文_史正奇 张新民

1 寿光卫东化工有限公司 2 苏州蓝贝环保有限公司

挥发性有机化合物(VOCs)治理主要有两类基本技术：一类是回收技术，对排放的VOCs 进行吸收、过滤或冷凝等，然后进行分离、提纯、循环利用等处理；第二类是销毁技术，通过氧化等化学反应，把排放的VOCs 进行分解转化为其他无毒无害的物质。吸附回收法和燃烧法是目前的主流方法，更高效成熟及可靠。吸附回收法主要用来吸附回收单一排放且排放量较高的VOCs，而RTO 焚烧炉主要用来治理多组份、回收价值不高、大风量、低浓度的VOCs。面对各种VOCs 治理技术，排污企业应依据排放废气的浓度、组分、风量，温度、 湿度、压力，以及生产工况等，合理选择治理技术。

某化工企业新建邻苯基苯酚（OPP）及磷酸酯阻燃剂（DOPO）车间，在生产过程中使用环己酮、石油醚（90 ～120）及甲苯作为有机溶剂，其排放量较多， 一定程度上污染了环境。因此，对OPP 及DOPO 车间产生的三股工艺尾气（甲苯、 环己酮及石油醚)进行吸附回收降浓治理， 以实现低能耗运行、节约物料，且排气浓度达到厂区综合治理设备（沸石转轮浓缩+催化氧化）的进气要求。

1 废气排放参数

考虑到甲苯属于特征污染物，为了降低后端综合治理设备的压力，决定将无组织的甲苯尾气和有组织的甲苯尾气并到一起进行收集后吸附治理，两个车间的三种工艺尾气统计后的排放参数详见表1。

表 1 三种工艺尾气排放参数统计

2 尾气治理规划

本新建项目中有组织的工尾气有四股，分别是OPP 车间的环己酮工艺尾气、OPP 车间的石油醚工艺尾气、DOPO 车间的甲苯工艺尾气以及BDP车间的甲苯及甲基环己烷工艺尾气。 这四股有组织的工艺尾气都具有排放气量不大、排放 浓度高的特点，确定对这四股有组织的工艺尾气采用吸附回收降浓治理，未回收的低浓度部分和其他无组织废气一起进入综合达标治理设备进行无害化治理。

经过吸附回收的有组织工艺尾气排气浓度已较低，和无组织工艺尾气合并后变成了大风量低浓度的工艺尾气，此类工艺尾气的治理适合采取沸石转轮吸附浓缩结合催化氧化的治理工艺，详见表2。

表2 工艺尾气治理设计规划

3 废气排放要求及回收目标

根据废气的特性、工艺尾气的排放特点及后端综合治理设备的要求，排气要求和吸附效率见表3。

表3 三种工艺尾气排放要求

4 工艺设计

4.1 工艺选择

挥发性有机物（VOCs）的处理方法繁多， 特点各异， 常用的有燃烧法冷凝法、吸收法、吸附法、膜分离法等， 各种处理方法的适用范围和特点如图1 所示。

图1 VOCs 处理方法使用范围及特点

结合本项目情况，推荐采用“冷凝+吸附”法来治理两个车间产生的挥发性有机物，初段冷凝结合高效吸附剂的吸附净化，可以完全实现OPP 及DOPO 车间挥发性有机物的达高效回收及有机溶剂循环利用。对于环己酮、石油醚及甲苯的吸附治理，推荐采用高性能吸附材料-非极性微孔树脂SMD-650 作为主要吸附材料。

4.2 运行工艺流程

①预处理：DOPO 车间排放的甲苯经过碱洗塔（二级喷淋+一级除雾） 和水洗塔（二级喷淋+二级除雾）进行预处理，主要是去除尾气中的酸性气体或粉尘。

②冷凝除雾：经过预处理的DOPO 车间基本尾气进入可拆卸式板式换热器， 冷媒采用-5 ～5℃浅冷水，通过初段冷凝来冷却一部分甲苯，冷凝后的甲苯进入除雾器。

③吸附净化：经过冷凝除雾后的甲苯工艺尾气进入SMD-650 非极性介孔树脂吸附装置， 采用二级吸附模式，即两个吸附罐同时吸附， 另外一个吸附罐处于脱附和冷却中的备用阶段。

④ 脱附回收：吸附到一定程度后的SMD 非极性介孔树脂，采用蒸汽（100℃，稳压控制）进行脱附， 脱附出的甲苯和水蒸气首先进入冷凝器进行冷凝。 冷凝液化的有机物和水一起进入回收槽，混合液经过重力分层后回收有机物甲苯。

⑤降温：脱附完的SMD 高吸附罐需引入空气对其以及其所载的SMD 高分子吸附材料进行冷却。

⑥回收：采用SMD 非极性介孔树脂作为吸附材料的吸附装置-LBR-3500B 对甲苯的吸附回收效率设定为大于99%。

4.3 工艺设计参数

工艺运行及所需设备关键设计参数见表4。

表4 设备关键设计参数

①废气成分及处理要求： 排放质量浓度波动较大，需充分考虑饱和吸附量和吸 附切换时间，且进气中如含有氯化氢气体，双方需严格监管氯化氢的去除率，禁止氯化氢气体进入设备。

②处理气量确定：根据废气性质、废气流量及浓度，考虑处理系统留有一定的操作余量， 确定吸附装置LBR-1600T、LBR-1600M 的废气处理能力Q=1600m3/h； 吸附装置 LBR-1500B 的废气处理能力Q=3500m3/h。

③系统阻力：系统阻力包括管路系统和吸附器本身的阻力， 根据计算和实际经验， 确定整个系统的阻力为3500Pa以内。

④空塔气速：根据类似工程经验以及借鉴《吸附法工业有机废 气治理工程技术规范》中其他吸附装置的要求，本设计确定空塔气速为＜0.15m/s。

⑤吸附进气温度：＜30℃。

⑥脱附温度： 100 ～110℃。

5 经济效益分析

根据工程经验和经济分析计算，每年收益为162 万元，3a可收回投资并产生利润， 且为后端综合达标治理设备治理减轻了负担， 实现环保和经济效益。效益统一。