吸收法廢氣處理綜述

吸收法廢氣處理姓名：班級(jí)：1301班學(xué)號(hào)：x4日期：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程。在這過程中會(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和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一種或幾種氣體的過程。在這過程中會(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和回收，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。我國研究成功的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。二、 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()都會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體。我國對(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)絹碓疥P(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。(一)國內(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。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化氫（2）加壓吸收后只需降壓即可解吸。物理吸收法流程簡單，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）、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?；瘜W(xué)吸收法化學(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，這些溶液的值大多在9~11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)吸收法處理纖維預(yù)氧化含氰廢氣在聚丙烯腈()原絲的預(yù)氧化過程中，伴隨著物理、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()、氨氣()、一氧化碳()3以及甲烷()等。其中的毒害最大，連續(xù)化碳纖維生產(chǎn)過程中的濃度高達(dá)4100/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1000萬元以上?；瘜W(xué)吸收法工藝簡單、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原料過氧化氫(HO):工業(yè)級(jí)，臨沂蒙陽化工有限公司產(chǎn);氫氧化鈉():工22業(yè)級(jí)，滄州宏達(dá)化工制品廠產(chǎn);次氯酸鈉():工業(yè)級(jí)，連云港永潤化工有限公司產(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)煙筒排入大氣。玻璃鋼吸收塔采用阻燃性乙烯基不飽和樹脂為基體，以玻璃纖維為增強(qiáng)材料，通過數(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。陽L吸收塔處理含鼠廢T的流程示倉I.耳.L Sictf-LcHilIiLi^ramuC^Jj^krpLuiniiuwktkiiicryanin mlnih^l甘出3分析和測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型智能雙回路煙氣米樣器，米樣介質(zhì)是50的0.1/L的氫氧化鈉溶液，米樣時(shí)間為30。取吸收瓶中的液體10，移入錐形瓶中，然后再加入40水，待滴定。根據(jù)硝酸銀滴定法(/T7486—1987)進(jìn)行滴定測試。吸收塔內(nèi)溶液的值采用在線測定。2結(jié)果和討論1溶液采用溶液吸收廢氣中的氣體，反應(yīng)為酸堿中和反應(yīng)，產(chǎn)生的氰化鈉()可以制成30%的液體或者經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥、成型、包裝等工序制成95%?98%的固體。溶液吸收效果見表1。表1以NflGH溶液為呱收刑的含輒應(yīng)弓處理結(jié)果Tab.JCyanide-c口ntaini口算IrmtmtnlresulBUHknjiNsOH笑jh詁h牖rb^nl箱號(hào)甩JGH血入37竦塔內(nèi)糟液阪但濃度”叩二繚瞎一級(jí)臨二線塔出一亂儒r100JOO10.0J]-05.62*150JOO105J2.030.43.239200JOOH.nJ2.02C.S2.3260JOO12.0J2.0J0.7J.2340JOO13.0]3.09.51.J在實(shí)驗(yàn)過程中通過調(diào)節(jié)一級(jí)吸收塔內(nèi)的加入量，逐步調(diào)高一級(jí)吸收塔內(nèi)溶液的值，而保證二級(jí)吸收塔內(nèi)部溶液值相對(duì)穩(wěn)定。從表1可看出：隨一級(jí)吸收塔內(nèi)值的升高，處理后排出的氣體中濃度逐漸降低，這說明吸收效率逐步提高。當(dāng)一級(jí)吸收塔內(nèi)值為12. 0時(shí)，處理后排出的氣體中的濃度為10. 7/m3，吸收效率大約為90%。二級(jí)吸收塔排出氣體中的濃度隨進(jìn)塔氣體中濃度的降低而降低，在塔內(nèi)溶液值相對(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)溶液值大于12.0時(shí)，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，在吸收液循環(huán)使用的起始階段，溶液的值降低速度較快，隨時(shí)間的推移吸收液的值降速趨緩。在投料4h后，吸收液的值維持在約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，和反應(yīng)生產(chǎn) ，消耗了部分，使吸收液值降低較快。2 2 2 3

