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化工工业废气污染概况与工艺思路

本文摘要:一、无机化工工业废气污染特征无机化学工业排放废气中的主要污染物包罗颗粒物、重金属及其化合物、二氧化硫、硫酸雾、硫化氢、氯气、氯化氢、氰化物、氟化物、氮氧化物、氨气、砷化物、铬酸雾等。

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一、无机化工工业废气污染特征无机化学工业排放废气中的主要污染物包罗颗粒物、重金属及其化合物、二氧化硫、硫酸雾、硫化氢、氯气、氯化氢、氰化物、氟化物、氮氧化物、氨气、砷化物、铬酸雾等。二、业主痛点与技术挑战无机化学工业污染物的排放控制和治理,思量无机化学工业生产历程中的原辅质料、生产工艺、产物特征、污染物特性以及污染物治理技术等,本尺度凭据无机盐行业分类将无机化学工业分:铬化物、钡、锶盐、氰化物、硼化物及硼酸盐、硫化物和硫酸盐、硅化物及硅酸盐、氯化物和氯酸盐、氟化物、碘化物和碘酸盐、溴化物及溴酸盐、钙镁化物和钙镁盐、氧化物、过氧化物、氢氧化物、无机重金属化合物、单质等。

其中对重金属化合物又分细分为为锌化合物、锰化合物、镍化合物、钼化合物、铜化合物、铅化合物、镉化合物、锡化合物、汞化合物、钴化合物、锆化合物、银化合物。本尺度划定了含差别重金属的无机化合物工业的水、大气污染控制尺度。

行业的废气的主要泉源于①在原料处置惩罚、混配、研磨、收支炉窑、焙烧和输送等历程中发生的含工业粉尘的废气;②在焙烧和干燥工段,窑炉发生的含二氧化硫、颗粒物等为主的废气;③产物生产历程的破坏、包装工段会发生含颗粒物的工艺废气;④在浸取或萃取历程发生的种种酸雾(如硫酸雾、盐酸雾等)、氨气、有机气体等。主要控制污染物有颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、酸雾及涉及的相关污染物等。

三、无机化工工业废气工艺思路无机化学工业大气污染控制项目有:颗粒物、二氧化硫、硫化氢、氯化氢、氯气、硫酸雾、氟化氢、氰化氢、氮氧化物、氨、铬酸雾、重金属及其化合物等。①颗粒物控制技术颗粒物是无机化学工业产物生产中废气的主要控制污染物,且颗粒物通常是产物自己的细小微粒,因而通过除尘,在控制颗粒物排放的同时,也控制了污染物的排放。行业较为先进的除尘技术主要是袋式除尘和静电除尘。

(1)袋式除尘布袋除尘器是一种高效、稳定的干式除尘器。由于袋式除尘器不受烟尘比电阻的影响,去除细颗粒物的能力优于电除尘器。

袋式除尘器的总除尘效率在 99.5%以上,最高可达99.99%,颗粒物排放浓度甚至可低于 10 mg/m3 以下。袋式除尘器的运行用度主要是更换滤袋,电能消耗主要来自设备阻力、清灰系统及卸灰系统。

(2)静电除尘现在,我国静电除尘技术已经靠近国际先进水平。静电除尘器最大的优点是设备阻力低,处置惩罚烟气量大,去除率高,运行用度低,维护事情量少,使用温度规模广,除尘效率为99.0%~99.8%,颗粒物排放水平可达 50 mg/m3 以下,甚至到达 30 mg/m3 以下。②二氧化硫控制技术二氧化硫也行业废气排放中主要控制的污染物,多接纳石灰/石灰石—石膏法、钠碱法、双碱法、氨法、离子液循环吸收法和氧化锌法。

(1)石灰石——石膏法石灰石——石膏法是接纳石灰石作为脱硫剂,石灰石经破碎磨成细粉与水混淆制成吸收浆液,主要特点是工艺技术成熟,应用最多;脱硫率高,一般大于 95%;吸收剂消耗少,Ca/S 比靠近 1.0。但实际历程中,容易发生二次渣污染和水污染;脱硫发生大量的石膏,使用价值较低,设备及管道易堵塞;消耗大量石灰石资源。(2)氢氧化钠湿法脱硫氢氧化钠法是一种脱硫率最高、流程较短、占地面积较小的脱硫方法,但由于烟气量大且浓度较高,氢氧化钠的消耗量将会较大,造成运行成本较高。

(3)氨法脱硫工艺该脱硫工艺以氨水为脱硫剂,副产硫酸铵化肥。烟气经烟道自底部进入脱硫塔。氨水自塔顶喷淋洗涤烟气。

烟气中二氧化硫被洗涤吸收后除去,净烟气再通过设在塔顶的除雾器除沫后,排入烟囱。洗涤液中发生的约 30%的硫酸铵溶液,经蒸发结晶处置惩罚后可以获得固体硫酸铵。(4)喷雾干燥法脱硫工艺喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳后,用泵打入位于吸收塔内的雾化妆置,在吸收塔内,被雾化成细小雾滴的吸收剂与烟气混淆接触,与烟气中的二氧化硫发生化学反映生成 CaSO3 和 CaSO4,烟气中二氧化硫被脱除。

