废气处理工艺流程选择及其应用废气处理工艺流程选择及其应用.pdf

废气治理 废气处理工艺流程选择及其应用 齐慧敏 刘忠生 林大泉 (抚顺石油化工研究院,抚顺 113001) 摘 要: 介绍了废气处理流程选择方法,并相应地介绍了部分应用实例。 关键词: 废气处理 流程选择 工业应用 1 前言 对从事废气治理和研究的工程技术人员来 说,经常面临如何正确选择废气处理工艺流程的 问题, 以下通过对废气处理工艺单元及其组合选 择应用的介绍希望能给大家一些启示。 2 常见于废气中的污染物种类及其处理工艺 单元 211 废气中的污染物种类及来源 众所周知, 常见于废气中的污染物种类主要 有粒子物质、含硫化合物、有机化合物、含氮化合 物、一氧化碳、卤素及其化合物等。 其中, 粒子物质主要是由电力、冶金、石油化 工、建材、机械、轻工等部门产生的烟尘、生产性粉 尘,以及烟雾。按其粒径大小通常分为:粗粒粉尘 (直径 100 Lm 以上)、细粒粉尘 (直径小于 100 Lm)、雾( 011~ 10 Lm)和烟( 01001~ 1 Lm)。 含硫化合物主要是指二氧化硫和硫化氢, 在 工业化国家排入大气中的 SO2 约 70%以上来源 于矿物燃料的燃烧,特别是来自火力发电厂。硫 化氢则大多产生于炼油、炼焦、煤气、人造丝、硫化 染料、橡胶等工业。 通过工业废气排入大气中的有机化合物主要 是碳氢化合物, 如烷烃、烯烃、芳香烃等,另外还有 含硫有机化合物、含氮有机化合物和含氯有机化 合物。这些物质大多产生于石油化工厂、炼油厂、 机动车等,有的有恶臭或刺激性气味,对人体各种 器官有刺激和毒害作用, 有的是致癌物质。 常见于废气中的含氮化合物是 NO 和 NO2, 大多产生于煤炭、油品的燃烧过程, 以及硝酸、氮 肥、炸药等的生产过程。 CO主要来源于含碳物质的不完全燃烧或不 完全氧化, 常见于汽车尾气,冶金工业的炼钢、炼 焦,石油化学工业的催化裂化再生烟气、丙烯腈尾 气等。 作为大气污染物的卤素及其化合物主要是 氯、氟及其氢化物,含氯和氯化氢废气主要来自氯 碱厂和利用其作原料的各类工厂, 氟化氢污染主 要来自磷肥生产和电解铝工业。此外, 四氟乙烯、 氟里昂以及某些催化剂和助剂的制造过程也产生 氟污染问题。 212 废气污染物处理单元选择 用于上述污染物处理的工艺单元有旋风分 离、过滤、静电捕集、洗涤、吸收、吸附、冷凝、燃烧、 催化燃烧、催化还原等。 常见废气的处理单元如表 1。 表 1 常用废气处理单元及适用范围 废气种类 常用处理方法 粒子污染物 旋风分离、过滤、静电捕集、湿式洗涤 硫氧化物 吸收和吸附 硫化氢 吸收、吸附、催化氧化、催化还原或它 们的组合工艺 CO 废气 燃烧或催化燃烧 卤素及其化 合物废气 以吸收工艺为主 旋风分离、过滤、静电捕集和湿式洗涤常用于 粒子污染物的控制。用于硫氧化物控制的工艺单 收稿日期: 2004- 01- 15 作者简介:齐慧敏, 女, 高级工程师。1984 年毕业于抚顺 石油学院石油化工工程专业, 获学士学位, 现从事石油化 工环境工程工艺研究与设计工作。电话: 0413- 6389344 #27# 2005 年第 28 卷第 1 期 石 油 化 工 环 境 保 护 ENVIRONMENTAL PROTECTION IN PETROCHEMICAL INDUSTRY 元主要是吸收和吸附, 而用于硫化氢净化和利用 的工艺单元则涉及吸收、吸附、催化氧化、催化还 原以及它们的组合工艺。在处理含 CO 废气时, 通常采用燃烧和催化燃烧工艺。在处理含氮氧化 物废气时,通常采用吸收、吸附和催化还原。在处 理含卤素及其化合物废气时, 则以吸收工艺为主。 含有机化合物废气涉及多种、多样不同物理化学 性质的化合物, 因此,其处理工艺涉及大多数废气 处理单元过程, 包括过滤、洗涤、吸收、吸附、冷凝、 燃烧、催化燃烧、催化还原等。 3 废气处理工艺单元组合 前文介绍了常见于废气中的污染物及其有关 的处理工艺单元,对于一种拟处理的废气,如何选 择工艺单元,以及是否进行工艺单元组合,取决于 废气中的污染物种类、污染物浓度以及处理要求 等因素。 如果废气中仅含粒子污染物, 且污染物粒径、 浓度以及处理要求与所选工艺单元适宜,可在重 力沉降、旋风分离、湿式洗涤、过滤、静电捕集等工 艺单元中选择其一作为处理方法。 如果废气中仅含有机化合物, 且化合物性质、 浓度以及处理要求与所选工艺单元适宜,可在吸 收、吸附、冷凝、燃烧、催化燃烧等工艺单元中选择 其一作为处理方法。 但是,许多废气中含有一种以上污染物, 且污 染物性质复杂、浓度高、处理要求严,此时仅采用 一种处理单元就难以经济有效地达到处理目的。 因此,需要两种或两种以上的工艺单元组合应用。 例如, 一种烟气粉尘浓度很高, 粉