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化工厂废气处理方法|化工厂废气处理案例
文章来源:玮霖环保科技  人气:5  发表时间:2025-04-17
案例一:江苏南京某石化化工厂 VOCs 废气处理项目
项目背景
江苏南京某石化化工厂主要生产石油树脂、溶剂油等产品,年产能 30 万吨。在生产过程中,反应釜出料、溶剂蒸馏回收、储罐呼吸阀等环节会排放大量挥发性有机物(VOCs),主要成分为苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等,废气具有浓度高(3000-5000mg/m³)、风量大(50000m³/h)、易燃易爆的特点。随着《挥发性有机物排放标准》(DB32/4041-2021)的实施,当地要求企业 VOCs 排放浓度≤60mg/m³,厂界无组织排放≤2.0mg/m³,而该厂原有的活性炭吸附装置因长期运行吸附效率下降,导致排放超标,面临环保处罚风险,且异味扰民问题突出,急需升级改造。
项目废气成份来源
  1. 反应釜废气:聚合反应过程中未完全反应的溶剂(苯系物)随尾气排放;

  1. 蒸馏废气:溶剂蒸馏回收时,高温下低沸点 VOCs 挥发;

  1. 储罐呼吸气:溶剂储罐因温度变化产生的 “小呼吸” 排放,以及卸料时的 “大呼吸” 排放;

  1. 装车废气:槽车装卸溶剂时的无组织挥发。

处理工艺流程
  1. 预处理系统

  • 对各废气排放点进行密闭收集,反应釜、蒸馏塔采用管道直连,储罐呼吸阀连接氮封 + 冷凝回收装置,减少无组织排放;

  • 废气先经冷凝机组(-10℃)预冷,回收 70% 以上的高浓度溶剂(液态回用于生产),降低后续处理负荷。

  1. 核心处理系统

  • 采用 “蓄热式热力氧化炉(RTO)”,预处理后的废气(浓度降至 800-1000mg/m³)通过风机送入 RTO 燃烧室,在 780℃高温下氧化分解为 CO₂和 H₂O,净化效率≥99%;

  • RTO 配备陶瓷蓄热体,热回收效率达 95%,降低能耗(仅启动时需补充少量天然气)。

  1. 后处理系统

  • 氧化后的高温尾气经换热器降温后排放,同时设置在线监测仪(VOCs、温度、压力),数据实时上传环保平台。

最终效果
  • 排放达标:经第三方检测,VOCs 排放浓度稳定在 20-30mg/m³,低于地方标准 60mg/m³,非甲烷总烃去除率 99.2%;

  • 资源回收:年回收溶剂约 2000 吨,直接经济效益超 800 万元;

  • 环境改善:厂界异味值从原有的 2000(无量纲)降至 20 以下,周边居民投诉归零;

  • 节能降耗:RTO 系统运行能耗较传统焚烧炉降低 60%,年节约天然气约 50 万立方米。

案例二:浙江杭州某制药化工厂酸碱废气 + VOCs 混合处理项目
项目背景
浙江杭州某制药化工厂以合成原料药为主,生产过程中涉及酸碱反应、有机溶剂萃取等工序,废气主要为酸性废气(HCl、硫酸雾)、碱性废气(NH₃)及 VOCs(甲醇、二氯甲烷),具有成分复杂、腐蚀性强、气味刺鼻的特点。原处理设施为单一碱洗塔,仅能去除部分酸性气体,VOCs 和氨气无组织排放严重,导致厂界 NH₃浓度超标(标准≤1.5mg/m³,实测 2.8mg/m³),且设备管道因腐蚀频繁泄漏,存在安全隐患。
项目废气成份来源
  1. 酸性废气:盐酸、硫酸投料及反应过程中挥发的 HCl、SO₃气体;

  1. 碱性废气:氨解反应、调节 pH 值时过量的 NH₃挥发;

