摘要:化工品倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)廢氣種類(lèi)繁多,包括烴類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)等,其釋放到空氣中即污染環(huán)境,又危害人體健康,而且還造成了資源的浪費(fèi)。不同的化工品揮發(fā)性、水溶性、毒性、易燃易爆性等物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)各不相同,回收處理方法也各式各樣。常規(guī)的物理法,如冷凝法、洗滌吸收法、吸附法等,處理工藝簡(jiǎn)單,適用范圍廣,投資少,仍是化工品庫(kù)廢氣處理的主要選擇,尤其是它們的組合工藝,在化工品有機(jī)廢氣回收中應(yīng)用較多。本文對(duì)苯酚的廢氣處理進(jìn)行了研究,對(duì)于苯酚的廢氣處理提出了可處理的方案。
1前言
化工品倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)廢氣種類(lèi)繁多,包括烴類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)等,其釋放到空氣中即污染環(huán)境,又危害人體健康,而且還造成了資源的浪費(fèi)。不同的化工品揮發(fā)性、水溶性、毒性、易燃易爆性等物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)各不相同,回收處理方法也各式各樣。常規(guī)的物理法,如冷凝法、洗滌吸收法、吸附法等,處理工藝簡(jiǎn)單,適用范圍廣,投資少,仍是化工品庫(kù)廢氣處理的主要選擇,尤其是它們的組合工藝,在化工品有機(jī)廢氣回收中應(yīng)用較多。
常用的組合工藝就是“冷凝+吸附”,大部分化工品通過(guò)該工藝即可被回收處理,而苯酚的凝固點(diǎn)高(40.6℃),容易結(jié)晶析出,阻塞管道和設(shè)備,不適合用冷凝法處理,相關(guān)組合工藝也在苯酚廢氣處理方案中使用受限。
2苯酚的特性及危害
苯酚凝固點(diǎn)為40.6℃,常溫下是無(wú)色針狀結(jié)晶。微溶于水,與大約8%水混合可液化,65℃以上能與水混溶;易溶于有機(jī)溶劑,可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、揮發(fā)油、強(qiáng)堿水溶液。
苯酚腐蝕性極強(qiáng),接觸后會(huì)使局部蛋白質(zhì)變性,對(duì)皮膚、粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用。其毒性較大,可抑制中樞神經(jīng)或損害肝、腎功能。吸入高濃度的苯酚蒸汽可導(dǎo)致頭暈、頭痛、乏力、視力模糊、肺水腫,誤食進(jìn)入消化道引起消灼傷和胃腸道穿孔,嚴(yán)重者引起腎功能衰竭和呼吸衰竭。苯酚是促進(jìn)癌細(xì)胞活化和增值的內(nèi)分泌干擾物,能對(duì)動(dòng)物雌性激素、甲狀腺素、兒茶酚胺等表現(xiàn)出顯著的干擾效應(yīng),可導(dǎo)致人類(lèi)生殖障礙、發(fā)育異常、癌癥及復(fù)雜的生態(tài)效應(yīng)。空氣中的苯酚通過(guò)呼吸、皮膚進(jìn)入人體,使蛋白質(zhì)變性、沉淀,損害和抑制粘膜、心血管、中樞神經(jīng)系統(tǒng),苯酚廢氣進(jìn)入水體會(huì)影響水生生物和農(nóng)作物的生理功能。苯酚的廣泛使用和嚴(yán)重的環(huán)境影響促使其廢氣、廢水治理尤為重要。國(guó)家也制定了嚴(yán)格的含酚廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
3苯酚廢氣處理方式
根據(jù)資料查詢(xún),治理苯酚的技術(shù)有吸附法、吸收法、生物降解、光催化降解等。其中吸附、生物降解、光催化降解等方法常用于含酚廢水處理,生物降解、光催化降解屬高新技術(shù),治理效果好,但收催化劑(多為T(mén)iO2)的價(jià)格限制,投資也高,多用于苯酚廢水處理;生物降解的管理要求高、操作方法煩瑣,要求廢水中不含有焦油或油類(lèi)物質(zhì),不然會(huì)使微生物死亡;光催化降解和生物降解會(huì)損壞苯酚分子,而物理法治理過(guò)程中苯酚分子沒(méi)有被破壞,可回收利用?;钚蕴课郊夹g(shù)[1]在去除水體中的有機(jī)污染物方面使用最為廣泛的物理法,由于活性炭具有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積,其吸附技術(shù)尤其適合低濃度的有機(jī)污染物的處理,經(jīng)脫附后苯酚可重復(fù)利用。但活性炭吸附技術(shù)一般不用于治理苯酚廢氣,因?yàn)楸椒右坏┪龀龃缶w顆粒會(huì)阻塞活性炭的孔結(jié)構(gòu),影響后續(xù)吸附。