表24■實(shí)驗(yàn)嘰收塔內(nèi)漕液的pH16隨處豐時(shí)間的變化Tab.2('lukojit￡ilpH^lucol肝lutioiLwithtrealing

limtin^hsorptmiiUiver^I(h~cxperimtrit4*赴理時(shí)間口皓內(nèi)濟(jì)浪pHffl一終皓0..5J2.0J2.010J0.55J.02..Q9.5JO.O4..09.09.02. 2溶液在水（值小于9. 5）中可以分解為和次氯酸（），利用的強(qiáng)氧化性以及溶液的堿性環(huán)境，可將轉(zhuǎn)化為無毒的氰酸（），在次氯酸鹽的作用下進(jìn)步分解為碳酸鹽和N。2從圖2可以看出，隨投料量的增加，廢氣中的濃度逐漸降低，但降低的速度逐漸放緩。當(dāng)投料量達(dá)到300后，濃度降到20/m3。由此可見，具有一定的氧化吸收效果，但需要的量較大，吸收的效果不是很理想。國2 投料±4對(duì)知:理啟廢氣護(hù)HCN草噫的影噸Fi^.32 liifNdaCJC birriuuiniL耳皿H匚N從圖3可見，隨處理時(shí)間的延長，處理后廢氣中濃度逐漸降低，但降低速度逐漸放緩。當(dāng)處理時(shí)間達(dá)到240時(shí)，廢氣中濃度降到10/m3左右。因此，氧化吸收需要較長的時(shí)間。處比時(shí)間對(duì)枕理后廢F中HCN抿櫃的影啊3EIIhLqiTImiltrijjc山口?口口IIC^Eiim-nilralMKriiIKTt-illlJJLMlpk*LfflbTLrHainfiHni2. 3HO吸收液22HO氧化法適合處理低濃度含氰廢水。HO在堿性環(huán)境（值為10.0?222211.0）、有催化劑的條件下氧化氰化物，生成-，+等無毒物質(zhì)。為延緩H4 2O分解，吸收液中可加入穩(wěn)定劑。從圖4可知，排放廢氣中 濃度和HO總222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/h時(shí)，排放濃度就能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。HO總投料量和排放濃度基本呈線性關(guān)22系，和 投料量有明顯區(qū)別。這主要是二者吸收 的原理不同，吸收液是發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，而HO吸收液是發(fā)生氧化還原反應(yīng)。22圖」兒O總投料盤對(duì)處理后陵汽中HCM眾度闍羽鬧Fi^_4Elfe'Ld□觀silCmiing^hiijiihLMH2I)±儷HCEVrdiacYHlraBuHiufrjdiiiui4B ulirrIrriLlnwril從表3可以看出，總投料量為60/h時(shí)，實(shí)驗(yàn)8#和實(shí)驗(yàn)9#中最終處理濃度比實(shí)驗(yàn)7#的明顯要高。這主要是因?yàn)橐患?jí)塔的進(jìn)氣濃度較高，需要相對(duì)多的吸收液來吸收，而進(jìn)二級(jí)塔時(shí)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#。耒3HCN排放濃崖與兩級(jí)

呱收塔中電①投軸分配的關(guān)索Tab.J-Rf]^tion<hiptwtwpp-nHCNFnrksionccn^-ntrsftion.

andH;()rkedirq：allocudoiiintw口出hsorpl和tnIfrwxirsH-')二絨塔一緘晤 二緞瞎6*3010JD 2.]7*斗02D16 1.尊3030282.]9*20404] 2.2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)過實(shí)驗(yàn)摸索當(dāng)四級(jí)吸收塔HO總投料量為36/h時(shí)，四級(jí)吸收塔的投料比為2210:10:8：8時(shí)，處理后排出氣體中的濃度可達(dá)到0.1/m3以下，節(jié)省了原料，提高了吸收效率。3結(jié)論采用溶液作為吸收劑，每級(jí)噴淋吸收塔的吸收效率大約在90%，所以處理濃度為100?200/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，在一定程度上會(huì)影響吸收效果。吸收得到的溶液，經(jīng)濃2縮處理后作為副產(chǎn)物出售。溶液的吸收效果受處理時(shí)間影響，需要相對(duì)較長的處理時(shí)間，所以在現(xiàn)有設(shè)備上的吸收效果不太理想。以HO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22氣，具有操作簡單，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