精细化工废气处理工艺.docx
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精细化工废气处理工艺
8.1废气防治措施评述
8.1.1有组织排放废气防治措施及评述
拟建项目有组织废气主要包括工艺废气（G1~G6），溶剂回收车间生产过程产生的废气（G7），废水处理废气（G8、G9），危废暂存库收集的无组织废气（G10）。
拟建项目还在各生产车间及溶剂回收车间内建有完善的无组织废气收集系统，干燥、离心等生产过程产生的无组织废气经集气罩收集后，送往相应的处理设施处理；将危废暂存库中能密封的设备和空间尽量密闭，减少废气产量，拟采取各项措施减少危险废物暴露面，从而减少废气扩散空间，对已产生的废气采用负压收集并通过“碱喷淋洗涤＋活性炭吸附”处理后排放；废水处理站的收集池、中间水池、混凝沉淀池、厌氧水解池、A/O生化池、二沉池等大部分构筑物均加盖并进行废气收集，与废水蒸发产生的不凝气，通过“碱喷淋洗涤＋活性炭吸附”处理后排放；易挥发液体储罐均采用氮封，罐区槽车装卸过程加装气相平衡管，密闭装车，在天气炎热时对储罐进行喷淋降温，有效减少储罐的“呼吸排放”。
以上措施最大程度上将厂内无组织废气收集后转变成有组织废气进行处理。
上述废气中成分复杂，有乙酸、环己酮、环己醇、甲苯、二乙二醇单乙醚、氯戊烯、丙酮、丙酮聚合物、四氢呋喃、噻吩、石油醚、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷、乙腈、羟基丙酮、丙酮基磷酸甲酯、氯乙酸甲酯、亚磷酸二甲酯、甲醇、三氟化硼乙醚、乙醚、乙醛、HCl、三聚乙醛二氯亚砜等有机组分污染物，还有HCl、氨、SO2、氯气等无机组分污染物，治理难度大。
8.1.1.1废气处理措施选择
目前，工业有机废气的处理技术主要有冷凝法、吸收法（水法、有机溶剂法）、吸附法（活性炭颗粒吸附法、活性炭纤维吸附法）、燃烧法（催化燃烧法、蓄热燃烧法、焚烧法）等，相关技术要点比较见表8.1-1。
表8.1-1有机废气常见处理技术比较
序号
处理技术
技术要点
1
冷凝法
采用冷却或冷冻的方法，将废气中沸点较高的有机物冷凝下来进行回收。
该法对废气中有机物的脱除效率有限，适用于较高浓度的有机废气处理。
2
水洗/碱洗/酸洗工艺
以下场合比较适合采用水或酸、碱作为吸收剂：
（1）污染物与水具有良好的亲溶性或者与水发生反应；
比如一甲胺溶于水，生成对应的溶液或与酸生成盐；
（2）高沸点可溶于水的有机物；
如DMF、DMAC、DMSO等有机物易溶于水，采用水吸收后因其沸点较高，蒸气压较低，不易挥发，因而效果良好，得到广泛应用。
3
活性炭吸附
常用于回收高浓度有机废气中物料或低浓度废气的深度处理，现有活性炭颗粒和活性炭纤维两种吸附材料，其中活性炭纤维具有吸附容量大、吸附-脱附速度快等优点，但活性炭纤维价格较高，对有较大回收经济价值的物料常用该工艺，对无回收价值的物料常采用颗粒活性炭进行吸附净化。
若无脱附再生配套设施，由于活性炭极易饱和而导致净化装置失效。
对沸点在50℃～120℃之间的，无不饱和键或不易发生自聚合的有机废气适合采用该工艺净化处理。
4
RTO蓄热燃烧法
RTO热氧化炉其原理是把有机废气加热到760℃以上，使废气中的有机物在氧化室氧化分解成CO2和H2O。
氧化产生的高温气体流经陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温，从而用于对原始废气进行预热。
陶瓷蓄热体通常分为两室或三室。
每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序，周而复始，连续工作。
与热力燃烧及催化燃烧等工艺相比，具有热效率高、运行可靠、能处理中、高浓度废气等特点。
其处理风量通常在1000m3/h-100000m3/h不等。
加热介质主要为煤油和天然气。
具有净化效率高、安全性好，运行维护费用低等优点。
5
直接焚烧法
废气焚烧炉通常采用煤油或天然气做为加热介质，其技术与废液焚烧炉和固废焚烧炉较为相似，比较适合用于连续化生产中高浓度有机废气的治理。
其处理能力通常<10000m3/h，如各类精馏塔不凝气等。
根据拟建项目各股废气产生环节，有组织废气中本项目中所排放的有机废气基本均经过冷凝工艺处理后的不凝气，其排放具有间歇排放、浓度变换幅度大、气体流量不稳定等特点。
