降膜吸收塔工作原理图(降膜吸收塔工作原理视频)

某厂生产磷酸酯阻燃剂用到的原料有:三氯氧磷、环氧丙烷液碱二乙二醇间苯二酚苯酚甲苯、甲基环己烷等原料,经过酯化、交联、封端等一系列反应和后序工段最终得到磷酸酯阻燃剂。磷酸酯阻燃剂在生产过程中会产生挥发性有机物和HCI酸性废气,会对周边环境产生不利的影响,需要对废气进行收集处理后才能排放。

1厂区基本情况

浙江某化工有限公司是一家生产磷酸酯阻燃剂为主的专业企业。该公司根据市场发展需求,总投资18060万元,建设年产44000吨磷酸酯阻燃剂项目,扩大磷酸酯系列产品在过激市场的份额,以提高企业的竞争力。该公司主要产品有年产15000吨卤代磷酸酯阻燃剂TCPP项目、年产8000吨磷酸酯阻燃剂504L项目、年产8000吨卤代磷酸酯阻燃剂TDCPP项目、年产5000吨磷酸酯阻燃剂RDP项目、年产2000吨磷酸酯阻燃剂PX.220项目和年产2000吨磷酸酯阻燃剂HF-4项目以及年产4000吨膨胀型阻燃剂焦磷酸哌嗪盐项目。

2调研资料分析

在产品的生产原料、生产设备、工艺流程以及物料衡算等调研资料的基础上,山东舜夫环保科技有限公司技术团队做了进一步分析,主要分析内容包括:根据产品的生产工艺及物料转移方式,提出废气源头控制措施,减少废气产生量;根据产品的设备清单,对废气集气量进行设计,为后续处理设备参数设计提供依据;根据产品工艺流程及物料衡算,对产品污染物的产生位置、种类以及产生源强进行分析,为废气处理工艺的选择提供设计依据。

3废气源头控制措施

为减轻废气末端处理负荷、减少原料的消耗以及减少无组织废气的产生量,山东舜夫环保科技有限公司建议该企业需要从源头上提出有效地措施,主要从固体投料方式、液体滴加方式、冷凝器安装以及离心机等方面考虑。

(1)产品原料中的活性炭、碳酸钠、无水氯化镁为固体原料,目前部分化工厂为了操作方便,固体原料直接采用反应釜开盖投料,常在投料口上方安装集气罩,这种投料方式会造成废气集气量较大以及污染物的产生源强增大。建议企业在反应釜上安装固体投料器,固体原料采用固体投料器进行投料,这样可以大大减少废气集气量、污染物的产生源强,而且可以减少无组织废气的产生量,有利于车间环境的改善。

(2)产品原料中有三氯氧磷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、盐酸等易挥发性液体,为减少液体原料在滴加过程中的挥发,建议易挥发性液体原料采用滴加管贴壁滴加到液面以下。

(3)考虑到反应釜、干燥器等生产设备产生的废气温度较高,故建议企业在反应釜、干燥器等设备上安装两级冷凝,这样可以减少原料的消耗以及废气的产生量。

(4)焦磷酸哌嗪盐在离心工序要用到离心机,在离心和卸料过程中会有哌嗪和物料的气味,故建议企业采用全密闭式离心机,对离心机设立密闭隔间,在物料泄露时对隔间进行密闭集气,这样可以减少无组织废气的产生量,有利于车间环境的改善。

4、废气集气量设计

废气主要包括七个产品产生的废气,以及储罐区和污水站的废气。废气成分主要包括环氧丙烷、环氧氯丙烷、三氯氧磷、氯化氢、甲苯、甲基环己烷等。根据废气的不同性质,可将废气分为以下四类:

(1)含氯有机废气

这类废气的成分主要是环氧丙烷、少量三氯氧磷。查阅相关文献可知环氧丙烷在水中易于水解生成丙二醇。这部分的废气的气量包括TCCP产品的废气238m3/h,504L产品的废气293m3/h,RDP产品的部分废气261m3/h,PX.220产品的部分废气128m3/h,HF-4产品的部分废气128m3/h,合计为1069m3/h,再加上储罐区的废气量200m3/h,则该类废气的气量为1148m3/h。

(2)高浓度HCI废气

高浓度的HCl废气主要来自于504L、RDP、PX-220、HF.4产品的交联、封端等工段。这部分的废气的气量包括504L产品的废气38m3/h,RDP产品的部分废气39m3/h,PX-220产品的部分废气22m3/h,HF-4产品的部分废气22m3/h,合计为12lm3/h。

(3)不含氯有机废气

这部分废气的主要成分是甲苯、甲基环己烷等有机污染物,该有机废气浓度高,不溶于水。这部分废气的气量主要是RDP产品生产的部分废气212m3/h,PX-220产品产生的废气169m3/h,HF-4产品产生的废气142m3/h,焦磷酸哌嗪盐产品生产的部分废气233m3/h,合计为523m3/h。

(4)污水处理站废气

这部分废气主要是污水站的废气,以酸性废气为主,根据《XXXXXXXXXX南厂区600m3/d综合废水处理项目设计方案》相关内容,估算本项目污水站的废气量在12000m3/h左右。

5 废气治理方法的选取

(1)高浓度HCI经过四级降膜吸收器吸收,可回收30%盐酸,废气预处理后与不含氯有机废气合并进入一级氧化碱洗预吸收。

(2)含氯有机废气通过两级冷凝预处理后,HCI废气合并一起进行一级氧化碱洗预处理,这两部分气量合计为1507m3/h,结合车间面积,设计留余量,取设计风量为4000m3/h。设计这部分废气先经过一级氧化碱洗,其中的环氧丙烷与环氧氯丙烷通过碱洗,分别分解成为丙二醇、a-氯甘油和甘油,未被吸收下来的废气再与其它废气汇总后进入集中处理系统。

(3)不含氯有机废气主要是甲苯、甲基环己烷等有机污染物,其浓度高,不溶于水,且不含氯等卤族元素,故设计通过两级冷凝预处理后,在进行RTO焚烧。经过焚烧处理后废气,再次进入最后一级碱洗塔处理,保证酸性物质的达标排放。这部分废气的气量为523m3/h,适当放大到最小经济气量4000m3/h,为提高焚烧的安全性,引入污水站厌氧池、好氧池部分废气对车间废气进行稀释,故再放大留有余量,选择风量为10000m3/h的RTO焚烧炉。

(4)污水站的废气调节池中以有机物和酸性气体为主,生化池废气以臭气为主,设计气量为12000m3/h。其特点是气量大,污染物浓度低,设计污水站厌氧池、好氧池部分废气接入RTO,污水站其它废气汇总后进入集中处理系统。

(5)以上所有废气汇总后进入集中处理工艺,设计先通过一级水洗(或酸洗、碱洗),初步吸收环氧丙烷、环氧氯丙烷,且可以去除废气中易溶于水的污染物;然后进入一级酸性氧化,将废气中难溶于水的大分子有机物降解成小分子物质,提高其水溶性;最后利用一级碱洗塔,去除剩余的酸性小分子物质,做到稳定达标排放。

降膜吸收塔工作原理图(降膜吸收塔工作原理视频)

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