吸收法廢氣處理綜述

1、 吸收法廢氣處理 綜述 姓名： xxxxxx 班級(jí)： xxxxxxxxx1301班 學(xué)號(hào)： x4xxxxxxxxxx 日期： xxxxxxxxxxxxxxxxxx吸收法廢氣處理 摘要 吸收法處理是利用液態(tài)吸收劑處理氣體混合物以除去其中某一種或幾種氣體的過(guò)程。在這過(guò)程中會(huì)發(fā)生某些氣體在溶液中溶解的物理作用，這是物理吸收。也有氣液中化學(xué)物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這是化學(xué)吸收。吸收作用常用于氣體污染物的處理與回收中文名 吸收法處理 含 義 利用液態(tài)吸收劑處理氣體混合物特 點(diǎn) 某些氣體在溶液中溶解的物理作用 作 用 吸收脫除硫化氫、氰化氫 一、基本內(nèi)容 吸收法處理是利用液態(tài)吸收劑處理氣體混合物以除去其中某

2、一種或幾種氣體的過(guò)程。在這過(guò)程中會(huì)發(fā)生某些氣體在溶液中溶解的物理作用，這是物理吸收。也有氣液中化學(xué)物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這是化學(xué)吸收。吸收作用常用于氣體污染物的處理與回收，如用石灰乳液吸收煙氣中的二氧化硫，生成石膏；用堿性溶液或稀硝酸吸收硝酸廠尾氣中的氮氧化物，回收再用；還有用碳酸鈉等堿性溶液吸收硫化氫。我國(guó)研究成功的APS法以苦味酸為催化劑，以煤氣中的氨為吸收劑，可同時(shí)吸收脫除硫化氫、氰化氫，效率較高。吸收法還廣泛作為有機(jī)廢氣的預(yù)處理，如除塵、除油霧、除水溶性組成，為進(jìn)一步凈化做準(zhǔn)備。2、 關(guān)于廢氣中硫化氫的處理方法介紹 硫化氫是高度刺激性和腐蝕性的有害氣體 ,通常很低濃度的硫化氫即可對(duì)人身

3、健康和自然界造成嚴(yán)重的危害?，F(xiàn)實(shí)中硫化氫廢氣主要來(lái)自石油化工、天然氣、冶金、硫酸制造和礦物加工等行業(yè) ,也有報(bào)道稱污水處理廠的活性污泥厭氧發(fā)酵以及地理沉積處由于硫酸鹽的熱力化學(xué)還原 ( TSR) 都會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體。我國(guó)對(duì)環(huán)境大氣、車間空氣及工業(yè)廢氣中硫化氫濃度已有嚴(yán)格規(guī)定 3 ,對(duì)其進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理是相關(guān)行業(yè)不可推卸的責(zé)任。隨著環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注周圍生計(jì)環(huán)境的質(zhì)量。工業(yè)排放的廢氣中所含的硫化氫氣體，能夠?qū)е略O(shè)備管道的腐蝕、催化劑的中毒、生產(chǎn)工藝條件惡化，并會(huì)造成相當(dāng)嚴(yán)重的環(huán)境污染，乃至損害人類生計(jì)。因此，必須對(duì)排放的 H2S 氣體進(jìn)行處理。而硫磺在動(dòng)力、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等方面都是

4、應(yīng)用廣泛的化工原料。因此，處理硫化氫廢氣，使硫化氫氣體變廢為寶，在實(shí)踐生產(chǎn)中具有非常重要的實(shí)踐意義。（1） 國(guó)內(nèi)外硫化氫廢氣處理的方法總結(jié)這些年，關(guān)于 H2S 氣體的凈化方法研討越來(lái)越活躍。依據(jù)各自的特點(diǎn)，可把硫化氫廢氣的凈化方法分為：吸收法，物理溶劑吸收法、化學(xué)溶劑吸收法；吸附法，可再生的吸附法、不可再生的吸附法；氧化法，干法氧化法、濕法氧化法；生物法等。近年處理硫化氫的新技術(shù)主要有:生物法、氧化法、聯(lián)合工藝凈化法和其它新技術(shù)。（二）吸收法 吸收法包含：物理吸收和化學(xué)吸收法。1. 物理吸收法物理吸收法通常情況下是選用有機(jī)溶劑作為硫化氫的吸收劑，有機(jī)溶劑有兩大優(yōu)點(diǎn)：（1） 能夠有選擇性地吸收硫

