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化工生产中尾气处理技术分析

2022-03-15徐文胜

山西化工 2022年7期
关键词:化学物质冷凝尾气

徐文胜

(山西省忻州生态环境监测中心,山西 忻州 034000)

引言

作为化工行业生产的主要问题之一,尾气排放工作的质量高低会直接影响化工企业的环保效果。在尾气排放不能对内部含硫物质进行处理时,便容易降低周围的环境质量,既不能满足企业的正常发展需要,也不能提高周围居民的生活品质,因此需要化工企业注重尾气处理技术的应用。结合一些尾气处理技术的水平有限,在实际应用中并无法发挥良好的处理效果,因此有必要对当前的尾气处理系统进行探讨,最终通过先进、高效技术的使用,实现尾气全覆盖、深度的处理。

1 常见的尾气处理技术

1.1 冷凝法

冷凝法是专门用于处理高浓度硫化物尾气的一种方法,在原理上结合硫化物的高沸点特征,可以通过冷凝作用使其冷冻,这时便可以在尾气中对硫化物进行脱除和回收。另外,冷凝法在应用过程中还需要结合硫化物的性质对温度进行控制,否则容易在硫化物温度的影响下降低处理效果,需要注意的是,在尾气浓度过低时不适合选择冷凝法[1]。

1.2 连续热燃烧法

当前连续热燃烧法在应用中较为广泛,不过在成本上投入较高,具体需要先设置三室蓄热间,如果企业经济情况允许可以设置两室蓄热室,需要将蓄热室同时和尾气排放口相连,并在连接位置设置加热装置,这样可以对尾气进行加热(750 ℃~760 ℃),在尾气温度不断提高中内部化学物质就会氧化,从而实现初步剥离。当尾气进入蓄热间后,温度较高的尾气会使蓄热间的温度提高进而实现连续的燃烧效应,在不断的化学物质燃烧和促氧化过程下,将尾气燃烧成H2O 和CO2。

1.3 直接燃烧法

直接燃烧法有着原理简单和效率高的特点,不过在成本和能耗上较大,需要化工企业做好选择参考。具体需要通过尾气收集技术将尾气收集,然后通过高温处理进行加热燃烧,燃烧的能源一般为天然气和煤油,可以更好地保持高温温度。在燃烧中会使化学有机物得到氧化燃烧,起到控制尾气污染的作用,作为常见尾气处理方法中效率最高的技术,直接燃烧法的效率可达10 000 m3/h,不过鉴于能耗较大,需要应用在尾气浓度大和排放量大的企业中。

1.4 水碱处理法

水碱处理法在应用范围上没有以上处理方法广泛,不过也有着一定的处理效果,会通过水碱和尾气中化学物质的中和效益,实现对尾气的处理。具体会将水碱直接放在尾气管道排放通道中,在相互接触下产生固态物质,例如酸盐等,在做好对固态物质的收集清理下,提高该处理方法的应用价值[2]。

2 尾气处理系统组成设计

在目前的化工企业发展中,尾气排放中往往具有多种化学物质,因此仅靠单一的处理方法无法实现对尾气的有效处理,因此需要通过处理系统的设计,确保尾气的处理效果,下面对系统组成中的分类、收集和循环系统利用进行分析[3]。

2.1 尾气分类

针对以上四种常见的尾气处理方法而言,在化学有机物处理范围和浓度上存在差异性,需要通过尾气分类工序,确保不同类型的尾气可以得到对应的处理。对尾气处理系统的设置而言,需要结合化工生产的流水线进行,通过化工生产的过程将流水线的尾气排放进行分类,具体需要设置专用的通道,通道一端和流水线相连,另一端和处理系统相连,这样可以直接使分类的尾气进入专门的处理系统中。

2.2 尾气搜集

尾气搜集的作用是将尾气进行集中,从而提高处理系统的处理效果,具体需要建设专用的尾气排放通道,然后对尾气排放的方向进行确定,同时借助风扇等排气设施,确保尾气可以集中排放到指定的区域或者系统中。

2.3 尾气循环利用系统

结合实际的尾气处理工作看,上述处理技术在处理效果上并不能达到100%,因此在尾气经过处理后直接排放便容易对环境造成污染,因此在进行尾气处理过程中需要设置尾气循环利用系统,既可以降低尾气污染物的排放量,也可以降低生产耗能。结合部分尾气可以作为燃料使用,因此在进行尾气处理后需要借助管路将尾气进行再集中,然后导入燃烧部门进行反复利用。

3 尾气处理技术的发展方向

随着时代的不断发展,在科学技术的支持下对尾气处理技术进行了创新和优化,除了以上四种常见的尾气处理方法外,目前还有着一些新型的尾气处理技术,例如催化技术、吸附技术和生物技术等,为以后的尾气处理技术升级提供了方向。

3.1 催化技术

催化技术从本质上是通过化学物质之间的反应,完成有害物质朝着无害物质的转换,进而实现对尾气的净化。在实际应用中需要结合不同的尾气分类结果对催化剂种类进行选择,然后将其传输至尾气的搜集系统中,通过化学反应不断净化尾气。结合实际的应用情况看,受到催化技术只能支持单一的化学反应限制,因此不能作为主要的尾气处理技术,尾气中化学物质较为复杂时,催化剂还可能引发负面效果。不过在医药化工中,结合尾气化学物质的种类较少,可以通过分类工作后利用催化技术,且有着较好的应用效果。

3.2 吸附技术

吸附技术的原理较为简单,将一些具有化学有机物吸收能力的物质进行利用,可以借助其吸附能力不断将尾气中的化学物质进行提取,通过对尾气排放路径上的吸附物质进行及时清理和更换,可以提高该技术的处理效果。结合实际的研究应用,活性炭在吸附物质中有着较高的应用效果,具体可以分为纤维吸附和颗粒吸附,针对颗粒吸附而言,在吸附量上较低,不过在吸附种类上较为丰富,还可以对一些无机物质进行吸附,所以在浓度低和回收价值低的尾气中有着较高的应用价值。针对纤维吸附而言,在吸附量上较大,不过只能吸收有机物质,所以在面对高浓度和高回收价值的尾气中有着良好的应用价值。需要注意的是,吸附过程中的吸附物质存在使用寿命,因此需要做好定期更换工作。

3.3 生物技术

生物技术是一种新型的尾气处理技术,其原理是在进行尾气收集后通过水解原理将尾气中的可溶物质转化为水解物,最终导入生物池,借助水中微生物对水解物质进行吸收。该生物技术有着环保、可循环利用的价值,不过受限于微生物对水资源的依赖,在化学有机物不断融于水中时会影响微生物的生存,所以在水资源的消耗上较大,需要化工企业合理选择。

4 结语

化工生产中必然会伴随着尾气排放,结合尾气中含有的化学有机物而言,会对环境造成一定的污染,因此需要通过尾气处理技术确保尾气排放的环保性。结合常用的尾气处理技术,单一的处理技术并不能满足实际的尾气处理需要,因此要通过系统设计加强尾气处理效果,同时注重各种尾气处理技术的选择,实现对尾气有效地处理。另外在时代的发展下,新的尾气处理技术得到的完善和应用,化工企业可以结合尾气处理的情况合理应用新的处理技术,最终降低处理成本,提高处理效果,满足企业的经济效益和环保效益需要。

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