摘要:化工品倉儲庫廢氣種類繁多,包括烴類、酯類、酮類、醚類等,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。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、化學性質各不相同,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,處理工藝簡單,適用范圍廣,投資少,仍是化工品庫廢氣處理的主要選擇,尤其是它們的組合工藝,在化工品有機廢氣回收中應用較多。本文對苯酚的廢氣處理進行了研究,對于苯酚的廢氣處理提出了可處理的方案。
1前言
化工品倉儲庫廢氣種類繁多,包括烴類、酯類、酮類、醚類等,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。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、化學性質各不相同,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,處理工藝簡單,適用范圍廣,投資少,仍是化工品庫廢氣處理的主要選擇,尤其是它們的組合工藝,在化工品有機廢氣回收中應用較多。
常用的組合工藝就是“冷凝+吸附”,大部分化工品通過該工藝即可被回收處理,而苯酚的凝固點高(40.6℃),容易結晶析出,阻塞管道和設備,不適合用冷凝法處理,相關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
苯酚凝固點為40.6℃,常溫下是無色針狀結晶。微溶于水,與大約8%水混合可液化,65℃以上能與水混溶;易溶于有機溶劑,可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、揮發(fā)油、強堿水溶液。
苯酚腐蝕性極強,接觸后會使局部蛋白質變性,對皮膚、粘膜有強烈的腐蝕作用。其毒性較大,可抑制中樞神經或損害肝、腎功能。吸入高濃度的苯酚蒸汽可導致頭暈、頭痛、乏力、視力模糊、肺水腫,誤食進入消化道引起消灼傷和胃腸道穿孔,嚴重者引起腎功能衰竭和呼吸衰竭。苯酚是促進癌細胞活化和增值的內分泌干擾物,能對動物雌性激素、甲狀腺素、兒茶酚胺等表現出顯著的干擾效應,可導致人類生殖障礙、發(fā)育異常、癌癥及復雜的生態(tài)效應。空氣中的苯酚通過呼吸、皮膚進入人體,使蛋白質變性、沉淀,損害和抑制粘膜、心血管、中樞神經系統,苯酚廢氣進入水體會影響水生生物和農作物的生理功能。苯酚的廣泛使用和嚴重的環(huán)境影響促使其廢氣、廢水治理尤為重要。國家也制定了嚴格的含酚廢水排放標準。
3苯酚廢氣處理方式
根據資料查詢,治理苯酚的技術有吸附法、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,治理效果好,但收催化劑(多為TiO2)的價格限制,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物質,不然會使微生物死亡;光催化降解和生物降解會損壞苯酚分子,而物理法治理過程中苯酚分子沒有被破壞,可回收利用?;钚蕴课郊夹g[1]在去除水體中的有機污染物方面使用最為廣泛的物理法,由于活性炭具有發(fā)達的孔結構和巨大的比表面積,其吸附技術尤其適合低濃度的有機污染物的處理,經脫附后苯酚可重復利用。但活性炭吸附技術一般不用于治理苯酚廢氣,因為苯酚一旦析出大晶體顆粒會阻塞活性炭的孔結構,影響后續(xù)吸附。
3.1清水洗滌吸收技術
苯酚廢氣的處理方法相對較少,除焚燒處理外,常用洗滌吸收技術,工藝流程為:苯酚廢氣由收集總管經排放氣壓縮機增壓后或經風機抽入洗滌塔的底部,與塔頂的噴淋新鮮水或堿液進行逆流傳質,進行洗滌吸收。洗滌吸收苯酚尾氣后的噴淋水(富液)經循環(huán)泵打到塔頂循環(huán)利用,當檢測飽和后打入緩沖罐,送入廢水處理裝置進行處理,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。流程見下圖:
該法工藝操作簡單,吸收效果好,但耗水量大,同時又會產生大量的廢液,實際就是將廢氣污染轉化為廢水污染,整體運行成本較高。
3.2生物洗滌吸收技術
很多學者將生物法運用到苯酚廢氣處理上,生物洗滌技術是將生物循環(huán)液替代清水,廢氣再填料塔中發(fā)生吸收,廢氣中苯酚轉移到液相,部分苯酚被吸收塔內填料上的生物膜在塔內降解,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,然后逐漸在水槽中降解去除。由于生物膜和生物循環(huán)液對污染物的降解作用可持續(xù)重復利用,維持較高的凈化效率。劉玉紅等對生物洗滌技術和常規(guī)的清水洗滌效果進行了試驗對比,生物洗滌的循環(huán)運行效果比常規(guī)的清水吸收效果好的多。
但試驗發(fā)現生物洗滌技術不適合高濃度苯酚廢氣處理,當苯酚負荷在30g/(m3.h)左右時,長期運行的平均去除率在97%左右。當苯酚負荷超過50g/(m3.h)時,液相中苯酚會出現累計,影響回收系統的穩(wěn)定運行,還需進一步提高強化微生物的降解能力。
4苯酚廢氣處理其他問題總結
苯酚具有一定的酸性,性質活潑,與醛、酮反應生成酚醛樹脂、雙酚A,與醋酐;水楊酸反應生成醋酸苯酯、水楊酸酯。還可進行鹵代、加氫、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反應。避免與常溫下可發(fā)生反應的廢氣共用同一廢氣回收管線。
苯酚腐蝕性極強,其凝液對管道和設備的腐蝕較大,對管道和設備材質要求較高,一般為304或304L材質。同時為保證苯酚不在廢氣管道中產生凝液或結晶,需對其廢氣管道進行加熱保溫。
來源:《工業(yè)》 作者:田鶴 姜坤
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