5、化氫（2） 加壓吸收后只需降壓即可解吸。物理吸收法流程簡(jiǎn)單，通常情況下只需吸收塔，常壓閃蒸罐和循環(huán)泵，不需外加蒸汽和外加其他熱源。 物理吸收法對(duì)溶劑的要求：（1）H2S 在溶劑中的的溶解度要比在水中溶解度高數(shù)倍，而烴類、氫氣在溶劑中的溶解度比它們?cè)谒械娜芙舛鹊停?）該溶劑的蒸汽壓要求盡量的低，防止其溶劑的揮發(fā)而造成溶劑的丟失（3）該溶劑須具有很低的粘度和吸濕性（4）該溶劑對(duì)金屬?zèng)]有腐蝕（5）溶劑的成本相對(duì)較低。目前有機(jī)溶劑物理吸收 H2S 的技術(shù)有很多，運(yùn)用的吸收劑有磷酸三定酷(埃斯塔索爾法)、N-甲基-2-砒咯烷酮(普里索爾法)、碳酸丙烯酷(福洛爾法)、甲醇(勒克梯索爾法)等。2.化學(xué)吸收

6、法 化學(xué)吸收發(fā)法是將被吸收的氣體導(dǎo)入吸收劑中使被吸收的氣體中的一個(gè)多個(gè)組分在吸收劑中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的吸收進(jìn)程。 硫化氫溶于水后，水溶液呈酸性，并且考慮到吸收液的再生問(wèn)題，因此可以選用具有緩沖效果的強(qiáng)堿弱酸鹽溶液處理硫化氫廢氣，如酚鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、氨基酸鹽等，這些溶液的 PH 值大多在 911 之間。除此之外，還可選用一些弱堿，如二甘醇胺、乙醇胺類、氨、二甘油胺、二乙丙醇胺等水溶液作吸收劑來(lái)吸收含 H2S 氣體的廢氣?；瘜W(xué)吸收的溶劑通常是在常壓加熱下再生，化學(xué)溶劑對(duì) H2S 的吸收率比物理溶劑高。 三、化學(xué)吸收法處理 PAN 纖維預(yù)氧化含氰廢氣在聚丙烯腈( PAN) 原絲的預(yù)氧化過(guò)程中，伴隨著

7、物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化，會(huì)有大量的揮發(fā)性有機(jī)小分子產(chǎn)物產(chǎn)生，如氰化氫 ( HCN ) 、氨氣 ( NH3 ) 、一氧化碳( CO) 以及甲烷( CH4 ) 等。其中 HCN 的毒害最大，連續(xù)化碳纖維生產(chǎn)過(guò)程中 HCN的濃度高達(dá) 100 mg / m3 ，有效處理預(yù)氧化階段的含氰廢氣具有重要的意義。目前，關(guān)于預(yù)氧化階段含氰廢氣治理方面的文獻(xiàn)主要以綜述類為主 治理工藝方法主要有化學(xué)吸收法、浸漬活性炭吸附法和焚燒法，而工業(yè)化應(yīng)用的主要是焚燒法 。焚燒法處理需采用燃料助燃或催化燃燒，催化焚燒所需的催化劑是稀有金屬材料鉑或銠，設(shè)備投資大。國(guó)外預(yù)氧化廢氣通常采用的是蓄熱陶瓷焚燒法，利用蓄熱陶瓷的蓄熱性能可以

8、減少燃料的耗用量，但設(shè)備操作復(fù)雜，設(shè)備投資一般在 1 000 萬(wàn)元以上?；瘜W(xué)吸收法工藝簡(jiǎn)單、成本低、技術(shù)成熟、去除效率高，輔助有效的含氰廢液處理方法，能達(dá)到較好的治理效果。1 實(shí)驗(yàn)1 1 原料過(guò)氧化氫( H2 O2 ) : 工業(yè)級(jí)，臨沂蒙陽(yáng)化工有限公司產(chǎn); 氫氧化鈉( NaOH) : 工業(yè)級(jí)，滄州宏達(dá)化工制品廠產(chǎn); 次氯酸鈉( NaClO) : 工業(yè)級(jí)，連云港永潤(rùn)化工有限公司產(chǎn)。1 2噴淋吸收塔處理含氰廢氣噴淋吸收塔為玻璃鋼吸收塔，塔內(nèi)氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)由下向上送入。吸收液由耐腐泵打入塔頂，塔內(nèi)特有的布液裝置使吸收液均勻向下噴淋，形成逆流吸收。氣體采用不同的吸收液吸收，吸收后的氣體經(jīng)塔內(nèi)除霧段后，經(jīng)

