建成投产，配套的废气处理装置也已建成使用。
为适应新的形势，跟上市场的不断变化，满足市场的需求，目前企业计划投资建设年产5000吨毒死蜱、300吨炔草酯、100吨五氟磺草胺技术改造项目。
其中年产5000吨毒死蜱生产线设置在车间二、年产300吨炔草酯生产线、100吨五氟磺草胺生产线位于车间一。
技改项目建成运营后会产生废气污染物。
为做好项目的环境保护工作，认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，保护生产工作人员的健康以及周围环境质量，最大程度地减小废气对周围环境的影响，江苏富鼎化学有限公司决定对技改项目生产过程中产生的工艺废气接入现有废气处理装置中进行处理。
特委托日照红叶环保工程有限公司对技改项目生产工艺废气进行设计论证，以改善厂区空气质量，实现达标排放。
1.2编制依据
（1）《大气污染物综合排放标准》GB16297
（2）《排气筒设计规范》GB50051
（3）《锅炉大气污染物排放标准》GB13271
（4）《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》GB/T13201
（5）《工业废气吸附净化装置》HJ/T386
（6）《工业废气吸收净化装置》HJ/T387
（7）《大气污染治理工程技术导则》HJ2000-2010
（8）《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》HJ2026-2013
（9）《江苏省化工行业废气污染防治技术规范》苏环办【2014】3号
（10）企业环评及相关资料
1.3编制原则
（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策。
设计符合国家的有关法规、规范的要求。
经处理后排放的尾气能够达到国家和地方排放标准的要求。
（2）污染调查结合企业介绍与实际勘察，真实反映企业污染状况，为工艺选择提供充分依据。
（3）处理工艺有针对性。
根据企业的具体情况及发展规划，有针对性的提出综合整治技术路线，减轻对大气环境的影响。
1.4编制范围
编制范围包括：
技改项目车间一生产工艺废气设计论证、制剂车间废气设计。
1.5设计处理标准
工艺废气甲苯、颗粒物等工艺废气执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）二级标准；丙酮、对氨基苯乙醚、对硝基苯乙醚、乙氧基喹啉等废气允许排放浓度按美国DMEG标准（排放标准）推荐的计算方法进行计算，允许排放速率按照《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》GB/T13201-91中“生产工艺过程中产生的气态大气污染物排放标准的制定方法”进行计算，执行计算所得的估算值标准；导热油炉产生的二氧化硫、NOx和烟尘执行《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）中表2规定的燃气锅炉浓度限值，其他因子没有标准，参照估算值。
具体标准见表1-2。
表1-2污染物排放标准一览表
污染物
最高允许排放速率kg/h
最高允许排放浓度mg/m3
无组织排放监控浓度限值mg/m3
标准来源
H=15m
H=25m
颗粒物
3.5
5.9
120
1.0
《大气污染物综合排放标准》（GB16297–1996）二级
甲苯
3.1
5.2
40
2.4
甲醇
5.1
8.6
190
12
硫酸雾
1.5
2.6
45
1.2
氯化氢
0.26
0.43
100
0.2
氯气
/
0.52
65
0.4
二甲苯
1.2
2.0
90
1.5
非甲烷总烃
10
17
120
4.0
三乙胺
0.54
1.5
/
0.08
《恶臭污染物排放标准》GB14554-93二级
氨气
4.9
14
/
1.5
二氯乙烷
1.08
3.38
32.6
/
估算值
DMF
0.18
/
180
/
环丁砜
3.96
/
99
丙二醇
20.82
/
90
/
乙二醇
12.18
/
265.5
/
乙醇
30
93.75
317.7
/
2污染源分析
2.1现有项目污染源强及废气性质
2.1.1污染物源强
企业现有二甲氧基嘧啶生产线和苄磺胺生产线，分别布置在车间一和车间二。
