第十一章-廢氣的綜合治理技術(shù)

第十一章廢氣的綜合治理技術(shù)

化工安全與環(huán)境保護

除塵技術(shù)2煙氣處理技術(shù)3化工廢氣的來源及特點1第十一章廢氣的綜合治理技術(shù)了解化工廢氣的來源和帶來的大氣污染問題，認識化工廢氣污染帶來的危害性，熟悉化工廢氣污染防治的基本技術(shù)措施，根據(jù)廢氣污染實際情況，能夠采取有效的化工廢氣防治措施。培養(yǎng)學生在化工生產(chǎn)過程中，具有預(yù)防和治理化工廢氣污染的技術(shù)工作能力。知識目標教學目標第一節(jié)化工廢氣的來源及特點12化工廢氣的來源化工廢氣的特點3石油化工廢氣污染物一、化工廢氣的來源案例一伊拉克戰(zhàn)爭造成的油井火災(zāi)是對空氣造成污染的例證，油燃燒所產(chǎn)生的硫酸和碳酸將產(chǎn)生酸雨，破壞周圍阿拉伯國家極其寶貴的綠色植被和農(nóng)田，它不僅將使中東地區(qū)的環(huán)境惡化，也造成全球大氣污染。戰(zhàn)爭造成的油田大火把大量污染物拋向空中，污染物在風力作用下，向全球各地擴散。燃燒的油井每月向大氣層釋放上百萬噸煙灰，里面包含碳黑微粒、瀝青微粒、二氧化硫、碳酸及致癌的烴和劇毒混合物。一、化工廢氣的來源表11-1石化工業(yè)廢氣主要污染物行業(yè)廢氣名稱主要污染物來源石油煉制總烴油品儲罐、污水處理隔油池、工藝裝置加熱爐、裝卸油設(shè)施、烷基化尾氣、輕油和烴類氣提出運設(shè)施及管線、閥門及泵等的泄漏氧化瀝青尾氣苯并（a）芘瀝青裝置催化再生廢氣SO2、CO、CO2、塵催化裂化裝置燃燒煙氣SO2、NOX、CO、CO2、塵加熱爐、鍋爐、焚燒爐、火炬含硫廢氣SO2、H2S、氨含硫污水的汽提、加氫精制、氣體脫硫、含硫尾氣的回收處理臭氣SO2、硫醇、酚油品精制、硫磺回收、脫硫、污水處理、污泥處理一、化工廢氣的來源續(xù)上表行業(yè)廢氣名稱主要污染物來源石油化工燃燒煙氣SO2、NOX、CO、CO2、塵裂解爐、加熱爐、鍋爐、焚燒爐、火炬工藝廢氣烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、醇、芳香烴、醚酮、醛、酚、酯、鹵代烴、氰化物SO2、NOX、鹵化物、CO甲醇、乙醛、醋酸、環(huán)氧丙烷、苯、甲苯裝置，乙基苯、聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、苯乙烯、對苯二甲酸裝置，順丁橡膠、丁苯橡膠、丙烯腈、環(huán)氧氯丙烷裝置一、化工廢氣的來源續(xù)上表行業(yè)廢氣名稱主要污染物來源合成纖維含烴廢氣總烴催化重整、芳烴抽提、對二甲苯、常減壓裝置、輕油儲罐燃燒煙氣SO2、NOX、