9、煙筒排入大氣。玻璃鋼吸收塔采用阻燃性乙烯基不飽和樹(shù)脂為基體，以玻璃纖維為增強(qiáng)材料，通過(guò)數(shù)道生產(chǎn)工藝制作而成，外部采用耐老化阻燃型聚酯樹(shù)脂。玻璃鋼吸收塔由上塔體、筒體、循環(huán)液槽組成，塔內(nèi)有兩層填料，一層斜波紋板，二層階梯環(huán)，具有較大的氣液接觸表面積，傳質(zhì)效率高。為進(jìn)一步提高吸收效率，通常采用多級(jí)吸收，吸收塔處理含氰廢氣的工藝流程如圖 1 所示。1 3分析與測(cè)試廢氣采樣使用的是青島嶗山應(yīng)用技術(shù)研究所的嶗應(yīng) 3072 型智能雙回路煙氣采樣器，采樣介質(zhì)是 50 mL 的 0 1 mol / L 的氫氧化鈉溶液，采樣時(shí)間為 30 min。取吸收瓶中的液體 10 mL，移入錐形瓶中，然后再加入 40 mL

10、 水，待滴定。根據(jù)硝酸銀滴定法( GB / T74861987) 進(jìn)行滴定測(cè)試。吸收塔內(nèi)溶液的 pH 值采用在線測(cè)定。2 結(jié)果與討論2 1 NaOH 溶液采用 NaOH 溶液吸收廢氣中的 HCN 氣體，反應(yīng)為酸堿中和反應(yīng)，產(chǎn)生的氰化鈉 ( NaCN) 可以制成 30% 的液體或者經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥、成型、包裝等工序制成 95% 98% 的固體 NaCN。 NaOH 溶液吸收效果見(jiàn)表 1。 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)一級(jí)吸收塔內(nèi) NaOH的加入量，逐步調(diào)高一級(jí)吸收塔內(nèi)溶液的 pH 值，而保證二級(jí)吸收塔內(nèi)部溶液 pH 值相對(duì)穩(wěn)定。從表 1 可看出: 隨一級(jí)吸收塔內(nèi) pH 值的升高，處理后排出的氣體中

11、HCN 濃度逐漸降低，這說(shuō)明吸收效率逐步提高。當(dāng)一級(jí)吸收塔內(nèi) pH 值為 12 0 時(shí)，處理后排出的氣體中 HCN 的濃度為 10 7 mg / m3 ，吸收效率大約為 90% 。二級(jí)吸收塔排出氣體中 HCN 的濃度隨進(jìn)塔氣體中 HCN 濃度的降低而降低，在塔內(nèi)溶液 pH 值相對(duì)穩(wěn)定的情況下，吸收效率也穩(wěn)定在 90% 左右。由 5# 實(shí)驗(yàn)可以看出，當(dāng)塔內(nèi)溶液 pH 值大于 12 0 時(shí)，HCN 吸收效率增加緩慢。由此可認(rèn)為每一級(jí)吸收塔的吸收效率最大可達(dá)到 90% 左右，若想廢氣達(dá)標(biāo)排放，吸收塔至少需要兩級(jí)。從表 2 可以看出，在 NaOH 吸收液循環(huán)使用的起始階段，溶液的 pH 值降低速度較快

12、，隨時(shí)間的推移吸收液的 pH 值降速趨緩。在投料 4 h 后，吸收液的 pH 值維持在約 9 0，吸收效果變得很差。這是因?yàn)轭A(yù)氧化階段熱裂解廢氣中含有部分CO2 ，CO2 與 NaOH 反應(yīng)生產(chǎn) Na2 CO3 ，消耗了部分NaOH，使吸收液 pH 值降低較快。2 2NaClO 溶液 NaClO 在水( pH 值小于 9 5) 中可以分解為NaOH 和次氯酸( HClO) ，利用 HClO 的強(qiáng)氧化性以及溶液的堿性環(huán)境，可將 HCN 轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的氰酸( HCNO) ，HCNO 在次氯酸鹽的作用下進(jìn)一步分解為碳酸鹽和 N2 。從圖 2 可以看出，隨 NaClO 投料量的增加，廢氣中 HCN 的濃

