UV光解與噴淋吸收組合技術(shù)處理含酸惡臭氣體
摘要：化工廠中焙燒爐容易產(chǎn)生含氯化氫、非甲烷總烴等含酸惡臭氣體,直接排放既污染了環(huán)境,又惡化了車間操作環(huán)境。本文設(shè)計了一種UV光解凈化與噴淋吸收組合技術(shù)處理含酸惡臭氣體的系統(tǒng)。本文優(yōu)化選擇了工藝流程,分析了惡臭氣體在UV光解凈化器的反應(yīng)過程,設(shè)計了噴淋吸收塔的參數(shù)。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明：該組合技術(shù)處理含酸惡臭氣體的工藝流程合理,技術(shù)可行,處理后尾氣中HCl、非甲烷總烴及NH3的排放量均低于國家標(biāo)準(zhǔn)限值。
在化工廠中，焙燒爐等設(shè)備運行時容易產(chǎn)生含有氯化氫、非甲烷總烴等含酸惡臭尾氣，酸性氣容易腐蝕設(shè)備管線，惡臭氣體惡化了車間操作環(huán)境，危害員工的健康。因此，急需尋求一種含酸惡臭氣體處理系統(tǒng)，使尾氣處理后達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
目前，惡臭氣體處理技術(shù)包括UV光解法、生物法和活性炭吸附法等。UV光解法是利用紫外光光解處理惡臭氣體的一種新型技術(shù)，用于污水處理廠惡臭氣體、采油田脫水廢氣具有較好的效果，且具有脫臭效率高、噪音小等優(yōu)勢。有報道采用生物滴濾塔處理含H2S與NH3，惡臭氣體，但生物分解法存在需頻繁添加藥劑、養(yǎng)護較難等缺點。活性炭吸附法可處理濃度低、流量大的惡臭氣體，但活性炭需更換、易造成二次污染。因此，本文選用UV光解法并結(jié)合噴淋吸收法，來治理含酸惡臭氣體。
1裝置現(xiàn)狀
國內(nèi)某化工廠現(xiàn)有3臺烘箱(G一101、G一102、G一103)和1臺焙燒爐(F一101)，焙燒爐產(chǎn)生含非甲烷總烴、氨氣的高溫尾氣，烘箱產(chǎn)生含氯化氫、非甲烷總烴、氨氣的尾氣，設(shè)備排放尾氣參數(shù)見表1。尾氣中的酸性氣腐蝕了管線設(shè)備，惡臭氣體惡化了車間環(huán)境，急需治理。
2含酸惡臭氣體處理組合技術(shù)
2.1工藝路線選擇
由表1可知：焙燒爐和烘箱排放的尾氣流量和主要污染物含量都不相同，焙燒爐尾氣流量較低溫度較高，烘箱尾氣流量很大溫度較低。如果兩類尾氣單獨處理，需要多套處理設(shè)備，不能實現(xiàn)尾氣集中一點排放，操作彈性小。所以，根據(jù)排放尾氣的特點，通過設(shè)置緩沖罐，設(shè)計一套UV光解與噴淋吸收組合技術(shù)的處理系統(tǒng)來處理含酸惡臭氣體。
含酸惡臭氣體處理系統(tǒng)的工藝流程為：焙燒爐和烘箱的含酸惡臭尾氣經(jīng)管線匯合，由引風(fēng)機抽吸進入緩沖罐，尾氣在緩沖罐內(nèi)收集、調(diào)勻，同時緩沖罐人口管線上設(shè)置補風(fēng)管線補充一定量的冷空氣，尾氣經(jīng)uV光解凈化器和噴淋吸收塔處理，除臭除酸后的尾氣經(jīng)引風(fēng)機從排氣筒排出。
2.2工藝路線特點
采用上述優(yōu)化的工藝路線，該組合技術(shù)特點如下：
(1)設(shè)置補風(fēng)管線可補充冷風(fēng)降低尾氣溫度，避免高溫對后續(xù)處理設(shè)備的影響；設(shè)置緩沖罐可收集和調(diào)勻尾氣，緩沖生產(chǎn)波動對處理系統(tǒng)的影響。
(2)該系統(tǒng)中UV光解凈化器分解惡臭氣體，噴淋吸收塔吸收氯化氫，該組合技術(shù)可有效處理尾氣中的酸性氣和惡臭氣體。
(3)噴淋吸收塔使用堿液吸收尾氣中氯化氫氣體，采用氣液逆流的操作方式，內(nèi)部設(shè)置鮑爾環(huán)填料層，強化了氣液傳質(zhì)從而加強吸收效果。塔上部設(shè)置絲網(wǎng)除沫器。噴淋液從塔底部溢流至循環(huán)水罐，通過循環(huán)水泵循環(huán)送至吸收塔，減少化學(xué)水用量。
(4)自控方面，光解凈化器入口管線上設(shè)置溫度聯(lián)鎖，當(dāng)人口尾氣溫度高于設(shè)定值時自動補風(fēng)，保證光解器安全、穩(wěn)定運行。吸收塔底部設(shè)置了液位聯(lián)鎖，當(dāng)塔底液位較低時自動補水，確保噴淋吸收系統(tǒng)連續(xù)、安全運行。
工藝流程見圖1。
2.3UV光解凈化反應(yīng)過程
UV光解惡臭氣體分子是比較復(fù)雜的過程，下面以UV光解氨氣的反應(yīng)模型為例來闡述。UV光解氨氣的處理過程為：氨分子在高能紫外光線照射下被激活為活躍的獨立的N、H自由基，同時紫外光線照射空氣中的氧氣激活為活性氧，進而與氧氣結(jié)合產(chǎn)生臭氧，被拆解為獨立的N、H自由基與臭氧發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)生成無臭無味的低分子化合物H2O和N2。UV光解凈化惡臭氣體效率高，UV光解氨、非甲烷總烴的分解率大于95％，且反應(yīng)時間很短(2～3s)。
3運行效果
項目投入運行后，檢測結(jié)果：處理后尾氣中HCI、NH3及非甲烷總烴的排放速率分別為：0.84、1.62、0.4mm，均遠低于《無機化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31573—2015)、《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554—1993)二級排放標(biāo)準(zhǔn)中的要求。
4結(jié)論
(1)UV光解與噴淋吸收組合技術(shù)處理含酸惡臭氣體切實可行，排放尾氣中HCl、NH3及非甲烷總烴的排放速率都低于國家標(biāo)準(zhǔn)限值；
(2)UV光解凈化器通過臭氧氧化反應(yīng)和裂解反應(yīng)能高效同時分解NH3、非甲烷總烴等多種惡臭氣體，為處理其他工廠的含酸惡臭氣體提供參考；
(3)含酸惡臭氣體處理系統(tǒng)的成功投用，既實現(xiàn)了尾氣的達標(biāo)排放，又明顯改善了車間的職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境、保護了職工的健康。
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