CO、CO2、塵加熱爐、鍋爐、焚燒爐、火炬刺激性廢氣甲醇、甲醛、乙醛、除酸、環(huán)氧乙烷、己二腈、己二胺、丙烯腈、對苯二甲酸、二甲脂對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲脂、己二胺、丙烯腈、聚丙烯腈、腈維裝置，硫氰酸鈉溶劑回收裝置石油化肥燃燒煙氣SO2、NOX、CO、CO2、塵加熱爐、鍋爐、焚燒爐、火炬工藝廢氣CH4、H2S按、尿素、塵、SO2、NOX、CO、CO2合成氨、硫磺回收尾氣、合成氨弛放氣、氨冷凍罐排氣、尿素造粒塔排放口、硝酸裝置尾氣、氨中和器排放口等二、化工廢氣的特點1.易燃易爆氣體多這類氣體是由酮、醛、易聚合不飽和烴等。這些氣體如采取的措施不當，易引起火災(zāi)、爆炸事故，因此，對這些氣體的處理是用專設(shè)的火炬系統(tǒng)去進一步燃燒。二、化工廢氣的特點2.排放物大都有刺激性和腐蝕性化工企業(yè)排放刺激性和腐蝕性的氣體主要有：二氧化硫、氮氧化物、氯化氫和氟化氫等。其中二氧化硫和氮氧化物的排放量最大。這些氣體對人體健康具有損害外，對農(nóng)、林、牧草業(yè)的生長破壞也大。二、化工廢氣的特點3.浮游粒子種類多、危害大化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，排放的浮游粒子包括：粉塵、煙氣和酸霧等，種類繁多。各種燃燒設(shè)備排放的大量煙氣和化工生產(chǎn)中排放的各種酸霧對環(huán)境危害較大。煙氣中的微小碳粒子吸附能力很強，能吸附煙氣中的焦油狀碳氫化合物。三、石油化工廢氣污染物1.含硫化合物2.氮氧化物3.碳氫化合物4.粉塵5.有機揮發(fā)物三、石油化工廢氣污染物案例2：1930年12月1日，比利時Muse溪谷發(fā)生了大氣污染，導(dǎo)致了比平時多10倍的居民死亡。當時，這個地區(qū)持續(xù)逆溫和無風天氣，煉鋼廠、硫酸工廠、煉鋅廠、玻璃廠等工廠排放的SO2等有害氣體導(dǎo)致了很多急性呼吸道病患者。包括家畜在內(nèi)的死亡集中發(fā)生在12月4日和5日，多數(shù)死者是慢性心肺病患者。事后調(diào)查推測當時的SO2濃度高達9～38ppm。第二節(jié)除塵技術(shù)12除塵裝置的技術(shù)性能除塵裝置的分類與除塵原理第二節(jié)除塵技術(shù)表11-2粉塵的凈化控制技術(shù)技術(shù)名稱重力沉降除塵技術(shù)吸附與吸收除塵技術(shù)電收塵技術(shù)技術(shù)機理重力原理吸附、吸收原理電場原理典型裝置沉降室旋流除塵器布袋除塵器過濾除塵器吸收洗滌塔靜電除塵器除塵效率90％或以下95％以上98％以上廣泛應(yīng)用領(lǐng)域

