./吸收法廢氣處理綜述姓名：xxxxxx班級：xxxxxxxxx1301班學號：x4xxxxxxxxxx日期：xxxxxxxxxxxxxxxxxx吸收法廢氣處理摘要吸收法處理是利用液態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。在這過程中會發生某些氣體在溶液中溶解的物理作用,這是物理吸收。也有氣液中化學物質之間發生化學反應,這是化學吸收。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吸收劑處理氣體混合物特點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、基本內容吸收法處理是利用液態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。在這過程中會發生某些氣體在溶液中溶解的物理作用,這是物理吸收。也有氣液中化學物質之間發生化學反應,這是化學吸收。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,可同時吸收脫除硫化氫、氰化氫,效率較高。吸收法還廣泛作為有機廢氣的預處理,如除塵、除油霧、除水溶性組成,為進一步凈化做準備。關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人身健康和自然界造成嚴重的危害。現實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,也有報道稱污水處理廠的活性污泥厭氧發酵[以及地理沉積處由于硫酸鹽的熱力化學還原<TSR>都會產生硫化氫氣體。我國對環境大氣、車間空氣及工業廢氣中硫化氫濃度已有嚴格規定[3],對其進行達標處理是相關行業不可推卸的責任。隨著環保意識的逐漸增強,人們越來越關注周圍生計環境的質量。工業排放的廢氣中所含的硫化氫氣體,能夠導致設備管道的腐蝕、催化劑的中毒、生產工藝條件惡化,并會造成相當嚴重的環境污染,乃至損害人類生計。因此,必須對排放的H2S氣體進行處理。而硫磺在動力、化工、醫藥、農業等方面都是應用廣泛的化工原料。因此,處理硫化氫廢氣,使硫化氫氣體變廢為寶,在實踐生產中具有非常重要的實踐意義。國內外硫化氫廢氣處理的方法總結這些年,關于H2S氣體的凈化方法研討越來越活躍。依據各自的特點,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主要有:生物法、氧化法、聯合工藝凈化法和其它新技術。〔二吸收法吸收法包含：物理吸收和化學吸收法。物理吸收法物理吸收法通常情況下是選用有機溶劑作為硫化氫的吸收劑,有機溶劑有兩大優點：能夠有選擇性地吸收硫化氫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,常壓閃蒸罐和循環泵,不需外加蒸汽和外加其他熱源。物理吸收法對溶劑的要求：〔1H2S在溶劑中的的溶解度要比在水中溶解度高數倍,而烴類、氫氣在溶劑中的溶解度比它們在水中的溶解度低〔2該溶劑的蒸汽壓要求盡量的低,防止其溶劑的揮發而造成溶劑的丟失〔3該溶劑須具有很低的粘度和吸濕性〔4該溶劑對金屬沒有腐蝕〔5溶劑的成本相對較低。目前有機溶劑物理吸收H2S的技術有很多,運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.化學吸收法化學吸收發法是將被吸收的氣體導入吸收劑中使被吸收的氣體中的一個多個組分在吸收劑中發生化學反應的吸收進程。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。化學吸收的溶劑通常是在常壓加熱下再生,化學溶劑對H2S的吸收率比物理溶劑高。三、化學吸收法處理PAN纖維預氧化含氰廢氣在聚丙烯腈<PAN>原絲的預氧化過程中,伴隨著物理、化學結構的轉化,會有大量的揮發性有機小分子產物產生,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,連續化碳纖維生產過程中HCN的濃度高達100mg/m3,有效處理預氧化階段的含氰廢氣具有重要的意義。目前,關于預氧化階段含氰廢氣治理方面的文獻主要以綜述類為主治理工藝方法主要有化學吸收法、浸漬活性炭吸附法和焚燒法,而工業化應用的主要是焚燒法。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,設備投資大。國外預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,但設備操作復雜,設備投資一般在1000萬元以上。化學吸收法工藝簡單、成本低、技術成熟、去除效率高,輔助有效的含氰廢液處理方法,能達到較好的治理效果。實驗1．1原料過氧化氫<H2O2>:工業級,XX蒙陽化工有限公司產;氫氧化鈉<NaOH>:工業級,XX宏達化工制品廠產;次氯酸鈉<NaClO>:工業級,XX永潤化工有限公司產。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,塔內氣體通過風機由下向上送入。