农药恶臭废气的处理工程

2016-09-04 11:41

摘要:国内农药生产企业普遍存在有机废气的有组织、无组织排放问题,这些问题严重影响到农药企业的生存、发展,虽然报道有催化燃烧、生物膜法、吸附法等多种处理方法,但要做到彻底消除而且持续可行,成本上又过得了关,还是有一定难度,本文针对性地对不同种类、不同途径产生的废气进行分别治理,特别是将预处理后的有机废气引入锅炉作为二次引风燃烧,既解决了二次污染,又节约了成本,并用在企业的异地改造项目中,取得了非常好的效果。

论文关键词:农药恶臭废气治理

一、农药企业废气情况

农药生产过程中产生一定的废气污染物,对周边大气环境造成一定污染,给周边居民生活造成一定影响。这是所有农药企业面临的普遍问题。

根据调查情况,浙江嘉化集团股份有限公司精细化工生产线异地改建项目共有五个主要生产车间。由于每个反应釜废气排放形式不尽相同,因此,在此不对每一反应釜的废气排放作出分析,而就全厂大气污染物排放特征进行归纳和汇总,具体如下:

(1)反应釜排气

呈间断性无组织排放,排放源强波动范围大。主要污染物来自挥发性溶剂以及反应过程产生的挥发性物质。一般反应釜排气经过冷凝后排放,冷凝介质大多为冷却水,少量为冷冻盐水。对于低沸点、易挥发的化合物而言,代写硕士论文尾气中的化合物浓度仍明显超标。

(2)溶剂回收过程冷凝尾气

即冷凝过程的不凝气,呈连续性无组织排放。主要有挥发性溶剂的饱和蒸汽和其它低沸化合物。一般排气量少,但浓度较高。

(3)抽真空过程产生的无组织排放。

在精细化工企业,抽真空过程主要用在物料的提取、输送、抽滤、减压反应或蒸馏过程,主要设备有为水冲泵。无组织排放的废气发生于挥发性污染物被真空泵抽出并散发于空气中,形成污染。污染物的逸出量跟其性质、真空度、温度等因素有关。一般来说,在抽真空过程中低沸点、易挥发的化合物的无组织排放量较大。

(4)离心过程产生的无组织废气。

呈间断性面源无组织排放。来自挥发性的化合物,包括溶剂、原料、反应副产物等。

(5)人工投料、卸料过程产生的无组织废气。

呈间断性面源无组织排放。来自挥发性的化合物,包括溶剂、原料等。

归纳起来,被调查化工企业的大气污染源的排放特征如下:大气污染源数量多,污染物成份复杂多变,排放浓度较高,VOCs基本上超标排放,多呈阵发性、无组织排放。

从浙江嘉化集团股份有限公司精细化工生产线异地改建项目废气排放情况来看,该项目排放的废气污染物主要是有机废气,如:甲醇、甲苯、氯仿、二氯乙烷等;也有少量的无机废气,如HCl、氨气等。

上述各种污染物经过冷凝后,高沸点物质如甲苯等基本被回收利用;而其他几种污染物中,醋酐、甲苯、二甲苯、异丙醇经冷凝后大部分可被冷凝回收;基本上未被冷凝回收的氯仿、二氯乙烷采用活性炭吸附处理。有机气体中由于氯仿、二氯乙烷等污染物不溶于水,沸点低,不易冷凝,处理成本较高,是废气污染物控制的重点和难点。

从分析结果可以看到,企业每年进入大气的污染物量较大,单凭末端治理手段很难达到治理的要求,且耗费巨大。因此,我们采取清洁生产、预处理(回收)、末端集中治理相结合的方式。

1加强全厂冷凝系统

由于该企业从污染源强来分析,突出的特点就是有机物料挥发特别多。这部分源强如不加强冷凝措施,进入末端治理系统后会造成很大的负担,且难以治理。

2预处理与集中后处理结合

为了回收有用物质以及减少集中处理的负担,在废气集中后处理前,采用前处理是必要的,同时,为了能保证前处理后的尾气能达标排放,在前处理实施后,再加一道后处理设备,这样即对同类性质废气的尾气处理进行了适当归并,又可以实现达标排放。

3不同废气分类处理

针对公司具体情况,论文废气污染物总体处理原则为:对于成分较为单一有回收利用经济价值的,尽量考虑冷凝和冷冻回收,提高公司经济效益;对部分气量较大的混合废气加冷凝器处理,削减强度,减轻末端治理压力;对其它水溶性废气和酸性、碱性废气,采用水或酸、碱液喷淋吸收处理;根据业主要求,其余的车间恶臭气体、包装间气体及污水站废气采用锅炉直接焚烧处理。

(一)脱溶真空泵产生的含氯仿废气预处理

1)工艺流程

乙酰甲胺磷车间脱溶过程中真空泵产生的氯仿废气经过废气收集系统收集后,先采用二级深冷的方法回收,回收后的尾气进入吸附装置进行处理,吸附后的尾气送集中处理系统处理。废气气量为1500m3/h。其工艺流程图见图4-1

工艺说明:

本工艺采用活性炭吸附—脱附回收工艺。吸附采用溶剂回收专用颗粒活性炭,在低温常压下吸附。脱附采用间接加热结合真空的脱附工艺,即高温低压脱附工艺。系统设置二个吸附床,即一床吸附,一床脱附,交替使用。

1)吸附

冷凝尾气,进入吸附床,进行吸附,经吸附后尾气送热电厂焚烧处理。

2)脱附

吸附床吸附饱和后,通过阀门切换进行脱附。蒸汽(4~6kgf/cm2),进入吸附床盘管内,对吸附床内的活性炭进行间接加热升温,同时真空泵对吸附床进行减压抽真空,使吸附床脱附时处于减压和升温的双重脱附状态。吸附床出来的气体经1#冷凝器冷凝降温后,由真空泵输送进入2#冷凝器用冷冻盐水冷凝,经气液分离后,液体(氯仿)进入贮槽,气体主要是少量的氯仿,回流至脱附吸附床或吸附吸附床,作为循环气或进一步吸附。脱附完成后,破真空。

