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石油化工廢氣處理技術(shù)研究

文檔作者：羅蘭文檔來(lái)源：四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月11日
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2014 年4 月
石油化工廢氣處理技術(shù)研究
羅蘭（四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院四川省瀘州市646000）
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，各國(guó)都將環(huán)境問(wèn)題作為重要問(wèn)
題之一，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境協(xié)調(diào)相一致作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)
重要課題。眾所周知，揮發(fā)性有機(jī)廢氣是大氣污染物的重要來(lái)
源。隨著節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)石油石化行業(yè)廢氣處理技術(shù)
有了較大進(jìn)步，各種新技術(shù)不斷出現(xiàn)，新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了VOCs 廢氣
深度凈化處理。本文就石油化工行業(yè)廢氣處理相關(guān)新技術(shù)進(jìn)行
了簡(jiǎn)要論述。
關(guān)鍵詞：石油化工；廢氣；處理；大氣污染
引言
石油化工行業(yè)排放到大氣中的污染物主要有：苯系物、醛酮
類(lèi)、鹵代烴、醇類(lèi)等，這些污染物的傳統(tǒng)常規(guī)處理技術(shù)有：催化燃
燒法、吸附法、吸收法、焚燒法、化學(xué)洗滌法等。實(shí)踐證明，這些廢
氣處理技術(shù)在對(duì)廢氣處理過(guò)程中具有一定的局限性，經(jīng)濟(jì)上所消
耗的成本較高。近年來(lái)，在節(jié)能減排的大背景下，VOCs 的處理
技術(shù)有了很大突破，如：生物分解法、放電等離子處理法等，國(guó)內(nèi)
有些技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，由中國(guó)石化撫順石油化工研
究院研制開(kāi)發(fā)成功，并在北京順利通過(guò)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合
會(huì)組織的技術(shù)鑒定，應(yīng)用該技術(shù)凈化后的氣體，苯、甲苯、二甲苯、
乙醛、非甲烷總烴等符合我國(guó)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》
（GB16297-1996），非甲烷總烴濃度小于30 毫克/立方米，實(shí)現(xiàn)了
VOCs 廢氣深度凈化處理。
一、VOCs 廢氣處理技術(shù)
對(duì)VOCs 廢氣進(jìn)行處理的技術(shù)有很多，但能夠進(jìn)行深度凈化
處理的技術(shù)不多，該技術(shù)就是其中之一。該技術(shù)比以往其他技術(shù)
有多處創(chuàng)新，不僅僅體現(xiàn)在工藝流程、配套催化劑及關(guān)鍵設(shè)備等
方面，更重要的是開(kāi)創(chuàng)性性的開(kāi)發(fā)出針對(duì)不同VOCs 廢氣的四種
典型石化工業(yè)廢氣深度凈化處理工藝，如：硫及總烴濃度均化—
催化氧化、環(huán)氧丙烷/苯乙烯（PO/SM）廢氣雙系列催化氧化等。
在該技術(shù)的支持下，相關(guān)工作人員還發(fā)明了四種典型VOCs 廢氣
催化氧化劑及具有脫硫和濃度均化雙功能的試劑，例如：蜂窩狀
WSH-1、HBFW-1 等。此外，在該技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)之上，還開(kāi)發(fā)
了一些大型方形催化氧化反應(yīng)器，這些設(shè)備具有較高的熱回收效
率。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)50 項(xiàng)專(zhuān)利，基礎(chǔ)該技術(shù)
開(kāi)發(fā)出來(lái)的一系列石油化工廢氣處理技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水
平，如：、PO/SM 尾氣和橡膠尾氣處理等技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用證明，利
用此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功建成20 多套聚酯廢氣、橡膠尾氣、PO/SM
尾氣催化氧化處理裝置。
二、生物分解處理技術(shù)
是一種成熟的處理有機(jī)廢氣的方法，它的技術(shù)前身為微生
物處理廢水技術(shù)。以微生物為載體，將大氣中低濃度的有機(jī)廢氣
作為附著在多孔、潮濕介質(zhì)上的活性微生物的營(yíng)養(yǎng)供給，通過(guò)一
系列變化，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物或細(xì)胞組成物質(zhì)等。Ottengraf
是荷蘭一位著名的學(xué)者，在早期他就提出了通過(guò)三步來(lái)處理有機(jī)
廢氣的生化法。首先，有機(jī)污染物首先溶于水中。其次，溶于水
中的有機(jī)物，在水中受到壓力差的作用進(jìn)一步擴(kuò)散，在擴(kuò)散過(guò)程