脱硫反映产物及未被使用的脱硫剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘后排放。(5)离子液循环吸收法离子液循环吸收法是使用以离子液为主要身分吸附剂具有良好的吸收能力息争吸能力的特点,在低温下吸收二氧化硫,高温下将吸收剂中的二氧化硫再生出来,从而脱除和接纳烟尘中二氧化硫。离子液循环吸收法脱硫工艺主要由烟气预洗涤系统、二氧化硫吸收系统、离子液再生系统、离子液净化系统及二氧化硫制酸等部门组成。

该方法适用规模宽,烟气含硫量在 0.02%~5%的规模内运行成本稳定,对各种烟气无限制,脱硫效率最高可达 99.5%。(6)氧化锌法在工业中使用含氧化锌物料配制成氧化锌浆液,在吸收设备中与低浓度二氧化硫烟气充实接触,使用氧化锌与二氧化硫反映生成亚硫酸锌,通过鼓入空气将亚硫酸锌和亚硫酸氢锌氧化为硫酸锌,运行中脱硫效率可达 98.6%。③氮氧化物在氧化锌等重金属氧化物生产的时候经常用到氧化焙烧、煅烧炉等设备,此类设备在燃烧天然气或生物质时发生的大气污染物较少,但在燃煤或燃烧重油的情况下,会发生氮氧化物,大气氮氧化物处置惩罚较多接纳选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR),SCR 法在工业应用时脱氮效率通常为 85%~90%,但设备投入资金较大。

现在有相关的研究将脱硫脱氮脱重金属等设备举行整合,淘汰设备投资。如胡满银等人研究的研究效果讲明SCR法用以飞灰为载体的 CuO 吸收剂,SO2、NOx 的脱除效率可到达 95%、90%以上。现在,NOx 不是行业的主要污染物,因此大多数企业并未配备脱氮设备,从调研数据可看出部门企业的氮氧化物排放浓度凌驾《大气污染物综合排放尺度》(GB 16297-1996)相关限值,因此氮氧化物的尺度限值应凭据现阶段 SCR 的相关应用情况举行合理确定。④含汞废气的处置惩罚汞盐和锡盐等重金属盐的生产历程中会发生部门含汞废气。

现在,海内净化汞蒸汽常用吸收法、吸附法、气相反映法、冷却法及团结净化法等。吸收法多接纳具有较高氧化还原电位的物质,如高锰酸钾(KMnO4)、次氯酸钠溶液等,它们与汞蒸汽作用时具有反映速度快,净化效率高、溶液浓度低、不易挥发、沉淀物少等特点。固体吸附法使用某种化学物质处置惩罚过的活性炭作为汞吸收剂,在汞冶炼或其他高浓度或大气量含汞废气治理中思量到经济成本的因素,也接纳多硫化钠处置惩罚的焦炭作吸附剂。冷却法是基于汞蒸发速度与温度成正比,通过降低空气中的汞蒸汽饱和度来淘汰空气中含汞废气的含量的方法,详细分为常压冷凝法和加压冷凝法。

团结净化法的原理是高浓度含汞尾气,如汞冶炼、含汞废渣火法处置惩罚等历程的尾气,往往需要多种方法团结净化,使含汞尾气达标排放,如冷凝-吸收法等。⑤氯气和氯化氢氯气和氯化氢一般接纳水洗后碱液吸收工艺,技术成熟可靠,效果稳定。⑥硫酸雾和碱雾硫酸雾是在无机重金属化合物生产历程中烟气制酸或酸浸等工序发生的含酸蒸汽。为了对硫酸雾举行有效的控制,通常在产气点设置密封抽汽装置,然后用碱液淋洗塔举行吸收净化。

碱雾是在以重金属无机化合物生产历程中举行碱烧、浸取等工序中发生的碱性蒸汽。通常在产气点设置密封抽汽装置,然后用弱酸液或水淋洗塔举行吸收净化,其中吸收液循环使用,最终排挤的吸收液进入企业污水处置惩罚系统,其污染物控制转入水污染物控制。

⑦氟化物由于氟化氢具有很强的毒性,对情况(主要是车间情况)存在较大影响,通常在产气点加装集气罩强制抽风举行收集含氢氟酸的气体后,通过水喷淋吸收的方法吸收含酸气体,接纳该方法可去除约 70%的氟化氢。⑧铬酸雾凭据调研,铬酸雾主要是铬酐生产历程排放量较大,现企业一般用填料塔碱吸收处置惩罚铬酸雾尾气。

编辑:龚戚谦,技术泉源与支持:环保部、环保智库、百度学术、广东骊江环保等。


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