小型設(shè)備、低煙氣量的粉塵處理工業(yè)生產(chǎn)（如水泥、醫(yī)藥）、有害粉塵的處理大型燃煤設(shè)備其它工業(yè)設(shè)備一、除塵裝置的技術(shù)性能1.除塵裝置的處理量該項指標表示的是除塵裝置在單位時間內(nèi)所能處理煙氣量的大小，是表明裝置處理能力大小的參數(shù)，煙氣量一般用體積流量表示[(標準)/h，(標準)/s]。一、除塵裝置的技術(shù)性能2.除塵裝置的效率（1）除塵裝置的總效率（2）除塵裝置的分級效率（3）除塵裝置的通過率（除塵效果）（4）多級除塵效率

(11.1)二、除塵裝置的分類與除塵原理1.機械式除塵器（1）慣性除塵器（2）旋風除塵器（3）重力沉降室二、除塵裝置的分類與除塵原理（a）～（c）慣性除塵器二、除塵裝置的分類與除塵原理（d）旋風除塵器（e）重力沉降室圖11-1機械除塵器二、除塵裝置的分類與除塵原理2.過濾式除塵器過濾式除塵器則使含塵氣體通過多孔濾料，把氣體中的塵粒截留下來，使氣體得到凈化。圖11-2過濾式除塵器二、除塵裝置的分類與除塵原理3.濕式除塵器濕式除塵也稱為洗滌除塵，該方法是用液體（一般為水）洗滌含塵氣體，使塵粒與液膜、液滴或氣泡碰撞而被吸附，凝集變大，塵粒隨液滴排出，氣體得到凈化。二、除塵裝置的分類與除塵原理圖11-3濕式除塵器二、除塵裝置的分類與除塵原理4.靜電除塵器靜電除塵器利用高壓電場產(chǎn)生靜電力（庫侖力）的作用實現(xiàn)固體粒子或液體粒子與氣流的分離。其工作原理是利用高壓電場使煙氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。二、除塵裝置的分類與除塵原理圖11-4靜電除塵器二、除塵裝置的分類與除塵原理案例3：2006年08月，南京某村受附近水泥廠粉塵污染，該區(qū)環(huán)保部門非常重視。7月18日上午，區(qū)環(huán)保局執(zhí)法人員和市監(jiān)察隊舉報科負責人一同前往該水泥有限公司進行調(diào)查。第三節(jié)煙氣處理技術(shù)12煙氣處理技術(shù)概述脫硫技術(shù)34揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)氯氟烴（CFCs）和鹵族化合物類物質(zhì)（ODS）的控制與消減一、煙氣處理技術(shù)概述1.洗滌吸收法2.吸附法3.催化法4.燃燒法5.冷凝法二、脫硫技術(shù)1.燃煤的脫硫技術(shù)（1）氨法++→2+→（2）鈉堿法+→2+→+++→2（3）鈣堿法二、脫硫技術(shù)2．生產(chǎn)工藝與燃油設(shè)備硫排放的主要控制技術(shù)（1）廢氣凈化技術(shù)（2）回收利用技術(shù)二、脫硫技術(shù)案例4：上海寶鋼集團浦東鋼鐵有限公司特鋼廠的30t電爐、AOD爐及LF爐車間，位于上海浦東黃浦江畔，離魯浦大橋最近距離不足50m，對煙氣治理的要求可見一斑，冶煉的任何時候都不允許煙氣溢出廠房，否則后果將十分嚴重。三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)1.催化燃燒法廢氣催化燃燒(又稱催化氧化，或接觸氧化)技術(shù)是指在較低溫度下，通過催化反應(yīng)器中催化劑的作用，將廢氣中的可燃性組分氧化分解的一種廢氣處理方法。三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)圖11-6催化燃燒法工藝原理三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)2.吸附法吸附法的工藝原理是利用吸附劑將廢氣中的有機污染物成分吸附在吸附劑表面孔隙間，達到濃縮及廢氣凈化的目的。三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)圖11-7吸附法工藝原理三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)3.吸收法吸收法凈化有機廢氣，最常見的是用于凈化水溶性有機物。國內(nèi)現(xiàn)已有一些有機廢氣吸收的實際應(yīng)用實例，但凈化效率都不高。目前在石油煉制及石油化工的生產(chǎn)及貯運中采用吸收法進行烴類氣體的回收利用。三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)圖11-8吸收法工藝原理三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)4.焚燒法治理的方式有多種，焚燒處理是最佳方式之一。的焚燒又分為直接燃燒法、催化燃燒法、蓄熱式燃燒法，焚燒的目的是將有機氣體高溫燃燒破壞，使有機物分解成無機物（二氧化碳和水），實現(xiàn)廢氣達標排放及燃燒熱能的回收利用。三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)圖11-9催化燃燒工藝示意圖三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)5.化學洗滌法化學洗滌法與洗滌吸收技術(shù)類似，它是使中的有害物與洗滌液中的特定物質(zhì)進行化學反應(yīng)，然后再對洗滌液進行相應(yīng)的處理，并收集反應(yīng)后的產(chǎn)物。三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)6.生物分解法生物分解法是在已成熟的采用微生物處理廢水基礎(chǔ)上發(fā)展起來的處理有機廢氣的方法。通過附著在多孔、潮濕介質(zhì)上的活性微生物，用大氣中低濃度的有機廢氣為其生命活動的能源或養(yǎng)分，將其轉(zhuǎn)化為簡單的無機物或細胞組成物質(zhì)。三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)7.放電等離子處理法放電等離子處理工業(yè)尾氣，是通過高電壓放電形式，獲得非熱平衡等離子體，即產(chǎn)生大量的高能電子或高能電子激勵產(chǎn)生的O、OH、N基等活性粒子，破壞C-H、C-C等化學鍵，使尾氣分子中的H、、F等發(fā)生置換反應(yīng)，最終生成CO2和H20，即工業(yè)廢氣通過放電處理最終變?yōu)闊o害物質(zhì)。三、揮發(fā)性有機化合物的控制技術(shù)8.TiO2光催化法TiO2光催化法是近年來日益受到重視的污染治理新技術(shù)。具有化學穩(wěn)定性好、無毒、價廉、易得、具有較正的價帶電位和較負的導(dǎo)帶電位等特點，是理想的光催化劑，也是目前使用最多的一類光催化劑。四、氯氟烴（CFCs）和鹵族化合物類物質(zhì)（ODS）的控制與消減1.CFCs和ODS控制概述氯氟烴（CFCs