蓄熱燃燒氧化法治理含氯有機(jī)廢氣

氯化苯、硝基氯*苯和油品表活劑裝置排放的尾氣中主要污染物為氯*苯、多氯*苯、苯，具有污染物濃度高、排氣量大、含有氯離子和水蒸汽、廢氣異味大、毒性大，雖有尾氣處理裝置，但效果差、風(fēng)險(xiǎn)高。 1 治理目標(biāo) 目前國內(nèi)外有機(jī)化工裝置的苯和氯*苯類污染物排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。我國各項(xiàng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)均嚴(yán)于美國EPA的排放標(biāo)準(zhǔn)。 按表1中各污染物排放*為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)制定了該企業(yè)的治理目標(biāo)，即ρ（非甲烷總烴）不大于20mg/m3；ρ（苯）不大于4mg/m3；ρ（氯*苯類）不大于50mg/m3；ρ（氯化氫）不大于30mg/m3；ρ（二噁英）不大于0.1ng/m3。 1 蓄熱燃燒氧化技術(shù)（RTO） 工業(yè)上采用較多的有機(jī)尾氣處理方式主要有催化氧化法、蓄熱氧化法和吸附法。因廢氣中含有氯，且濃度高、沸點(diǎn)高，采用吸收-冷凝-吸附工藝的吸附法不能使尾氣達(dá)標(biāo)排放，熱氧化法主要包括催化氧化法（600℃以下）、蓄熱氧化法（800~950℃）、高溫焚燒法（900~1100℃）三種方法或多或少生成二噁英。綜合考慮處理效果。能耗、操作費(fèi)用和二噁英產(chǎn)生量等因素，蓄熱氧化法是處理這類廢氣較為理想的處理方法。與此同時(shí)，為了去除蓄熱氧化反應(yīng)后產(chǎn)生的氯化氫和及少量的二噁英，工藝路線采用蓄熱氧化VOCS-堿洗脫氯化氫-活性炭吸附二噁英的路線。 在有機(jī)廢氣凈化領(lǐng)域中，蓄熱燃燒氧化法（RTO技術(shù)）是近年來在燃燒法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新技術(shù)，通過使用陶瓷蓄熱體充分利用燃燒尾氣熱量，與傳統(tǒng)燃燒法相比，降低了運(yùn)行費(fèi)用。由于節(jié)能效果明顯，RTO技術(shù)在有機(jī)廢氣治理中得到了廣泛應(yīng)用。 RTO技術(shù)在我國的應(yīng)用雖然晚于活性炭吸附法，但由于其操作簡單，運(yùn)行維護(hù)較少，對揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率較高，一般在95%以上，是目前我國有機(jī)廢氣治理的主要技術(shù)之一。在國內(nèi)，主要用在汽車制造、化工、電子制造、集裝箱制造、涂布、碳纖維制造等VOCs 排放組份復(fù)雜的行業(yè)。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)在用的 RTO治理設(shè)備已經(jīng)超過200套，并呈不斷上升的趨勢。有機(jī)廢氣蓄熱氧化成套處理技術(shù)，對含氯尾氣進(jìn)行集中處理，裝置廢氣處理能力為 15000 m2/h。 1.1 原理 含有氯*苯、硝基氯*苯等復(fù)雜組分的廢氣，在低溫氧化時(shí)極易生成二噁英，在 700℃時(shí)開始分解，在800℃時(shí)2秒完全分解。為了*大程度的減少二噁英的生成，氧化的溫度控制在850~950℃，將有機(jī)組分氧化為CO2、H2O和HCL等。將燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)蓄熱體回收預(yù)熱進(jìn)爐廢氣，達(dá)到節(jié)能的目的。由于燃燒過程中的可能的短時(shí)間缺氧，使有機(jī)物與產(chǎn)生的HCL生成微量二噁英，通過活性炭吸附去除。 1.2 工藝過程 將氯化苯、硝基氯*苯、油品表活劑等廢氣收集后，經(jīng)過配風(fēng)降低廢氣中的VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物），進(jìn)入蓄熱氧化反應(yīng)器。 