产品在生产过程中会产生工艺废气，根据企业环评报告及企业提供的资料，现有废气污染源强如下表所示。
表2-1现有项目污染源强一览表
污染源
排气量（m3/h）
污染物名称
产生状况
备注
浓度
（mg/L）
速率（kg/h）
产生量（t/a）
1#车间（二甲氧基嘧啶）
4000
甲醇
5705
22.82
47.67
乙醇
772.5
3.09
6.76
三乙胺
67.5
0.27
0.4
氯化氢
1107.5
4.43
4.48
二氯乙烷
1790
7.16
23
甲苯
1500
6
12
2#车间（苄磺胺）
7000
甲醇
1032.9
7.23
22
硫酸雾
40
0.28
1
氯气
197.1
1.38
6.5
氯化氢
11364.3
79.55
424.87
二氯乙烷
1047.1
7.33
25
氨气
71.4
0.5
1
2.1.2污染物性质
经查阅资料，废气中主要污染物物理化学性质如表2-2。
表2-2主要污染物理化性质表
序号
物质名称
分子式及分子量
闪点℃
爆炸极限%
理化性质
危险特性
毒理毒性
1
甲醇
CN:
32058
UN:
1230
CH4O
32.04
11
5.5-44
无色澄清液体，有刺激性气味，熔点：
-97.8℃，沸点：
64.8℃，相对密度（水=1）0.79，相对蒸气密度（空气=1）1.11，饱和蒸汽压（kpa）：
13.33（21.2℃），临界温度240℃，溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。
在火场中，受热的容器有爆炸危险。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
LD50：
5628mg/kg（大鼠经口）；15800mg/kg（兔经皮）
LC50：
83776mg/m3，4小时（大鼠吸入）
2
二氯乙烷
CN：
32035
UN：
2362
C2H4Cl2
98.97
-10
5.6-16
无色带有醚味的油状液体。
熔点-96.7℃，沸点57.3℃，相对密度（水=1）1.17，饱和蒸气压：
15.33kPa（10℃），溶于多数有机溶剂。
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。
与氧化剂能发生强烈反应。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
LD50：
725mg/kg（大鼠经口）
LC50：
无资料
3
甲苯
CN:
32052
UN:
1294
C7H8
92.14
4
1.2-7.0
无色透明液体，有类似苯的芳香气味。
熔点：
-94.9℃，沸点：
110.6℃，相对密度（水=1）：
0.87，相对密度（空气=1）：
3.14，饱和蒸汽压（kpa）：
4.89（30℃），临界温度318.6℃，不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氧化剂能发生强烈反应。
流速过快，容易产生和积聚静电。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
LD50：
5000mg/kg（大鼠经口）；12124mg/kg（兔经皮）
LC50：
20003mg/m3，8小时（小鼠吸入）
4
乙醇
CN:
32061
UN:
1170
C2H6O
46.07
12
3.3-19
无色液体，有酒香。
熔点：
-114.1℃，沸点：
78.3℃，相对密度（水=1）：
0.79，相对密度（空气=1）：
1.59，饱和蒸汽压（kpa）：
5.33（19℃），临界温度243.1℃，与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。
在火场中，受热的容器有爆炸危险。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
LD50：
7060mg/kg（兔经口）；7430mg/kg（兔经皮）
LC50：
37620mg/m3，10小时（大鼠吸入）
5
氯化氢
CN：
22022
UN：
1050
HCl
36.46
/
/
无色有刺激性气味的气体。