中被水中的微生物捕獲并吸收。最后，有機(jī)污染物在微生物體內(nèi)
經(jīng)歷自身代謝后作為能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解,在生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)
程中生成了無(wú)害的化合物。
國(guó)內(nèi)外研究者近年來(lái)對(duì)生物分解法處理VOCs 技術(shù)及工藝
方面做了大量工作，例如：動(dòng)力學(xué)模型、微生物菌種的培養(yǎng)等。在
數(shù)學(xué)模型的建立與計(jì)算過(guò)程中，預(yù)測(cè)了生物廢氣在特定條件下的
處理效果。其中，在這一領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)的有：Tang、Okkerse
、Hwang、Abumaizar、郭靜等人。Tang 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了生
物過(guò)濾器的吸附、微動(dòng)力學(xué)、質(zhì)量傳遞和氣體流線譜之間的相互
作用，并將生物過(guò)濾器的瞬間特性通過(guò)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了描述，總
結(jié)出了影響過(guò)濾器瞬間特性的一些因素。Okkerse 等人獲得了
動(dòng)力學(xué)模型，主要通過(guò)二氯甲烷作為模擬污染物質(zhì)，解決了廢氣
中生物量累積和阻塞的問(wèn)題。Hwang 等人在這一領(lǐng)域進(jìn)行了
大量的研究，尤其對(duì)甲苯生物過(guò)濾法的動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了深入研
究，取得了可喜成果。甲苯由于是具有不溶于水的特性的氣體污
染物,因此能夠選用為模型化合物，對(duì)有效性因素進(jìn)行分析后認(rèn)
為：像甲苯這樣不溶于水的化合物在經(jīng)歷生物過(guò)濾時(shí)，主要的影
響因素是系統(tǒng)質(zhì)量，次要的影響因素是氣體的流動(dòng)速度。另一個(gè)
具有突出貢獻(xiàn)的人物是郭靜，她對(duì)微生物在反映器中的生長(zhǎng)情況
做了詳細(xì)的分析，找了影響微生物種群繁殖的兩個(gè)主要因素：被
處理污染物的成分以及微環(huán)境條件。綜合以上分析結(jié)果，當(dāng)污染
物易溶于水時(shí)，可進(jìn)行生物降解的主要載體是在水中容易生存的
細(xì)菌生物，當(dāng)污染物難溶于水時(shí)，可進(jìn)行生物降解的主要載體是
真菌。事實(shí)證明，對(duì)于某些有機(jī)物，細(xì)菌的降解能力要比真菌差
的多。在這一研究領(lǐng)域還有一個(gè)比較出名的人物（喬鐵軍），他經(jīng)
過(guò)研究得出以下結(jié)果，微生物的生長(zhǎng)速度與活性濾池中的環(huán)境有
關(guān)，生長(zhǎng)速度最快的是異養(yǎng)細(xì)菌，其次是亞硝化細(xì)菌，最慢的是硝
化細(xì)菌。競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系在大微生物類(lèi)群之間表現(xiàn)的并不明顯，而在各
個(gè)類(lèi)群內(nèi)部之間則表現(xiàn)的比較明顯。
三、放電等離子體處理技術(shù)
放電等離子處理工業(yè)尾氣是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，它的主要
放電形式是高電壓，在放電過(guò)程中得到一些等離子體，也就是說(shuō)，
在這一過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的高能電子或O、OH、N 基等活性粒
子，導(dǎo)致C —H、C —C 等化學(xué)鍵一一被破壞，在這一反映過(guò)程
中，H、Cl 、F 等尾氣分子中的一些元素發(fā)生置換反應(yīng)，最終生成
CO2 和H2O。即工業(yè)廢氣在經(jīng)過(guò)放電這一環(huán)節(jié)后生成了大量的
無(wú)害物質(zhì)。
結(jié)束語(yǔ)
國(guó)內(nèi)外對(duì)石油化工廢氣處理技術(shù)做了大量的研究工作，國(guó)外
使用較普遍的是生物濾池技術(shù)，國(guó)內(nèi)在這方面較國(guó)外稍微差一
些，但近年來(lái)國(guó)內(nèi)關(guān)于VOCs 的廢氣處理技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界先
進(jìn)水平，生物降解法、放電等離子法和TiO2 光催化法等技術(shù)在
實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也顯示出了明顯優(yōu)勢(shì)，并且具有很多優(yōu)點(diǎn)，如：成
本較低、效率高、處理效果好、反映徹底、尾氣五污染等。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙鵬,欒金義,王京剛,葉晶菁;惡臭氣體生物處理技術(shù)研究
進(jìn)展[J];化工環(huán)保;2005年01期
[2]楊自偉;生物技術(shù)凈化含氨廢氣研究[D];鄭州大學(xué);2007年.
作者簡(jiǎn)介：羅蘭，（1985-5），漢族，四川省瀘州市人，研究方
向：石油化工和精細(xì)化工四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教。
技術(shù)管理
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