精细化工行业有机废气的治理措施

浙江省天正设计工程有限公司 徐文斌，叶旭峰

精细化工行业在生产过程中产生的有机废气，有着较强的刺激性气味，不仅会对人们的身体健康产生损害，还会对社会的稳定发展产生影响。要想实现精细化工行业的可持续发展，就必须要加强有机废气的治理。但是，如何对有机废气进行科学合理的治理，提高我国精细化工行业的安全性与环保性，还需要业内人士进行更为深入的思考与研究。

一、精细化工行业有机废气的排放危害

在精细化工行业的生产过程中，会产生大量的有机废气。这些废气的成分以难以降解的有害物质为主。但是，不同种类的有害物质，对于人们身体健康和生态环境的影响也有着明显的差异。例如，有机废气中的苯成分，有着较强的毒性，会对人体的中枢神经系统产生损害。如果不对有机废气进行治理，就将其直接排放到空气中，一旦空气中的苯成分浓度变高，并被人体吸收，人们的生命安全将会受到严重的威胁[1]。另外，如果在精细化工行业生产过程中，在有机废气产生的同时，没有采取相应的治理措施，还会对人们赖以生存的生态环境产生严重的污染。

二、精细化工行业有机废气的排放源头

（一）有机废气的有组织排放源头

有机废气的排放，存在于整个精细化工行业的生产全过程，且一部分有机废气都属于有组织的排放，都与精细化工行业的生产装置有关。这些排放源产生的烟气主要由各种气体污染物组成，且存在着一个固定的排放量波动区间。精细化工企业的污染治理人员可以根据有机废气的排放情况进行气体收集装置与气体处理设备的安装，然后对这些有机废气进行统一处理，待其达到排放标准之后再进行统一排放。目前，我国精细化工生产中，针对有组织排放源头的有机废气治理技术已经日趋成熟。这部分有机废气对生态环境和人体健康的影响已经明显降低。

（二）有机废气的无组织排放源头

在精细化工生产过程中，很多车间或存储空间的有机废气都属于无组织排放，都与生产装置泄漏、装卸车泄漏、设备管阀严密性降低、油污池散逸等原因有着直接的关系。来源于无组织排放的有机废气组成成分并不固定，且排放量波动区间非常大。精细化工企业的污染治理人员要想对这些有机废气进行有效的收集和处理，是具有一定难度的。但是，如果不能保证有机废气的收集和处理效果，又会对人体健康和生态环境产生严重影响。

1.生产设备密封处泄漏

在精细化工行业的生产过程中，很多设备都有密封设计，目的是避免出现原材料泄漏事故，而引起原材料的不必要浪费；避免出现产品泄漏事故，对周围环境产生污染[2]。但是，受到各种因素的影响，设备的密封处经常出现跑、冒、滴、漏等现象，进而增加有机废气的无组织排放。

2.污水和冷却水中的有机废气散逸

在精细化工行业的生产过程中，污水也需要按照相关要求进行集中处理，并在达到排放标准之后再进行排放。但是，几乎所有精细化工行业的污水处理池都露天状态，例如格栅、中和池、调节池以及曝气池等。在露天状态下，污水中的一些具有挥发性的有机废气就会挥发散逸到空气当中。另外，在精细化工行业的生产过程中，冷却也是最为关键的一个环节。一般情况下，冷却水不能与原材料、产物等直接接触。如果生产设备的密封处出现问题，并导致了泄漏事故，那么冷却水就可能与原材料或反应产物接触，并将这部分原材料或反应产物带走。这样一来，冷却水中的原材料或反应产物就会进入汽提等环节，并散逸到空气当中。

三、精细化工行业有机废气的治理手段

（一）传统的有机废气治理手段

在精细化工生产中，有机废气等产生源头不同，其相应的成分也不同。一般情况下，有机废气主要由以下三大成分组成：第一碳氢化合物、第二醇类化合物、第三醚类化合物。有机废气的组成成分不同，其采取的治理手段也有所差异。而且，即便有机废气的组成成分相同，当其在空气中的浓度和流通量发生变化时，治理手段也应当随之做出调整[3]。现阶段主要采用以下两种方式对有机废气进行净化：第一，有价溶剂的回收技术；第二，有机废气分子的分解技术。例如，针对大量低浓度的有机废气，就可以利用浓缩和燃烧技术进行净化，既可以达到预期的治理效果，又可以控制治理成本。

（二）现代化的有机废气治理手段

对精细化工行业生产过程中产生的有机废气的物理特点和化学特点进行分析，并在此基础上利用催化式燃烧或蓄热式燃烧手段进行治理，可以获得理想的有机废气治理效果。例如，对有机废气的溶解度和沸点进行分析，采取针对性的治理措施，即可以达到预期的治理效果，又可以减少能量的消耗。如果选择使用变温、变压吸附法回收溶剂，那么需要对精细化工企业的生产情况进行分析，并以此为基础选择合适的吸附方法。目前，最常用的吸附方法主要包含以下几种。第一，是活性炭吸附法。即可以借助选择性吸附剂、选择性渗透膜等方法进行有机废气的吸附和处理。其次，是蓄热式热氧化技术手段。即可以直接利用相应的化学反应和生化反应，将有害的有机物转化为无害的二氧化碳和水。近几年来，我国又研发出了光催化氧化技术、变压吸附分离和净化技术以及膜分离法。