13、度逐漸降低，但降低的速度逐漸放緩。當(dāng)投料量達(dá)到 300 kg 后，HCN 濃度降到20 mg / m3 。由此可見(jiàn)，NaClO 具有一定的氧化吸收效果，但需要的量較大，吸收 HCN 的效果不是很理想。從圖 3 可見(jiàn)，隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，處理后廢氣中 HCN 濃度逐漸降低，但降低速度逐漸放緩。當(dāng)處理時(shí)間達(dá)到 240 min 時(shí)，廢氣中 HCN 濃度降到10 mg / m3 左右。因此，NaClO 氧化吸收 HCN 需要較長(zhǎng)的時(shí)間。2 3H2 O2 吸收液 H2 O2 氧化法適合處理低濃度含氰廢水。H2 O2 在堿性環(huán)境( pH 值為 10 0 11 0) 、有催化劑的條件下氧化氰化物，生成 CNO

14、 ，NH4 + 等無(wú)毒物質(zhì)。為延緩 H2 O2 分解，吸收液中可加入穩(wěn)定劑。從圖 4 可知，排放廢氣中 HCN 濃度與H2 O2 總加入量有密切關(guān)系，隨加入量的增加，排放濃度逐漸降低，當(dāng)總投料量達(dá)到 60 kg / h 時(shí)，排放濃度就能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。H2 O2 總投料量與 HCN 排放濃度基本呈線性關(guān)系，與 NaOH 投料量有明顯區(qū)別。這主要是二者吸收 HCN 的原理不同，NaOH 吸收液是發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，而 H2 O2 吸收液是發(fā)生氧化還原反應(yīng)。從表 3 可以看出，總投料量為 60 kg / h 時(shí)，實(shí)驗(yàn) 8# 和實(shí)驗(yàn) 9# 中最終 HCN 處理濃度比實(shí)驗(yàn) 7# 的明顯要高。這主要是因?yàn)橐?/p>

15、級(jí)塔的進(jìn)氣濃度較高,需要相對(duì)多的吸收液來(lái)吸收，而進(jìn)二級(jí)塔時(shí)HCN 的濃度已經(jīng)下降許多，所需的投料量相對(duì)較少。而實(shí)驗(yàn) 6# 中，一級(jí)塔的投料量增加，排放濃度也明顯降低，但由于二級(jí)塔的投料量較少，所以吸收效果反而不如實(shí)驗(yàn) 7# 。針對(duì)吸收塔級(jí)數(shù)，進(jìn)行了設(shè)備改造，由兩級(jí)吸收塔改為四級(jí)吸收塔。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)摸索當(dāng)四級(jí)吸收塔 H2 O2 總投料量為 36 kg / h 時(shí)，四級(jí)吸收塔的投料比為 10 10 8 8 時(shí)，處理后排出氣體中 HCN 的濃度可達(dá)到 0 1 mg / m3 以下，節(jié)省了原料，提高了吸收效率。3 結(jié)論a 采用 NaOH 溶液作為吸收劑，每級(jí)噴淋吸收塔的吸收效率大約在 90% ，所以處理 HCN 濃度為 100 200 mg / m3 的廢氣至少需要兩級(jí)吸收塔。由于預(yù)氧化廢氣中含有部分 CO2 ，在一定程度上會(huì)影響吸收效果。吸收得到的 NaCN 溶液，經(jīng)濃縮處理后作為副產(chǎn)物出售。b NaClO 溶液的吸收效果受處理時(shí)間影響，需要相對(duì)較長(zhǎng)的處理時(shí)間，所以在現(xiàn)有設(shè)備上的吸收效果不太理想。c 以 H2 O2 作為吸收劑，采用噴淋吸收塔方式處理預(yù)氧化階段的含氰廢氣，具有操作簡(jiǎn)單，處理效果良好，運(yùn)行及維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。采用兩級(jí)吸收塔，當(dāng)投料量達(dá)到 60 kg / h 時(shí)，處理后的廢氣就可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。吸收塔級(jí)數(shù)由二級(jí)增加到四級(jí)