熔点-114.2℃，沸点-85.0℃，相对密度（水=1）1.19，相对蒸汽密度（空气=1）1.27，饱和蒸气压：
4225.6kPa（20℃）
无水氯化氢无腐蚀性，但遇水时有强腐蚀性。
能与一些活性金属粉末发生反应,放出氢气。
遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。
LD50：
无资料
LC50：
4600mg/m3，1小时（大鼠吸入）
6
三乙胺
CN:
32168
UN:
1296
C6H15N
101.19
<0
1.2-8.0
无色油状液体，有强烈氨臭。
熔点：
-114.8℃，沸点：
89.5℃，相对密度（水=1）0.70，相对密度（空气=1）3.48，饱和蒸汽压（kpa）：
8.80（20℃），临界温度259℃，微溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氧化剂能发生强烈反应。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃，具有腐蚀性。
LD50：
460mg/kg（大鼠经口）；570mg/kg（兔经皮）
LC50：
6000mg/m3，2小时（小鼠吸入）
7
氨
CN：
23003
UN：
1005
NH3
17.03
/
15.7-27.4
无色、有刺激性恶臭的气体。
熔点-77.7℃，沸点-33.5℃，相对密度（水=1）0.82（-79℃），相对蒸汽密度（空气=1）0.6，饱和蒸气压：
506.62kPa（4.7℃），易溶于水、乙醇、乙醚。
与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。
若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
LD50：
350mg/kg（大鼠经口）
LC50：
1390mg/m3，4小时（大鼠吸入）
8
氯气
CN：
23002
UN：
1017
Cl2
70.91
/
/
黄绿色、有刺激性气味的气体。
熔点（℃）-101，沸点（℃）-34.5，相对密度1.47，饱和蒸气压（kPa）：
506.62（10.3℃），易溶于水、碱液。
本品不会燃烧，但可助燃。
一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。
氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。
它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。
LD50：
无资料
LC50：
850mg/m3，1小时（大鼠吸入）
9
硫酸
CN：
81007
UN：
1830
H2SO4
98.08
/
/
无色透明油状液体，无臭。
熔点10.5℃，沸点330.0℃，相对密度（水=1）：
1.83，相对蒸气密度（空气=1）：
3.4，饱和蒸气压0.13kPa（145.8℃），与水混溶。
遇水大量放热,发生沸溅。
与易燃物（如苯）和可燃物（如糖、纤维素等）接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。
遇电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末等猛烈反应，发生爆炸或燃烧。
有强烈的腐蚀性和吸水性。
LD50：
2140mg/kg（大鼠经口）
LC50：
510mg/m3，2小时（大鼠吸入）；320mg/m3，2小时（小鼠吸入）
2.2技改项目污染源强
2.2.1污染物源强
企业提供的资料，技改项目废气污染源强如下表所示。
表2-3技改项目生产车间污染源强一览表
污染源
排气量（m3/h）
污染物名称
产生状况
备注
浓度
（mg/L）
速率（kg/h）
产生量（t/a）
1#车间
7400
DMF
17.8
0.132
0.977
甲苯
51
0.37
3
环丁砜
14.1
0.105
0.756
注：
技改项目产品炔草酯、五氟磺草胺生产线布置在现有1#车间。
表2-4技改项目制剂车间污染源强一览表
污染源
排气量（m3/h）
污染物名称
产生状况
备注
浓度
（mg/L）
速率（kg/h）
产生量（t/a）
