一、环氧丙烷废气的特性与处理要求
环氧丙烷属于挥发性有机污染物,同时具有低沸点、易燃易爆的特点,其废气多产生于生产装置投料、反应、精馏分离以及储罐呼吸环节,废气浓度波动较大,且多夹杂其他有机杂质,处理环节既要满足环保排放要求,也要兼顾安全防护。根据我国大气污染物综合排放标准与地方化工行业排放标准,环氧丙烷废气中非甲烷总烃排放浓度、速率必须满足限值要求,处理工艺必须匹配其危险特性,避免安全事故。
二、环氧丙烷废气达标处理主流工艺
针对环氧丙烷废气的特性,主流达标处理工艺可根据废气浓度分为回收净化与销毁净化两类:
(一)吸收法
吸收法是中低浓度环氧丙烷废气的常用处理工艺,利用环氧丙烷易溶于水、有机溶剂的特性,采用水或特种吸收剂对废气进行喷淋吸收,实现污染物从气相到液相的转移。该工艺设备简单、操作安全,可有效去除大部分环氧丙烷,处理后废气可满足达标排放要求,吸收后的溶液可通过精馏分离回收环氧丙烷,实现资源化利用。该工艺适合处理储罐呼吸废气、生产装置无组织排放收集的低浓度废气。
(二)吸附-脱附法
吸附法多用于低浓度大风量环氧丙烷废气的处理,常用活性炭、分子筛作为吸附介质,废气通过吸附床时,环氧丙烷被吸附介质截留净化,达标尾气直接外排;吸附饱和后通过热蒸汽或热氮气脱附,脱附出的高浓度环氧丙烷可冷凝回收,吸附介质再生后循环使用。该工艺净化效率高,可稳定达标排放,同时能回收有机物料,适合处理连续排放的低浓度环氧丙烷废气,需要注意定期更换吸附介质,及时脱附避免吸附饱和发生燃爆风险。
(三)催化燃烧法
催化燃烧法多用于中高浓度环氧丙烷废气的处理,在催化剂作用下,环氧丙烷在较低温度下即可完全氧化分解为二氧化碳和水,没有明火燃烧的安全风险,净化效率可达98%以上,处理后尾气可稳定达标,不需要后续二次处理。该工艺适合处理高浓度、连续排放的生产工艺废气,还可回收燃烧产生的热量用于生产,降低运行成本,需要注意进入催化床的废气浓度需要控制在爆炸下限以下,避免发生安全事故。
三、化工尾气回收净化常用工艺
除上述针对环氧丙烷废气的处理工艺外,化工行业常用的尾气回收净化工艺还有以下三类:
(一)冷凝回收法
冷凝回收法适用于高沸点、高浓度有机化工尾气,通过降低尾气温度,让有机污染物冷凝为液体从气相分离,直接回收物料,资源化利用率高,多与吸附、吸收工艺组合使用,常用于回收高价值有机组分,适合处理浓度较高、具备回收价值的化工尾气。
(二)膜分离法
膜分离法是新型化工尾气回收净化工艺,利用不同组分在分离膜中的渗透速率差异实现组分分离,对有机组分的选择性高,能耗低,操作简单,适合处理中高浓度有机尾气,可直接回收有机物料,目前已经广泛应用于石化、精细化工行业的尾气回收。
(三)生物法
生物法适用于低浓度、可生物降解的化工有机尾气,利用微生物分解有机污染物,最终转化为二氧化碳和水,运行成本低,二次污染小,适合处理低浓度无回收价值的有机尾气,但对污染物的可生化性要求高,反应占地面积较大。