对照《关于印发江苏省化工行业废气污染防治技术规范的通知》苏环办[2014]3号文的相关要求，按照废气“分类收集、分质处理”的原则，拟采用不同的废气治理措施：
（1）对于含有酸性物质的废气，优先采用碱喷淋洗涤去除其中的酸性污染物如HCl、SO2、乙酸等，同时还可去除部分易溶于水的污染物，如甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙醛、二氯亚砜等。
经过碱喷淋洗涤后的废气，拟根据所排放污染物的物性特性分别采用RTO焚烧、活性炭吸附等方法进行处理。
（2）对于有机物浓度较高，且不含有酸性物质及氯代有机物的废气，采用直接燃烧法进行处理。
RTO焚烧法、碱喷淋洗涤、活性炭吸附均为工业上常用的、成熟的废气处理技术，可靠性很高，能确保稳定运行。
8.1.1.2精己二酸装置废气污染治理措施
精己二酸装置产生的有机酸性混合废气主要成分为乙酸、环己酮，拟采用“一级碱喷淋洗涤+RTO焚烧+一级碱喷淋洗涤”工艺进行处理。
根据设计单位提供的技术资料，废气中含量最大的乙酸、环己酮，经一级碱喷淋洗涤后，水溶性的乙酸去除效率可达60%，微溶于水的环己酮去除率亦可达5%，碱洗后的废气经车间有机废气总管送全厂RTO焚烧炉系统处理，焚烧有机污染物去除效率可达99.9%，焚烧废气再经一级碱喷淋洗涤后，可稳定达标排放。
8.1.1.3多元醇酸酯增塑剂装置废气污染治理措施
多元醇酸酯增塑剂装置产生的有机混合废气主要成分为甲苯、二乙二醇单乙醚，拟采用“RTO焚烧+一级碱喷淋洗涤”工艺进行处理。
废气收集后，经车间有机废气总管送RTO焚烧炉系统处理，根据设计单位提供的技术资料，焚烧有机污染物去除效率可达99.9%，焚烧废气再经一级碱喷淋洗涤后，可稳定达标排放。
8.1.1.4甲基庚烯酮装置废气污染治理措施
甲基庚烯酮装置产生的混合废气主要成分为氯化氢、氯戊烯、丙酮、氯烯水解物等，因其中含有卤代有机物，为避免焚烧过程中产生二噁英，拟采用“一级碱喷淋洗涤+二级活性炭吸附”工艺进行处理。
根据设计单位提供的技术资料，废气经一级碱喷淋洗涤处理后，其中酸性气体HCl及水溶性较好的丙酮，去除效率可达60%，微溶于水的氯戊烯去除效率亦可达5%，再经活性炭吸附处理，可进一步去除污染物，活性炭吸附处理效率可达90%，经上述处理后的废气可稳定达标排放。
8.1.1.5多佐胺装置废气污染治理措施
多佐胺装置产生的有机酸性混合废气成分较为复杂，主要包括四氢呋喃、石油醚、乙酸乙酯、甲醇、甲苯、乙腈、噻吩、二氧化硫、二氯亚砜、氨气、多佐胺等，拟采用“一级碱喷淋洗涤+RTO焚烧+一级碱喷淋洗涤”工艺进行处理。
根据设计单位提供的技术资料，经一级碱喷淋洗涤，酸性气体二氧化硫、二氯亚砜及水溶性污染物甲醇、乙腈、氨气等的去除率达60%，乙酸乙酯微溶于水，去除效率亦可达5%，碱洗后的废气经车间有机废气总管送全厂RTO焚烧系统系统处理，焚烧有机污染物去除效率可达99.9%，焚烧废气再经一级碱喷淋洗涤后，可稳定达标排放。
8.1.1.6突厥酮装置废气污染治理措施
突厥酮装置产生的有机酸性混合废气成分较为复杂，主要包括羟基丙酮、丙酮基磷酸甲酯、氯乙酸甲酯、亚磷酸二甲酯、甲醇、三氟化硼乙醚、乙醚、乙醛、HCl、三聚乙醛等，拟采用“一级碱喷淋洗涤+RTO焚烧+一级碱喷淋洗涤”工艺进行处理。
根据设计单位提供的技术资料，废气经一级碱喷淋洗涤后，酸性气体HCl及易溶于水的羟基丙酮、亚磷酸二甲酯、甲醇、乙醛、三氟化硼乙醚等的去除率达60%，丙酮基磷酸甲酯、氯乙酸甲酯、乙醚、三聚乙醛等微溶于水的污染物去除率亦可达5%，碱洗后的废气经车间有机废气总管送RTO焚烧系统处理，焚烧有机污染物去除效率可达99.9%，焚烧废气再经一级碱喷淋洗涤后，可稳定达标排放。
8.1.1.7噻吩磺酰胺装置废气污染治理措施
噻吩磺酰胺装置产生的混合废气主要成分为氯气、氨气、二氯甲烷、甲苯、等，因其中含有卤代有机物，为避免焚烧过程中产生二噁英，拟采用“一级碱喷淋洗涤+二级活性炭吸附”工艺进行处理。
根据设计单位提供的技术资料，废气经一级碱喷淋洗涤后，其中酸性气体氯气及水溶性较好的氨气，去除效率可达60%，再经活性炭吸附处理，可进一步去除污染物，活性炭吸附处理效率可达90%，经上述处理后的废气可稳定达标排放。
8.1.1.8溶剂回收车间废气污染治理措施
物料回收车间在进行精馏回收溶剂过程中会产生精馏废气，主要成分为环己酮、乙酸、四氢呋喃、丙酮缩合物、丙酮、二氯甲烷、甲苯等有机污染物，拟采用“一级碱喷淋洗涤+RTO焚烧+一级碱喷淋洗涤”工艺进行处理。