3)冷却

脱附完成后,吸附床处于高温状态,需进行冷却。通过阀门切换,由风机推动吸附床内气体循环流动,气体经冷却后回流至吸附床,对吸附床进行冷却。冷却完成后,吸附床进入下一个吸附工序。

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4-1 活性炭吸附处理系统图

3)设备安全运行体系

由于有机气体大都易燃易爆,对于有机废气的处理,安全是非常重要的。在工艺设计过程中,考虑了以下几点安全措施:

温度的监控:吸附是一个放热过程,因此,在连续吸附操时床层温度会升高;在脱附时,加热蒸汽如果不很好控制,也会使系统温度过高。因此系统设置了床层温度控制报警装置(感温探头安装在活性炭层中间部位,从而准确感测炭层温度),控制脱附时蒸汽的供应量,如果炭层温度过高,系统便自动报警并自动切换到安全位置;论文同时启动降温装置,保证系统安全运行。

处理系统的密封。由于整个处理系统始终是处在频繁的操作切换之中,系绕的密封问题就显得特别重要。设计上采用了特殊结构的密封垫和气动控制风阀,保证系统的严密。从而保证运行场所的安全。

处理系统的自动化。整个处理系统的运行均采用PLC自动控制,—旦发生事故可自动处理并自动切换,实现无人值班,同时保证系统运行的绝对安全。

④设备和管道设置接地系统,消除静电,并对室外装置设置避雷系统。

(二)车间反应釜和储槽混合废气预处理

混合废气主要指反应釜、储槽产生的氨气、醋酸、醋酐等无机气体和甲醇、异丙醇等其他有机废气及离心机母液槽产生的废气,废气经过水洗+氧化两级吸收后,送末端集中处理。设计气量1700m3/h

农药

其余混合废气去末端集中处理

4-2车间反应釜和储槽混合废气预处理工艺流程图

(三)真空泵产生的其他可溶性有机废气预处理

真空泵产生的其他可溶性有机废气主要指真空泵产生的异丙醇、甲醇及某些中间体或产品挥发产生的恶臭有机废气,废气经过二级深冷后,送焚烧处理。设计气量1500m3/h

恶臭

真空废气去焚烧处理

4-3真空泵产生的其他可溶性有机废气预处理工艺流程图

为了使废气能够达标排放,经过以上各车间的废气预处理后,由引风机吸到集中处理系统,其处理工艺为氧化+碱液二级吸收。其设计处理气量为8000m3/h。其废气处理工艺流程图见图4-11

废气治理

预处理后的尾气达标排放

4-11集中处理工艺流程图

三、污水站与包装间废气处理

(一)工艺流程

由于污水站和包装间废气中含有各类不同性质的有机气体与恶臭物质,因此很难进行分质分类处理,吸收法与吸附法都难以使废气达标排放。为了废气的恶臭能彻底消除,尾气能达标排放,本方案拟采用炉膛直接焚烧处理。包装间废气车间预处理后与车间恶臭气体汇合后,经碱洗后与废水站预处理后的废气集中送锅炉焚烧。嘉化集团现有三台130/小时的流化床燃煤锅炉,每台锅炉二次引风量中80000/小时,完全能满足现有农药气体的焚烧要求,由于污水站废气大风量大、有机物浓度与车间工艺废气相比也相对较低,一般情况下,废气中各种有机物浓度远远小于爆炸极限,因此采用焚烧法较为可行。焚烧前为了防止锅炉腐蚀,先采用吸收法做预处理,去除水中氯化氢、硫化氢等腐蚀性气体。小学论文系统设计处理气量为24500m3/h,其中包装间4000m3/h、废水池16000m3/h(这部分气量为污水站除O池外的其他所有废水池气量,污水站O池废气处理工程将在二期工程中实施)、车间恶臭4500m3/h。其废气处理工艺流程图见图4-12

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包装间废气

农药

达标排放

恶臭废气治理

预处理后车间恶臭废气

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废水池废气

4-12废水池与包装间废气处理工艺流程图

但由于焚烧法对设备腐蚀和安全要求较高,应该注意以下几点:

1、有机物在适当的高温且氧气充足的环境下可迅速燃烧并彻底分解为无害气体,而在较低的温度或氧气不足的条件下,则可能无法分解或分解为另种物质。因此,利用锅炉燃烧废气,温度及氧气补充是控制的关键。因此应安装温度控制系统、补风调节系统。

2、为了保证安全,锅炉前安装阻火器,防止炉膛回火引起爆炸事故的发生。

注:由于受焚烧气体总风量的限制,本方案暂时只考虑将包括收集集水池、水解池、催化还原池、均质池、A池的废气,O池废气根据情况,二期单独设置废气处理设备处理。

为了避免焚烧时产生二英,锅炉焚烧时应采取以下措施:

1、炉内温度>1000,烟气停留时间2S以上,保持烟气中含氧比6%以上,将所有的有机物燃尽;

2、在烟气净化阶段采取急冷办法,避开二英再合成的温度250450

总上所述,针对不同气体,采用不同处理方法,完成可以治理农药生产过程中的恶臭气体,特别是浙江嘉化集团股份有限公司能利用公司热电厂130/小时流化床锅炉,将农药恶臭气体引入二次引风进行焚烧,不仅保护了环境,避免了二次污染,还节约了能源的综合利用,目前该项目已取得了省环保部门的检测验收。

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