摘要：化工品倉儲(chǔ)庫廢氣種類繁多，包括烴類、酯類、酮類、醚類等，其釋放到空氣中即污染環(huán)境，又危害人體健康，而且還造成了資源的浪費(fèi)。不同的化工品揮發(fā)性、水溶性、毒性、易燃易爆性等物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)各不相同，回收處理方法也各式各樣。常規(guī)的物理法，如冷凝法、洗滌吸收法、吸附法等，處理工藝簡單，適用范圍廣，投資少，仍是化工品庫廢氣處理的主要選擇，尤其是它們的組合工藝，在化工品有機(jī)廢氣回收中應(yīng)用較多。本文對苯酚的廢氣處理進(jìn)行了研究，對于苯酚的廢氣處理提出了可處理的方案。
1前言
化工品倉儲(chǔ)庫廢氣種類繁多，包括烴類、酯類、酮類、醚類等，其釋放到空氣中即污染環(huán)境，又危害人體健康，而且還造成了資源的浪費(fèi)。不同的化工品揮發(fā)性、水溶性、毒性、易燃易爆性等物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)各不相同，回收處理方法也各式各樣。常規(guī)的物理法，如冷凝法、洗滌吸收法、吸附法等，處理工藝簡單，適用范圍廣，投資少，仍是化工品庫廢氣處理的主要選擇，尤其是它們的組合工藝，在化工品有機(jī)廢氣回收中應(yīng)用較多。
常用的組合工藝就是“冷凝+吸附”，大部分化工品通過該工藝即可被回收處理，而苯酚的凝固點(diǎn)高(40.6℃)，容易結(jié)晶析出，阻塞管道和設(shè)備，不適合用冷凝法處理，相關(guān)組合工藝也在苯酚廢氣處理方案中使用受限。
2苯酚的特性及危害
苯酚凝固點(diǎn)為40.6℃，常溫下是無色針狀結(jié)晶。微溶于水，與大約8%水混合可液化，65℃以上能與水混溶;易溶于有機(jī)溶劑，可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、揮發(fā)油、強(qiáng)堿水溶液。
苯酚腐蝕性極強(qiáng)，接觸后會(huì)使局部蛋白質(zhì)變性，對皮膚、粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用。其毒性較大，可抑制中樞神經(jīng)或損害肝、腎功能。吸入高濃度的苯酚蒸汽可導(dǎo)致頭暈、頭痛、乏力、視力模糊、肺水腫，誤食進(jìn)入消化道引起消灼傷和胃腸道穿孔，嚴(yán)重者引起腎功能衰竭和呼吸衰竭。苯酚是促進(jìn)癌細(xì)胞活化和增值的內(nèi)分泌干擾物，能對動(dòng)物雌性激素、甲狀腺素、兒茶酚胺等表現(xiàn)出顯著的干擾效應(yīng)，可導(dǎo)致人類生殖障礙、發(fā)育異常、癌癥及復(fù)雜的生態(tài)效應(yīng)?？諝庵械谋椒油ㄟ^呼吸、皮膚進(jìn)入人體，使蛋白質(zhì)變性、沉淀，損害和抑制粘膜、心血管、中樞神經(jīng)系統(tǒng)，苯酚廢氣進(jìn)入水體會(huì)影響水生生物和農(nóng)作物的生理功能。苯酚的廣泛使用和嚴(yán)重的環(huán)境影響促使其廢氣、廢水治理尤為重要。國家也制定了嚴(yán)格的含酚廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
3苯酚廢氣處理方式