根据设计单位提供的技术资料，经一级碱喷淋洗涤后，酸性气体乙酸及水溶性污染物四氢呋喃、丙酮等去除效率可达60%，碱洗后的废气经车间有机废气总管送RTO焚烧炉系统处理，焚烧有机污染物去除效率可达99.9%，焚烧废气再经一级碱喷淋洗涤后，可稳定达标排放。
8.1.1.9废水处理废气污染治理措施
废水处理过程中产生的有组织废气主要包括含氟废水W4-4蒸发浓缩过程中产生的废气（G8-1）、高含磷及含氟废水（W5-2~4）蒸发浓缩过程中产生的废气（G8~2），废水处理站单效蒸发器产生的蒸发废气（G8-3）及污水处理站收集的无组织废气（G9）。
废气中含有甲苯、甲醇、乙醚、乙醛、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、硫化氢、氨气等，经过一级碱喷淋洗涤，甲醇、丙酮、氨气、氯化氢等水溶性污染物去除率可达60%，废气再经活性炭吸附处理后可进一步去除污染物，活性炭吸附处理效率可达90%，经15m高空达标排放。
8.1.1.10危废暂存库废气污染治理措施
危废暂存库主要存储冷凝残液、脱溶残液、压滤废物、蒸馏残液、滤渣、分层废液、废活性炭、废催化剂、废甲醇、盐渣、废原料桶等危险废物。
由于本项目产生的液态危废较多，为了减少废气产量，将能密封的容器和空间尽量密闭，从而减少废气扩散空间。
对已产生的废气采用负压收集，收集的废气中含有乙酸、环己酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、石油醚、丙酮、噻吩、甲苯、甲醇、乙醛、乙醚、二氯甲烷等有机物，经过一级碱喷淋洗涤，乙酸、四氢呋喃、丙酮、乙醇等水溶性污染物去除率可达60%，废气再经活性炭吸附处理后可进一步去除污染物，活性炭吸附处理效率可达90%，经15m高空达标排放。
8.1.1.11RTO焚烧系统
各车间排放的有机废气由风管引出后，经一级水封处理后，由一次风机送入前吸收塔吸收净化气体中的氯化氢等酸性污染物，净化后的气体经脱水除雾后由三通阀送入RTO焚烧设备内焚烧处理。
出于安全因素考虑，惰性气流及富氧气流在进入RTO炉体之前不会被混合。
在系统运行过程中，惰性VOC制程废气将会作为燃料被送入一个特殊的燃烧机中。
出于温度控制的需要，燃烧空气将会被导入，并且稀释空气也会被加入。
在低废气流量阶段，燃烧机将会加入辅助燃料以维持1100℃的运行温度。
1100℃时至少1秒的滞留时间能确保去除效率达到99.9%（wt）。
之后热净化空气将会被导入至废热锅炉进行冷却，废气通过25m高烟囱排放。
图8.1-1RTO焚烧系统工艺流程图
8.1.1.12全厂废气净化系统及排气筒汇总
综上分析，拟建项目依据所产生的有组织废气特点，分别选择适宜的处置措施。
全厂废气污染物处理流程见图8.1-2。
拟建项目共建有5个排气筒，拟建项目废气净化系统装置配置、工艺参数及排气筒设置情况见表8.1-2。
拟建项目需严格按照设计要求进行碱喷淋装置和活性炭吸附装置的建设，并在日常操作过程中落实活性炭的更换频次，同时定期对设备进行检维修，以确保废气废气处理设施的正常运行和废气的达标排放。
表8.1-2废气净化系统装置配置及工艺参数
车间
序号
装置名称
工艺参数
排气筒
（个）
备注
精己二酸车间一
1
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
/
精己二酸车间二
2
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
/
精己二酸车间三
3
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
/
甲基庚烯酮车间
4
一级碱喷淋装置
常温、常压
1
每2个月更换一次活性炭
5
二级活性炭吸附
常温、常压
多佐胺车间一
6
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
/
多佐胺车间二
7
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
/
多佐胺车间三
8
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
/
突厥酮与噻吩磺酰胺车间一