蓄熱氧化反應(yīng)器有3個(gè)爐體，三室RTO的操作原理是在一個(gè)蓄熱室進(jìn)氣、一個(gè)蓄熱室排氣的同時(shí)，一個(gè)蓄熱室處于吹掃狀態(tài)。在一個(gè)循環(huán)后，廢氣始終進(jìn)入到在上一循環(huán)時(shí)排出凈化氣的蓄熱室，而原來進(jìn)入廢氣的蓄熱室則用凈化氣或空氣沖洗。每個(gè)爐體有進(jìn)氣、出氣、和空氣清洗三個(gè)階段，三臺(tái)爐體進(jìn)氣、出氣、和空氣清洗三個(gè)階段的切換構(gòu)成了三條廢氣通道。進(jìn)氣時(shí)，廢氣吸收進(jìn)氣爐體蓄熱體中的熱量升溫全氧化反應(yīng)溫度，進(jìn)入燃燒室充分燃燒后進(jìn)入出氣爐體，將熱量傳遞給蓄熱床體后排出，處于清洗狀態(tài)的爐體用空氣將進(jìn)氣時(shí)爐體中殘留廢氣置換并送入燃燒室。蓄熱室在進(jìn)去以后用于排氣之前均可得到吹掃，從而解決了VOC直接排放問題，提高了VOC的平均破壞去除率。 燃燒后的氣體進(jìn)入堿洗吸收塔去除HCL，再經(jīng)過活性炭吸附極少量的二噁英后排放。 1.3 蓄熱氧化過程中燃燒熱值的監(jiān)測 有機(jī)廢氣凈化的燃燒法是基于廢氣中有機(jī)化合物可以燃燒氧化的特性，將廢氣中可氧化的組分轉(zhuǎn)為無害物質(zhì)。RTO的工作原理即將VOC廢氣經(jīng)預(yù)熱室吸熱升溫后，進(jìn)入燃燒室高溫焚燒，使有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，再經(jīng)過另一個(gè)蓄熱室蓄存熱量后排放，蓄存的熱量用于預(yù)熱新進(jìn)入的有機(jī)廢氣，經(jīng)過周期性的改變氣流方向，從而保持爐膛溫度的穩(wěn)定。 RTO裝置主要是由多臺(tái)蓄熱室和頂部相連通燃燒室組成，其中蓄熱室內(nèi)部通常采用具有良好耐高溫性能的陶瓷材料作為蓄熱體。燃燒室舍友輔助燃燒器，可用油或天然氣作為燃料。輔助燃燒器的作用主要是為了在開車時(shí)將蓄熱體加熱到一定溫度，或當(dāng)廢氣中可燃物的濃度較低時(shí)，需要補(bǔ)充燃料來維持燃燒室所要求達(dá)到的反應(yīng)溫度。 在此工藝過程中，一般廠家會(huì)安裝蓄熱室可燃?xì)鉄嶂当O(jiān)測設(shè)備來監(jiān)測室內(nèi)燃燒熱值是否達(dá)標(biāo)，一方面可以保障燃燒室持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)揮作用，另一方面對節(jié)約能源也有著重要的影響。 1.4 蓄熱氧化過程中氯化氫（HCL）的監(jiān)測 氯化氫為無色非可燃性氣體，有極刺激氣味，其極易溶于水，形成鹽酸。接觸氯化氫或鹽酸，可引起急性中毒。眼和皮膚接觸可致化學(xué)性眼部灼傷和化學(xué)性皮膚灼傷。長期接觸，引起慢性鼻*炎、慢性支氣*管炎、牙齒酸蝕癥及皮膚損害。因此氯化氫的在線監(jiān)測非常重要，本公司自主開發(fā)了一種簡單經(jīng)濟(jì)、反應(yīng)靈敏、響應(yīng)時(shí)間短的氯化氫在線監(jiān)測裝置，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，運(yùn)行情況良好，實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測的目的，保證了安全生產(chǎn)。 2 尾氣處理情況 不同濃度廢氣處理前后非甲烷總烴質(zhì)量濃度對比見表1。 處理后非甲烷總烴質(zhì)量濃度在60mg/m2以下，去除率95%以上。 經(jīng)過處理的排放氣組成達(dá)到 GB3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。 3 結(jié) 語 含氯有機(jī)廢氣蓄熱氧化成套處理技術(shù)成功使排放氣中的苯、氯*苯、氯化氫和二噁英實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放，是套成功處理含氯有機(jī)廢氣蓄熱氧化裝置。