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精细化工行业建设项目环境管理指南及应用
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摘要:精细化工作为化学工业中重要组成部分,在我国国民经济中占有特殊地位,它和能源、信息、生物化工及材料学科之间的联系紧密,使它在我国现代化建设中的作用相当重要。然而由于精细化工行业普遍规模小、布局散、装置效益低、工艺路线复杂、“三废”产生量大,加之企业对环境保护重视程度不够,使得精细化工行业环境监管比较困难。
经过调研精细化工占比较大的化工园区环保管理情况,为提升精细化工行业建设项目环境管理水平提供技术支撑。
关键词:精细化工环境管理治理技术
0引言
精细化工是精细化学工业的简称,作为化学工业中重要组成部分,在我国国民经济中占有特殊地位。精细化工产品种类多,附加值高,用途广,产品关联度大,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域[1]。精细化工在化工中占的比例越来越重,但很多环保从业者并没有接受过专业学习和培训,本文将精细化工行业工艺、排污节点、污染治理措施进行阐述,并通过调研化工园区,整理行业环保管理可行方案,让园区管理人员和企业环保管理人员可更好的开展企业环境管理工作,同时为环保咨询机构人员和环保部门相关管理人员更多的提供专业技术知识和行业指导。
1精细化工生产流程及产排污
精细化工生产通常是由各种有关的化工原料,经过某些工艺单元操作过程来制得各种半成品或成品。由于精细化工产品种类繁多,其生产工艺千差万别,所采用的工艺单元操作过程有所不同,对设备的要求也各有差异。但归纳起来,精细化工基本生产过程主要包括配料、加料、反应、分离提纯、溶剂回收、产品干燥和包装。
1.1配料、加料
固体物料配料一般在配料釜(常带有搅拌功能)中进行,液体物料通常由重力自流至反应釜,此外还有先将固体或液体物料采用负压直接将物料抽至反应釜中。在加料过程中,固体粉料加料时会产生颗粒物,挥发性有机液体物料加料时会产生有机废气。
1.2反应
精细化学涉及化学反应主要包括硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等,通常这些反应在反应釜中进行,根据不同的需求带有搅拌、加热、冷却、加压、减压等功能以及配套的辅助设备。硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等反应过程中,除了挥发性有机溶剂产生的有机废气,还有反应过程生成的废气;有些反应需要加入水作为反应介质,反应完成后作为废水排放,此外反应生成水也是废水产生的主要来源;反应完成后,如需对产品和反应釜进行清洗,则会产生清洗废水或者废液(用有机溶剂清洗)。
1.3分离、提纯
精细化工产品在生产过程中要对目标产物与反应介质、溶剂、副产物等进行分离,同时对目标产物进行提纯和精制,涉及到的单元操作主要包括吸收、蒸馏、萃取、离心、精馏、层析、过滤等。分离、提纯单元在精细化工生产过程中占有重要作用,投资比例能占到设备总投资的50~90%左右。分离和提纯过程需要特定设备完成,例如吸收塔、蒸馏釜、精馏塔,层析柱、旋蒸设备、离心机、萃取罐、冷凝器等。在蒸馏、冷凝或者精馏过程中会产生不凝气,蒸馏釜和精馏釜釜底会残留釜残液或者残渣等,层析、过滤过程则会产生废层析柱(如硅胶等)、废过滤网、滤渣等固体废物[2]。此外,吸收、萃取、离心、过滤过程会产生吸收废水、萃取废水、洗涤废水等。
1.4溶剂回收
精细化工生产过程中需要使用各种有机溶剂,此类溶剂在与目标产物完成分离后,通常存在于反应母液、离心母液、萃取、结晶母液中,此时通过蒸馏、冷凝、精馏等方式回收后回用到生产过程中。有机溶剂在蒸馏、冷凝或者精馏过程中会产生不凝气,蒸馏釜和精馏釜釜底会残留釜残液或者残渣等。
1.5产品干燥、包装
精细化工产品在经过结晶、离心、过滤等工序后,经过干燥后进行包装。干燥工序在专门干燥设备中进行,干燥过程中会产生干燥废气,粉料产品包装工序会产生包装粉尘。
2污染防治
2.1废气
精细化工行业废气按所含污染物分类可分为三大类:第一类为有机废气,组要含非甲烷总烃、卤代烃、苯系物、丙烯晴、氰化物、酚、醛、环氧化合物、己二腈等有机化合物,这些有机污染物均可用VOCs(挥发性有机物)来代指;第二类为无机废气,废气中含SO2、HCl、H2S、NH3、CO、NO2、Cl2、HF等无机物;第三类为既含无机物又含有机物的废气。
有机废气治理技术分为两种:一种是回收法,通过物理方法回收VOCs;一种消除法,通过生化方法将VOCs氧化分解为无毒或低毒产物。
回收技术是通过物理的方法,改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法,主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝(及蒸汽平衡)技术及膜分离技术等。消除法是通过化学或生化反应,用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变为二氧化碳和水等雾都害无机小分子化合物的方法,主要包括高温分手啊
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