吸收液由耐腐泵打入塔頂,塔內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,吸收后的氣體經塔內除霧段后,經煙筒排入大氣。玻璃鋼吸收塔采用阻燃性乙烯基不飽和樹脂為基體,以玻璃纖維為增強材料,通過數道生產工藝制作而成,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、循環液槽組成,塔內有兩層填料,一層斜波紋板,二層階梯環,具有較大的氣液接觸表面積,傳質效率高。為進一步提高吸收效率,通常采用多級吸收,吸收塔處理含氰廢氣的工藝流程如圖1所示。1．3 分析與測試廢氣采樣使用的是XX嶗山應用技術研究所的嶗應3072型智能雙回路煙氣采樣器,采樣介質是50mL的0．1mol/L的氫氧化鈉溶液,采樣時間為30min。取吸收瓶中的液體10mL,移入錐形瓶中,然后再加入40mL水,待滴定。根據硝酸銀滴定法<GB/T7486—1987>進行滴定測試。吸收塔內溶液的pH值采用在線測定。結果與討論2．1NaOH溶液采用NaOH溶液吸收廢氣中的HCN氣體,反應為酸堿中和反應,產生的氰化鈉<NaCN>可以制成30%的液體或者經過蒸發、結晶、干燥、成型、包裝等工序制成95%～98%的固體NaCN。NaOH溶液吸收效果見表1。在實驗過程中通過調節一級吸收塔內NaOH的加入量,逐步調高一級吸收塔內溶液的pH值,而保證二級吸收塔內部溶液pH值相對穩定。從表1可看出:隨一級吸收塔內pH值的升高,處理后排出的氣體中HCN濃度逐漸降低,這說明吸收效率逐步提高。當一級吸收塔內pH值為12．0時,處理后排出的氣體中HCN的濃度為10．7mg/m3,吸收效率大約為90%。二級吸收塔排出氣體中HCN的濃度隨進塔氣體中HCN濃度的降低而降低,在塔內溶液pH值相對穩定的情況下,吸收效率也穩定在90%左右。由5#實驗可以看出,當塔內溶液pH值大于12．0時,HCN吸收效率增加緩慢。由此可認為每一級吸收塔的吸收效率最大可達到90%左右,若想廢氣達標排放,吸收塔至少需要兩級。從表2可以看出,在NaOH吸收液循環使用的起始階段,溶液的pH值降低速度較快,隨時間的推移吸收液的pH值降速趨緩。在投料4h后,吸收液的pH值維持在約9．0,吸收效果變得很差。這是因為預氧化階段熱裂解廢氣中含有部分CO2,CO2與NaOH反應生產Na2CO3,消耗了部分NaOH,使吸收液pH值降低較快。2．2 NaClO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的強氧化性以及溶液的堿性環境,可將HCN轉化為無毒的氰酸<HCNO>,HCNO在次氯酸鹽的作用下進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的濃度逐漸降低,但降低的速度逐漸放緩。當投料量達到300kg后,HCN濃度降到20mg/m3。由此可見,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,隨處理時間的延長,處理后廢氣中HCN濃度逐漸降低,但降低速度逐漸放緩。當處理時間達到240min時,廢氣中HCN濃度降到10mg/m3左右。因此,NaClO氧化吸收HCN需要較長的時間。2．3 H2O2吸收液H2O2氧化法適合處理低濃度含氰廢水。H2O2在堿性環境<pH值為10．0～11．0>、有催化劑的條件下氧化氰化物,生成CNO－,NH4+等無毒物質。為延緩H2O2分解,吸收液中可加入穩定劑。從圖4可知,排放廢氣中HCN濃度與H2O2總加入量有密切關系,隨加入量的增加,排放濃度逐漸降低,當總投料量達到60kg/h時,排放濃度就能達到排放標準。H2O2總投料量與HCN排放濃度基本呈線性關系,與NaOH投料量有明顯區別。這主要是二者吸收HCN的原理不同,NaOH吸收液是發生酸堿中和反應,而H2O2吸收液是發生氧化還原反應。從表3可以看出,總投料量為60kg/h時,實驗8#和實驗9#中最終HCN處理濃度比實驗7#的明顯要高。這主要是因為一級塔的進氣濃度較高,需要相對多的吸收液來吸收,而進二級塔時HCN的濃度已經下降許多,所需的投料量相對較少。而實驗6#中,一級塔的投料量增加,排放濃度也明顯降低,但由于二級塔的投料量較少,所以吸收效果反而不如實驗7#。針對吸收塔級數,進行了設備改造,由兩級吸收塔改為四級吸收塔。經過實驗摸索當四級吸收塔H2O2總投料量為36kg/h時,四級吸收塔的投料比為10∶10∶8∶8時,處理后排出氣體中HCN的濃度可達到0．1mg/m3以下,節省了原料,提高了吸收效率。結論a．采用NaOH溶液作為吸收劑,每級噴淋吸收塔的吸收效率大約在90%,所以處理HCN濃度為100～200mg/m3的廢氣至少需要兩級吸收塔。由于預氧化廢氣中含有部分CO2,在一定程度上會影響吸收效果。吸收得到的NaCN溶液,經濃縮處理后作為副產物出售。b．NaClO溶液的吸收效果受處理時間影響,需要相對較長的處理時間,所以在現有設備上的吸收效果不太理想。c．以H2O2作為吸收劑,采用噴淋吸收塔方式處理預氧化階段的含氰廢氣,具有操作簡單,處理效果良好,運行及維護成本低等優點。采用兩級吸收塔,當投料量達到60kg/h時,處理后的廢氣就可達到排放標準。吸收塔級數由二級