  1. VOCs:有机溶剂(甲醇、二氯甲烷)在萃取、离心、干燥环节的挥发。

处理工艺流程
  1. 分质收集系统

  • 酸性废气、碱性废气、VOCs 废气分管道收集,避免酸碱中和产生结晶堵塞管道;

  • 高浓度 VOCs 废气(如离心干燥废气)先经冷凝回收,低浓度废气汇入主处理系统。

  1. 多级处理系统

  • 一级碱洗塔:处理酸性废气,采用 NaOH 溶液喷淋,去除 HCl、硫酸雾,效率≥95%;

  • 二级酸洗塔:处理碱性废气,采用稀硫酸喷淋,去除 NH₃,效率≥90%;

  • 三级活性炭吸附 + 催化燃烧(CO):酸碱中和后的废气经除雾器干燥,进入活性炭吸附箱(蜂窝状活性炭,碘值≥800mg/g),吸附 VOCs 后达标排放;当活性炭饱和时,切换至另一套吸附箱,饱和活性炭通过 180℃热风脱附,脱附废气进入 CO 炉(250℃催化氧化),分解为 CO₂和 H₂O,总净化效率≥98%。

  1. 防腐措施

  • 塔体采用 PP+HFRP 复合材质,管道内衬聚四氟乙烯,喷淋泵叶轮使用陶瓷材料,解决腐蚀问题。

最终效果
  • 多污染物去除:HCl、硫酸雾排放浓度<5mg/m³(标准≤30mg/m³),NH₃<1.0mg/m³(标准≤15mg/m³),VOCs<15mg/m³(标准≤50mg/m³),全部达标;

  • 设备稳定:防腐改造后,管道泄漏频率从每月 3 次降至每年 1 次,维护成本下降 70%;

  • 异味控制:厂界异味强度从 4 级(明显异味)降至 1 级(极弱异味),周边居民满意度提升。

案例三:河南新乡某化肥化工厂氨氮废气处理项目
项目背景
河南新乡某化肥化工厂年产尿素 50 万吨,在尿素合成、造粒及氨水储罐卸料过程中,大量 NH₃废气无组织排放,导致厂区周边氨气浓度超标(厂界标准≤1.5mg/m³,实测最高达 5.2mg/m³),不仅腐蚀设备,还对农田作物和居民健康造成影响。当地环保部门要求企业限期治理,确保氨排放满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)。
项目废气成份来源
  1. 尿素造粒塔:高温造粒时,未冷凝的 NH₃随水蒸气挥发;

  1. 氨水储罐:卸料时储罐压力波动,导致 NH₃气体溢出;

  1. 反应釜尾气:尿素合成反应中过量的 NH₃未完全回收。

处理工艺流程
  1. 密闭收集 + 负压引风

  • 对造粒塔顶部排气口、氨水储罐呼吸阀、反应釜尾气口安装集气罩并密闭,通过风机形成负压(-500Pa),将废气引入处理系统。

  1. 酸洗吸收 + 循环利用

  • 采用 “填料式酸洗塔”,吸收剂为 20% 稀硫酸溶液,NH₃与硫酸反应生成硫酸铵((NH₄)₂SO₄):

    2NHa^‚ƒ+Ha^‚‚SOa^‚„(NHa^‚„)a^‚‚SOa^‚„

  • 塔内设置鲍尔环填料,增大气液接触面积,吸收效率≥98%;

  • 生成的硫酸铵溶液浓度达 30% 时,泵入蒸发结晶装置,干燥后作为化肥副产品出售。

  1. 尾气处理

  • 酸洗塔尾气经除雾器去除雾滴后,接入活性炭吸附装置,进一步去除微量氨气,确保达标排放。

最终效果
  • 氨去除率:系统运行后,NH₃排放浓度<0.5mg/m³,远低于厂界标准 1.5mg/m³,总去除效率 99.2%;

  • 资源回收:年回收硫酸铵约 800 吨,创造产值 120 万元,实现 “以废治废”;

  • 环境效益:厂区周边氨气异味完全消除,设备腐蚀情况显著改善,管道使用寿命延长 3 年以上。


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