3.1清水洗滌吸收技術(shù)
苯酚廢氣的處理方法相對(duì)較少,除焚燒處理外,常用洗滌吸收技術(shù),工藝流程為:苯酚廢氣由收集總管經(jīng)排放氣壓縮機(jī)增壓后或經(jīng)風(fēng)機(jī)抽入洗滌塔的底部,與塔頂?shù)膰娏苄迈r水或堿液進(jìn)行逆流傳質(zhì),進(jìn)行洗滌吸收。洗滌吸收苯酚尾氣后的噴淋水(富液)經(jīng)循環(huán)泵打到塔頂循環(huán)利用,當(dāng)檢測(cè)飽和后打入緩沖罐,送入廢水處理裝置進(jìn)行處理,脫除水中的苯酚、丙酮。洗滌脫除苯酚的尾氣從塔頂高空排放。流程見(jiàn)下圖:
該法工藝操作簡(jiǎn)單,吸收效果好,但耗水量大,同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生大量的廢液,實(shí)際就是將廢氣污染轉(zhuǎn)化為廢水污染,整體運(yùn)行成本較高。
3.2生物洗滌吸收技術(shù)
很多學(xué)者將生物法運(yùn)用到苯酚廢氣處理上,生物洗滌技術(shù)是將生物循環(huán)液替代清水,廢氣再填料塔中發(fā)生吸收,廢氣中苯酚轉(zhuǎn)移到液相,部分苯酚被吸收塔內(nèi)填料上的生物膜在塔內(nèi)降解,其余的苯酚隨循環(huán)液流回流到循環(huán)水槽和原液混合而得到稀釋?zhuān)缓笾饾u在水槽中降解去除。由于生物膜和生物循環(huán)液對(duì)污染物的降解作用可持續(xù)重復(fù)利用,維持較高的凈化效率。劉玉紅等對(duì)生物洗滌技術(shù)和常規(guī)的清水洗滌效果進(jìn)行了試驗(yàn)對(duì)比,生物洗滌的循環(huán)運(yùn)行效果比常規(guī)的清水吸收效果好的多。
但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生物洗滌技術(shù)不適合高濃度苯酚廢氣處理,當(dāng)苯酚負(fù)荷在30g/(m3.h)左右時(shí),長(zhǎng)期運(yùn)行的平均去除率在97%左右。當(dāng)苯酚負(fù)荷超過(guò)50g/(m3.h)時(shí),液相中苯酚會(huì)出現(xiàn)累計(jì),影響回收系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,還需進(jìn)一步提高強(qiáng)化微生物的降解能力。
4苯酚廢氣處理其他問(wèn)題總結(jié)
苯酚具有一定的酸性,性質(zhì)活潑,與醛、酮反應(yīng)生成酚醛樹(shù)脂、雙酚A,與醋酐;水楊酸反應(yīng)生成醋酸苯酯、水楊酸酯。還可進(jìn)行鹵代、加氫、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反應(yīng)。避免與常溫下可發(fā)生反應(yīng)的廢氣共用同一廢氣回收管線。
苯酚腐蝕性極強(qiáng),其凝液對(duì)管道和設(shè)備的腐蝕較大,對(duì)管道和設(shè)備材質(zhì)要求較高,一般為304或304L材質(zhì)。同時(shí)為保證苯酚不在廢氣管道中產(chǎn)生凝液或結(jié)晶,需對(duì)其廢氣管道進(jìn)行加熱保溫。
來(lái)源:《工業(yè)》 作者:田鶴 姜坤
特此聲明:
1. 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)。
2. 請(qǐng)文章來(lái)源方確保投稿文章內(nèi)容及其附屬圖片無(wú)版權(quán)爭(zhēng)議問(wèn)題,如發(fā)生涉及內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,文章來(lái)源方自負(fù)相關(guān)法律責(zé)任。
3. 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日內(nèi)起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)益。