吸附法在化工生产废气治理中的应用

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摘 要：介绍了吸附法在化工生产废气治理中的应用，优化了设计过程，降低设备初期投资和运行成本。
关键词：化工生产废气;吸附;间歇;高浓度;投资
吸附技术在VOCs废气治理领域中已经有了比较广泛的应用，是有机废气治理领域历史最悠久的技术之一，本文主要介绍吸附法在间歇排放、尾气浓度变化较大、尾气成分复杂等化工生产特殊工况下的应用。
1 化工行业废气排放特点
化工生产细分行业众多，按照产品用途及其加工过程相似原则，典型的化工行业主要分为化肥工业、基础化工（三酸、两碱、无机盐等）、石油化工、煤化工、基本有机化工、高分子化工、精细化工等，化工行业涉及有机废气排放的环节主要包括储运、生产和使用过程，其中生产过程主要涉及反应釜开盖加料、反应产物排料卸放、真空泵排气、跑冒滴漏无组织废气等处。化工生产过程中的废气排放过程中，存在排放点位分散、排气间歇、排放浓度波动较大、排放成分复杂等特点，因此，在选择化工行业废气排放的治理工艺时，要综合考虑废气排放特点，针对特定废气，对症下药，选择合适的废气治理工艺。吸附回收技术应用在化工行业废气排放场所，不仅能符合环保要求，还能带来较高的经济效益。
2 吸附工艺的应用
吸附工艺用在化工行业废气治理领域，要从废气收集、废气预处理、高浓度降峰值、间歇性排放等各个方面综合考虑，既要满足相关废气排放标准，又能降低投资和使用维护成本。
2.1 废气收集
2.1.1 按照規范设计收集系统
目前化工生产废气排放监管侧重于末端治理方面，而车间收集部分往往由于收集难度大、投资费用高而被忽视，导致虽然末端废气治理设备本身处理效果良好，但由于车间生产排放废气未能达到良好的收集效果，无组织排放监管难度大，而使大量废气直接溢散到大气中，加重大气污染的严重性。排气口收集罩的设计，需要考虑污染源种类、空气气流速度、以确定排放点风速、根据反应罐加料口尺寸，结合加料口所需操作空间和加料口周围环境，确定收集罩的类型、尺寸和安装方式。鉴于化工生产车间常存在排放点位分散的特征，在设计收集管道时，又要考虑各收集点到末端处理设备的距离、各收集支管风速、各支管长度等参数，以确定各收集管道阻力大小，并在各收集支管设置压力表、止回阀和调节阀，以平衡各支管风量和压力，确保车间生产废气排放点均能将废气顺利排入收集总管，进入末端治理设备。
2.1.2 引风机变频
因化工生产排气存在间歇性，各排放点排气量时高时低，甚至有时不排气，因此，排气引风机应变频设置，通过排气点排气量大小，调整引风机频率，使车间排气能根据生产变化，实时送入末端处理设备，同时又能降低生产过程中的电耗，节省运行投资。
2.2 废气预处理
吸附法的吸附效果主要取决于吸附剂的性质和有机废气的种类、浓度、性质以及吸附系统的温度、压力、湿度等因素，化工生产排气成分复杂，可能存在酸性或碱性物质，可能存在高温情况，可能存在难处理的大分子或黏稠物，因此在进入末端处理设备之前，要进行预处理。对于酸性或碱性物质，设置吸收塔，调整废气pH值，吸收塔后设置除雾器，除去吸收塔夹带的液滴。
吸附工艺对废气温度要求较高，高温废气吸附效果较差，对于高温废气，进入对温度有要求的末端处理设备前，要先进行降温，采用循环水或低温水，使废气降低到更有利于废气吸附处理的温度。对于大分子或黏稠物，例如往复式真空泵在使用过程中加的润滑油，会随真空泵排气一同进入废气排放管，这些物质会都是吸附剂微孔，导致吸附剂中毒，为保证吸附剂使用寿命，在前端设置中、高效过滤器，并设置专用抛弃式吸附材料，将黏稠物处理后再进入后端吸附设备。
2.3 高浓度降峰值
化工生产过程间歇，导致废气排放浓度时高时低，因此，在设置吸附设备时，应考虑将高浓度废气降低峰值，减小对吸附设备的冲击，提高废气处理排放的稳定性。具体方法可采用循环吸附方法，或者遵从相关标准规范的情况下，采用引新风的方式进行稀释。
2.4 间歇排放废气
2.4.1 吸附过程间歇
对于间歇性排放气体，生产过程存在完全不排气的时段，此时可以设定吸附设备运行程序为再生，待脱附再生结束后，再根据生产情况进入吸附阶段，采用此种方式，可减小设备规模，从而降低设备投资和占地面积。
2.4.2 一机两用
对于变温吸脱附工艺，当脱附结束后，需要对吸附剂进行降温，此时可利用引风机作为降温风机，利用吸附进气和排气管道阀门作为降温风通道，引入新风或循环风对吸附器进行降温，采用此种方式，可减少设备配置，降低运行成本。
3 结语
结合化工废气排放的特定性质，通过有效的废气收集和预处理，一方面保护后端吸附剂，保证吸附剂的处理效率和使用寿命;另一方面也降低了尾气的腐蚀性，延长设备使用寿命。对传统吸附技术进行优化设计，使设备简化、易于操作，在满足国家及行业相关排放标准的基础上，降低设备投资，减少设备运行费用，使吸附技术能够更加有效的应用于化工生产废气治理领域。
参考文献：
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