制剂车间一
8000
粉尘
500
4
4
6000
非甲烷总烃
65.41
0.39
0.39
丙二醇
38
0.228
0.228
乙二醇
53
0.318
0.318
制剂车间二
5000
二甲苯
50.8
0.254
0.254
非甲烷总烃
63.6
0.318
0.318
乙二醇
23
0.115
0.115
3000
粉尘
106.6
0.32
0.32
2.2.2污染物性质
经查阅资料，废气中主要污染物物理化学性质如表2-5。
表2-5主要污染物理化性质表
序号
物质名称
分子式及分子量
闪点℃
爆炸极限%
理化性质
危险特性
毒理毒性
1
乙二醇
C2H6O2
62.07
110
3.2-15.3
无色、无臭、有甜味、粘稠液体。
熔点（℃）：
-13.2，沸点（℃）：
197.5，相对密度（水=1）：
1.11，相对蒸气密度（空气=1）：
2.14，饱和蒸气压（kPa）：
6.21（20℃），与水混溶，可混溶于乙醇、醚等。
遇明火、高热可燃。
与氧化剂可发生反应。
若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
LD50：
8000～15300mg/kg（小鼠经口）；5900～13400mg/kg（大鼠经口）
LC50：
无资料
2
甲苯
CN:
32052
UN:
1294
C7H8
92.14
4
1.2-7.0
无色透明液体，有类似苯的芳香气味。
熔点：
-94.9℃，沸点：
110.6℃，相对密度（水=1）：
0.87，相对密度（空气=1）：
3.14，饱和蒸汽压（kpa）：
4.89（30℃），临界温度318.6℃，不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氧化剂能发生强烈反应。
流速过快，容易产生和积聚静电。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
LD50：
5000mg/kg（大鼠经口）；12124mg/kg（兔经皮）
LC50：
20003mg/m3，8小时（小鼠吸入）
3
二甲苯
108-38-3
C8H10
106.17
139
无色透明液体，有类似甲苯的气味。
饱和蒸气压：
1.33kPa（28.3℃），熔点：
-47.9℃。
相对密度（水=1）：
0.86；相对蒸气密度（空气=1）：
3.66。
燃烧热：
4549.5kJ/mol，临界温度：
343.9℃，临界压力：
3.54MPa，辛醇/水分配系数的对数值：
3.2，引燃温度：
525℃。
溶解性：
不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。
主要用途：
用作溶剂、医药、染料中间体、香料等。
本品易燃，具刺激性
LD50：
5000mg/kg（大鼠经口）；14100mg/kg（兔经皮）；
LC50：
无资料
4
丙二醇
C3H8O2
76.1
99
2.6~12.6
无色、有苦味、略粘稠吸湿的液体。
熔点-59℃，相对密度（水=1）1.04，沸点152.8℃，引燃温度（℃）：
371
皮肤接触，因失水可引起局部原发性刺激。
对眼有损害。
未见中毒病例报道。
LD50：
21000～32200mg／kg（大鼠经口）；22000mg／kg（小鼠经口）LC50：
5
DMF
C3H7NO
73.1
58
2.2~15.2
无色液体，有微弱的特殊臭味。
熔点-61℃，相对密度（水=1）0.94，沸点152.8℃，易燃，与水混溶，可混溶于多数有机溶剂。
急性中毒；主要有严重的刺激症状、头痛、焦虑、恶心、呕吐、腹痛、便秘、肝损害及血压升高。
可经皮肤吸收，对皮肤有刺激性。
慢性作用有皮肤、粘膜刺激，神经衰弱综合征，血压偏低尚有恶心、呕吐、胸闷、食欲不振、胃痛、便秘及肝大和肝功能变化
属低毒类LD50：
4000mg／kg（大鼠经口）；4720mg／kg（兔经皮）LC50：
9400mg／m32小时（小鼠吸入）
6
环丁砜
C4H8O2S
166
166
无色液体。
熔点27.4~27.8℃。
相对密度（水=1）1.26，沸点285℃。
与水混溶，可混溶于丙酮、苯等
对人体的皮肤及粘膜有一定的腐蚀作用。
受热分解生成二氧化硫，对人体有害。
LD50：
小鼠经口：