9
一级碱喷淋装置
常温、常压
1
用于处理噻吩磺酰胺生产废气，每2个月更换一次活性炭
10
二级活性炭吸附
常温、常压
11
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
用于处理突厥酮生产过程产生的废气
突厥酮与噻吩磺酰胺车间二
12
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
用于处理噻吩磺酰胺生产过程产生的废气
13
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
用于处理突厥酮生产过程产生的废气
突厥酮车间
14
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
/
溶剂回收车间
15
一级碱喷淋装置
常温、常压
/
/
危废暂存库
16
一级碱喷淋装置
常温、常压
1
每2个月更换一次活性炭
17
二级活性炭吸附
常温、常压
污水处理区
18
一级碱喷淋装置
常温、常压
1
用于处理废水处理过程产生的废气，每2个月更换一次活性炭
19
二级活性炭吸附
常温、常压
20
RTO焚烧系统
燃烧温度1100℃，停留时间>1秒
1
用于处理生产过程中产生的高浓度有机废气，焚烧炉以天然气为辅助燃料
21
一级碱喷淋装置
常温、常压
图8.1-2全厂废气污染物收集及处理流程图
8.1.2无组织排放废气防治措施及评述
（1）生产装置区
①精己二酸车间一、二、三，多元醇酸酯增塑剂车间一、二，甲基庚烯酮车间，多佐胺车间一、二、三及突厥酮车间，每个车间内设置1条无组织废气收集总管，突厥酮及噻吩磺酰胺车间一、二，每个车间内设置2条无组织废气收集总管分别收集突厥酮装置和噻吩磺酰胺装置产生的无组织废气，按车间内产品生产线分别设置支管，各支管管线架设在生产装置的上方；含乙酸、HCl等腐蚀性废气的管线材质采用PP管，其他废气管线材质可采用碳钢管。
②生产装置中反应釜、高位槽、中间槽、中间罐等均加氮封，并通过控制物料进出平衡尽量维持高位槽、中间槽、中间罐等的液位平衡，以减少中间储罐的“呼吸”排放，生产投料过程均在微负压状态下完成，产生的呼吸气通过管线连接至生产装置上方的支管上，每根连接管线装有阀门控制开关。
③人工加料口旁设固定连接管线与支管相连，固定连接管线装有蝶阀等阀门控制开关，可采用活动或固定集气罩收集无组织废气，集气罩通过软管（活动集气罩）或固定管线（固定集气罩）与连接管线相连；敞口离心分离设备上方设固定集气罩，固定集气罩通过固定连接管线与支管相连，固定连接管线装有蝶阀等阀门控制开关。
（2）罐区无组织废气控制
拟建项目包括东、西两个储罐区。
储罐区所有储罐均加氮封，并通过PCV阀维持罐内微正压状态；原、辅料卸车过程和产品多元醇酸酯增塑剂、甲基庚烯酮，副产品盐酸、甲醇的装车过程均配置气相平衡管，以避免装卸过程的“大呼吸”排放，如图8.1-3所示；在天气炎热时对储罐进行喷淋降温，以减少“小呼吸”排放。
通过上述措施可以避免储罐的无组织废气排放。
图8.1-3罐区密闭装车示意图
（3）污水预处理站
拟建项目废水过程中会产生H2S、氨，原水收集池、中间水池等工艺过程存在一定程度的废气无组织排放，影响周边环境，污水处理站易产生无组织废气排放的工段通常集中在废水收集和污水生化处理工段，因此，拟对废水处理站的收集池、中间水池、混凝沉淀池、厌氧水解池、A/O生化池、二沉池等构筑物加盖封闭，从而减少废气的排放，并采用负压收集，收集率可达99.9%，收集后的废气经“一级喷淋洗涤＋二级活性炭吸附”处理后达标排放，改善周边环境。
（4）原料仓库
拟建项目原料仓库仅用于储存桶装或袋装原辅材料，均为密封包装，不进行原辅料的拆分，不会有物料暴露于空气中，因此产生无组织废气很少。
（5）危废暂存库
危废暂存库主要存储冷凝残液、脱溶残液、压滤废物、蒸馏残液、滤渣、分层废液、废活性炭、废催化剂、废甲醇、盐渣、废原料桶等。
为了减少废气产量，拟采取各项措施减少危险废物暴露面，将能密封的设备和空间尽量密闭，从而减少废气扩散空间。
对已产生的废气采用负压收集，收集率可达99.9%，收集后的废气经“一级喷淋洗涤＋二级活性炭吸附”处理后达标排放，从而大大减少了危废暂存库的无组织废气排放量。
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