某香料香精厂有机废气的收治改造

张 燕，黄 毅

（1.中铝环保节能科技（湖南）有限公司，湖南 长沙 410019；2.长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南 长沙 410019）

某香精香料厂主要生产植物性天然香料和合成香料。由于香精香料企业废气排污成分复杂，嗅阈值低［1］，周边因废气排放引起的环境问题和扰民现象突出。通过对企业生产现场进行仔细排查，根据排查出的问题有针对性的提出改造方案，经整改后，车间内主要无组织产气点均得到有效收集，现场操作环境明显改善，厂房外无组织废气浓度达标。具体改造措施可供同行业类比参考。

1 有机废气收治现状

1.1 企业生产工艺

该企业产品主要生产过程大致为：将原料加入反应釜中，控制反应釜的温度、压力和反应时间，反应结束后将粗品放入分馏釜中进行分馏，分离产物放入结晶釜中，冷却结晶离心干燥后得到产品，工艺流程如图1所示。主要生产设备包括各种反应釜、水喷射真空泵、平板式离心机、干燥机等，企业内配套设置污水处理站和危险废物暂存间对产生的废水和危险废物分别进行处理和暂存。

图1 某香精香料厂主要生产工艺流程图

1.2 有机废气收集现状

经调查，该香精香料厂废气收集方面存在以下问题：（1）各种反应釜卸料点上方虽设置集气罩，但集气罩设置位置不能完全覆盖无组织废气的逸散点，且部分集气罩风量偏小；（2）水喷射真空泵利用水流体传递质量和能量的原理，抽出反应釜中的高浓度有机废气进行冷凝，从而实现反应釜抽真空的目的，该企业水喷射真空泵循环水箱上端活动盖无法完全密闭，不溶于水的有机废气易逸散到车间内，虽然水喷射真空泵房已加装塑料幕帘，但是当外环境风力较大时，幕帘易被掀起，废气逸散到外环境中；（3）离心工序结束后，需打开平板式离心机上端盖板取出固体物料，固体物料与空气直接接触，有机废气直接逸散到车间内；（4）生产污水主要来自于企业生产设备清洗和地面冲洗，各污水池未密闭，有机废气直接逸散到空气中，影响周围环境；（5）企业产生的危险废物包括蒸馏残渣等物质，储存过程中会产生有机废气，企业未进行收集。

1.3 有机废气治理现状

该香精香料厂废气治理方面存在以下问题：（1）目前企业分车间设置废气处理设施，合成车间废气经碱液喷淋和水喷淋预处理后与天然车间、离心车间废气合并后经“碱喷淋＋活性炭吸附＋水喷淋”后经15 m排气筒排放，无废气处理设施的相关运行、管理、维护台账；（2）活性炭吸附装置简易，无温度、压力显示等必要的附属件。根据业主提供自行监测报告和在线监测数据，参照《污染源强核算技术指南汽车制造》（HJ 1097-2020）［2］和《环境保护综合名录》（2021年版）［3］中分别关于废活性炭产生量计算和VOCs治理设备活性炭吸附去除率取值方法，按每天运行12 h，每年运行300 d计算，该企业每年废活性炭产生量22.1 t，将产生大量危废；（3）水喷淋吸收法适用于处理易溶于水的有机废气，该企业产生的有机废气经碱液喷淋和活性炭吸附后即可达标排放，无需加装水喷淋塔。

2 有机废气收治改造方案

2.1 有机废气收集改造方案

2.1.1 安装反应釜密闭卸料连接装置

该企业共有40台反应釜，在每台反应釜卸料口与料桶接料口之间安装密闭连接装置，同时将抽气管道密闭连接在料桶的另一端，可最大程度的减少反应釜卸料时有机废气无组织排放量。按每台釜50 m3／h风量进行估算，40台釜同时运行系数取0.6，总风量约为1 200 m3／h。

2.1.2 水喷射真空泵循环水箱活动盖上空设置集气罩

由于通过水喷射真空泵抽送出来的废气属于上升气流，可通过上方集气罩形成局部负压有效诱导气流走向，但集气罩受各种条件影响，可能需要较大的引风量。根据真空泵循环水箱活动盖大小、位置及污染源发散形式，设置直径0.45 m的圆形伞形罩，距离活动盖高约0.2 m。设裙边，裙边高度约为0.1 m，吸风口断面流速取0.5 m／s，单台真空泵风量约为400 m3／h［4］，该企业共有6台真空泵，设备同时运行系数取0.8，则总风量约为2 000 m3／h。

2.1.3 平板式离心机区设置密闭隔间进行负压排气

密闭隔间可有效隔断污染源在车间内扩散，相比集气罩来讲，受空气气流影响小，负压抽取的废气中空气含量低［5］。根据车间和设备实际情况，设置长10.8 m，宽3 m，高3.5 m的密闭操作间。考虑人员作业新风量、卫生限值等因素，换气次数取30次／h；根据企业实际运行情况，设备同时运行系数取0.8，则平板式离心机区域风量约为2 800 m3／h。

2.1.4 对污水池进行加盖密闭抽排风

对各污水处理池加装玻璃钢盖，侧面预留检修和清池用的人孔，该香精香料厂污水池长30 m，宽10 m，换气次数取8次／h，总风量为2 400 m3／h。

2.1.5 危险废物暂存间设置抽气管道和设备

根据《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597-2001）及其修改单，必须有气体导出口及气体净化装置［6］。该企业危废暂存间长×宽×高＝5.7 m×3.2 m×2.5 m，根据《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2015）［7］，换 气次 数 取12次／h，总抽气量为550 m3／h，风管采用玻璃钢材质，流速应控制在2～8 m／s。

2.1.6 重新布置全厂废气收集管网，核算总风量

该香精香料厂原未进行收集的无组织废气产气点进行改造后，由于废气量和废气收集点均发生了较大变化，因此需对各车间和全厂废气收集管网重新进行优化布置，选择合适的管道走向，并根据重新布设的管网设计主收集管道管径，核算系统压损，为后续选择合适的负压风机提供数据支撑。

2.2 有机废气治理改造方案

根据《浙江省精细化工行业挥发性有机物污染防治可行技术指南》［8］，高浓度VOCs废气，优先采用冷凝、吸附回收等技术对废气中的VOCs回收利用，并辅以催化燃烧、热力燃烧等治理技术；中、低浓度VOCs废气，有回收价值时宜采用吸附技术回收处理，无回收价值时有限采用吸附浓缩—燃烧技术处理。

上述无组织废气进行有组织收集后，系统废气总量将增加8 950 m3／h，结合企业废气风量大、浓度低、连续生产的特点，活性炭吸附产生的危险废物年产生量大。根据工程经验，将原有废气处理工艺“碱喷淋＋活性炭吸附＋水喷淋”升级改造为“碱喷淋＋吸附浓缩＋催化燃烧”的方式对废气进行处理。通过催化燃烧排放的高温烟气可通过换热装置，回收热能用于生产干燥工序以减少系统能耗。

3 结 语

通过技术改造有机废气治理，无组织废气转变为有组织废气后，系统废气总风量增加明显，加上废气浓度低、企业连续生产等特点，将原有废气处理工艺“碱喷淋＋活性炭吸附＋水喷淋”升级改造为“碱喷淋＋吸附浓缩＋催化燃烧”，在收集管网和设施正常运行的状态下，废气污染物可稳定达标排放。