1.5-2.2g／kg；大鼠经口：
2.2-2.7g／k
3现有废气处理装置介绍
3.1车间一废气处理装置
3.1.1处理工艺
车间一布置二甲氧基嘧啶生产线。
在生产过程中会有废气G1-1、G1-2、G1-4、G1-5、G1-6、G1-8、G1-9、G1-10产生。
废气中主要污染因子为甲醇、乙醇、三乙胺、氯化氢、二氯乙烷和甲苯。
废气源强参考表2-1，废气性质参考表2-2。
根据废气物理化学性质，车间一废气采用“五级降膜水吸收+二级碱喷淋吸收+二级活性炭吸附”工艺进行处理。
处理工艺流程见图3-1。
废气处理工艺简介：
（1）降膜水喷淋吸收
利用氯化氢、醇类易溶于水的特点，此股废气先采用“五级降膜水吸收”工艺去除废气中的氯化氢、醇类、硫酸、氯气等污染物。
降膜吸收器选用列管式石墨降膜吸收器，该设备具有吸收效率高、吸收强度高、产品酸浓度高、出口温度低、不需再冷却、操作稳定、控制方便等特点。
（2）碱喷淋吸收
为了确保废气中酸性废气的去除，经五级降膜水吸收工艺处理后的废气采用“二级碱喷淋”工艺进行处理。
碱喷淋塔采用鲍尔环乱堆填料、PP材质。
喷淋采用气液逆流操作，废气从下部进入，上部排出，喷淋液由上部进入，下部排出。
塔内填充填料能够提供足够大的表面积，促使气液两相充分接触。
对气液流动又不产生过大阻力。
为防止喷淋吸收塔堵塞，碱液宜配置成浓度较低的溶液。
（3）活性炭吸附
因为车间废气中含有部分有机物，经水吸收和碱吸收后，废气中的有机物可能达不到排放标准，所以在水吸收和碱吸收工艺后增加活性炭吸附工艺，确保废气中有机污染物的达标排放。
活性炭吸附可以采用活性炭颗粒和活性炭纤维两种填料。
活性炭颗粒相对于活性炭纤维造价较低，但其吸附速度和再生速度较低。
结合本车间废气情况，进入活性炭吸附装置的废气量不多，通过成本和运行比较，本吸附塔宜采用活性炭颗粒作为填料。
由于活性炭颗粒脱附效果差，脱附成本较高，本活性炭吸附装置内的活性炭饱和后不进行脱附，而是作为固废直接委托处理。
3.1.2处理装置设计参数
车间一废气处理装置规格参数见表3-1。
表3-1废气处理装置一览表
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
降膜吸收塔
尺寸Ø0.6x4.5m，列管长2m
循环槽Ø1.5*2.0m
有效容积3m3，换热面积40m2
5
含循环槽
2
碱喷淋塔
尺寸Ø1.4x4.5m，PP材质
2
含循环槽
3
活性炭吸附装置
尺寸2.0*1.0*1.8m，PP材质，活性炭填装量3吨，更换频率为15天/次。
2
活性炭
4
循环泵
流量16m³/h，杨程15m，功率2.2kw
7
氟塑
5
风机
风量4000m³/h，全压2740pa，功率7.5kw
1
FRP
3.1.3处理效果预测
车间一废气治理效果预测见表3-2。
表3-2车间一废气处理效果预测表
设施
排气量
Nm3/h
甲醇
甲苯
乙醇
氯化氢
二氯乙烷
三乙胺
浓度
mg/m³
速率
kg/h
浓度
mg/m³
速率
kg/h
浓度
mg/m³
速率kg/h
浓度
mg/m³
速率
kg/h
浓度
mg/m³
速率
kg/h
浓度
mg/m³
速率
kg/h
废气进口
5705
22.82
1500
6
772.5
3.09
1107.5
4.43
1790
7.16
67.5
0.27
五级水吸收
出口
2000
57.05
0.23
1050
4.2
15.45
0.031
22.15
0.0443
1253
4.3
81
0.162
去除率
99%
30%
99%
99%
30%
30%
二级碱吸收
出口
2000
5.71
0.023
735
2.94
1.545
0.0031
2.215
0.0044
877.1
2.58
48.6
0.1
去除率
90%
30%
90%
90%
30%
30%
二级活性炭
出口
2000
5.14
0.021
14.7
0.15
1.236
0.0025
2.215
0.0044
17.54
0.052
0.972
0.002
去除率
10%
98%
10%
/
98%
98%
总去除率
--
99.91%
99.02%
99.91%
99.9%
99.0
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