根據(jù)資料查詢，治理苯酚的技術(shù)有吸附法、吸收法、生物降解、光催化降解等。其中吸附、生物降解、光催化降解等方法常用于含酚廢水處理，生物降解、光催化降解屬高新技術(shù)，治理效果好，但收催化劑(多為TiO2)的價(jià)格限制，投資也高，多用于苯酚廢水處理;生物降解的管理要求高、操作方法煩瑣，要求廢水中不含有焦油或油類物質(zhì)，不然會(huì)使微生物死亡;光催化降解和生物降解會(huì)損壞苯酚分子，而物理法治理過程中苯酚分子沒有被破壞，可回收利用?；钚蕴课郊夹g(shù)[1]在去除水體中的有機(jī)污染物方面使用最為廣泛的物理法，由于活性炭具有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，其吸附技術(shù)尤其適合低濃度的有機(jī)污染物的處理，經(jīng)脫附后苯酚可重復(fù)利用。但活性炭吸附技術(shù)一般不用于治理苯酚廢氣，因?yàn)楸椒右坏┪龀龃缶w顆粒會(huì)阻塞活性炭的孔結(jié)構(gòu)，影響后續(xù)吸附。
3.1清水洗滌吸收技術(shù)
苯酚廢氣的處理方法相對較少，除焚燒處理外，常用洗滌吸收技術(shù)，工藝流程為：苯酚廢氣由收集總管經(jīng)排放氣壓縮機(jī)增壓后或經(jīng)風(fēng)機(jī)抽入洗滌塔的底部，與塔頂?shù)膰娏苄迈r水或堿液進(jìn)行逆流傳質(zhì)，進(jìn)行洗滌吸收。洗滌吸收苯酚尾氣后的噴淋水(富液)經(jīng)循環(huán)泵打到塔頂循環(huán)利用，當(dāng)檢測飽和后打入緩沖罐，送入廢水處理裝置進(jìn)行處理，脫除水中的苯酚、丙酮。洗滌脫除苯酚的尾氣從塔頂高空排放。流程見下圖：
該法工藝操作簡單，吸收效果好，但耗水量大，同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生大量的廢液，實(shí)際就是將廢氣污染轉(zhuǎn)化為廢水污染，整體運(yùn)行成本較高。
3.2生物洗滌吸收技術(shù)
很多學(xué)者將生物法運(yùn)用到苯酚廢氣處理上，生物洗滌技術(shù)是將生物循環(huán)液替代清水，廢氣再填料塔中發(fā)生吸收，廢氣中苯酚轉(zhuǎn)移到液相，部分苯酚被吸收塔內(nèi)填料上的生物膜在塔內(nèi)降解，其余的苯酚隨循環(huán)液流回流到循環(huán)水槽和原液混合而得到稀釋，然后逐漸在水槽中降解去除。由于生物膜和生物循環(huán)液對污染物的降解作用可持續(xù)重復(fù)利用，維持較高的凈化效率。劉玉紅等對生物洗滌技術(shù)和常規(guī)的清水洗滌效果進(jìn)行了試驗(yàn)對比，生物洗滌的循環(huán)運(yùn)行效果比常規(guī)的清水吸收效果好的多。
但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生物洗滌技術(shù)不適合高濃度苯酚廢氣處理，當(dāng)苯酚負(fù)荷在30g/(m3.h)左右時(shí)，長期運(yùn)行的平均去除率在97%左右。當(dāng)苯酚負(fù)荷超過50g/(m3.h)時(shí)，液相中苯酚會(huì)出現(xiàn)累計(jì)，影響回收系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還需進(jìn)一步提高強(qiáng)化微生物的降解能力。
4苯酚廢氣處理其他問題總結(jié)
苯酚具有一定的酸性，性質(zhì)活潑，與醛、酮反應(yīng)生成酚醛樹脂、雙酚A，與醋酐;水楊酸反應(yīng)生成醋酸苯酯、水楊酸酯。還可進(jìn)行鹵代、加氫、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反應(yīng)。避免與常溫下可發(fā)生反應(yīng)的廢氣共用同一廢氣回收管線。
苯酚腐蝕性極強(qiáng)，其凝液對管道和設(shè)備的腐蝕較大，對管道和設(shè)備材質(zhì)要求較高，一般為304或304L材質(zhì)。同時(shí)為保證苯酚不在廢氣管道中產(chǎn)生凝液或結(jié)晶，需對其廢氣管道進(jìn)行加熱保溫。
來源:《工業(yè)》 作者:田鶴 姜坤
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