1.光催化氧化技术

在我国科学技术不断进步的发展背景下，光催化氧化技术是一种非常有效的有机废气处理方法，可以直接利用紫外线的照射，对有机废气进行净化处理。其原理是在紫外线的照射下，光催化脱离污染物质中的多氯联苯，并借助半导体材料实现污染物质中苯、甲醛等气体的分解，使之转化为安全物质。虽然我国针对光催化氧化技术的应用还处于初级阶段，但是依然可以结合精细化工行业的实际情况，探索出适合的光催化氧化技术，保证有机废气的治理效果。因为虽然有机废气的停留时间比较短，但是却可以得到彻底的分解，并且不会产生二次污染情况，所以光催化氧化技术是一种有机废气治理成效非常好的治理技术[4]。将这一治理技术应用到精细化工行业中，在实现人类与生态的协同发展方面发挥着十分重要的作用。

2.变压吸附分离和净化技术

变压吸附分离和净化技术是一种基于物理方法、有着鲜明循环特征的有机废气治理方法，其在精细化工行业中有着巨大的发展前景。这一技术可以将固体材料中的有机废气吸附出来，并借助净化设备对有机废气进行处理。但是，这一技术的应用，对于温度的要求比较高。如果选择常温条件下使用这一技术，为了保证安全，需要以压力为辅助，进行有机废气的净化和分离。如果吸附材料已经达到饱和，可以利用真空法对有机废气进行吸附，并投入到下一个处理环节当中。这样，可以使吸附材料的吸附能力得到恢复，降低有机废气的净化处理成本。总而言之，这一技术的应用有着投入少、能源消耗低，不会产生二次污染等优势。

3.膜分离法

膜分离法的应用，在处理精细化工行业有机废气方面也发挥着十分重要的作用。这是一种以多个膜材料为隔档实现混合物分离的一种操作技术，能满足各类有机废气的治理要求。不同的有机废气成分有着不同的透膜力，且受到膜两端压力的影响较大，所以膜分离法在治理有机废气，尤其是高浓度有机废气方面的效果非常不错[5]。目前，在精细化工行业中广泛应用的膜分离法主要有两种：一种是超滤技术，具有精密度高的应用优势；另一种是反渗透技术，具有能耗低、操作便捷等应用优势。

四、精细化工行业有机废气的常见治理技术措施

（一）废气吸附法

经过一系列物理反应和化学反应，再利用相应的吸附剂处理污染物，可以实现有机废气的纯化。如果有机废气的浓度偏低，那么可以利用吸附法获得不错的纯化效果。但是，如果有机废气的浓度偏高，吸附法的纯化效果将会大打折扣。此时，应当先利用冷凝法进行有机废气的初步处理，再利用吸附法对有机废气进行净化。无机吸附剂或有机吸附剂在有机废气纯化过程中的应用非常广泛，并表现出了吸附面积大、再生性高、化学稳定性好、热稳定性佳等优势。活性炭是当前最佳的吸附材料。

利用吸附法，可以保证精细化工行业有机废气治理的全面性，整个吸附过程，不需要使用深冷高压装置，就可以获得不错的有机废气处理效果。并且，相应的操作相对简单，自动化程度较高，不用担心出现二次污染问题。利用活性炭进行有机废气的吸附，还可以对各种低浓度的有机废气进行净化。而且，活性炭在与有机废气接触的瞬间，就会对有机废气进行吸附。但是，利用活性炭吸附有机废气，也存在一定的弊端，例如吸附容量较小、吸附容易饱和，需要使用大量的活性炭材料等。鉴于此，在利用活性炭吸附有机废气的时候，需要对废气的吸附时间进行严格的把握，避免吸附时间过长，若单位活性炭的吸附质量降低，将达不到预期的吸附效果[6]。另外，在利用活性炭吸附有机废气的时候，还需要对吸附的目标物专一性进行重点关注。因为活性炭对于混合废气的吸附效果较差。如果废气物质的分子大小和活性炭孔洞的尺寸不协调，还会出现解吸现象。

（二）废气吸收法

在精细化工行业中，吸收法的应用需要确保有机废气与有机溶剂充分接触，确保吸收剂可以对有机废气中的污染成分进行彻底的吸收。吸收剂对有机废气的纯化处理，与其物理反应和化学反应有关。当有机废气中的污染成本被吸收后，还可以利用解吸法将吸收剂内的冗余污染物进行去除。常见的吸收剂是酸性溶液和纯水。吸收剂的应用关键是创造了一个闭环式系统，吸收原理相对先进，不会将工作人员固定在设备操作中。

（三）废气洗涤法

利用雾化喷淋系统，先将有机废气输送到清洗塔，待气体经过填料床，就会与洗涤液发生均匀的接触。对有机废气的污染成分进行分析，了解有机废气的物理特征和化学特征，就可以利用相应的治理手段将污染物质进行去除，实现有积分器的纯化处理。另外，洗涤塔的运行，还表现出了冷却、清洁以及祛油的作用[7]。

（四）化工原材料储罐有机逸散治理技术

在精细化工行业的生产过程中，化工原材料储罐的作用非常关键，是非常重要的一种原材料存储装置。但是，化工原材料储罐的呼吸阀如果密封性较差，那么将会出现化工原料蒸汽散逸的现象，进而造成化工生产原材料的不必要浪费，以及提高了化工生产的成本，并对生态环境产生污染。鉴于此，精细化工行业必须要加强化工原材料储罐呼吸阀的治理，通过回收技术来控制化工原料蒸汽，避免其散逸到空气当中。对此，既可以采用高效双密封形式呼吸阀或者浮盘形式呼吸阀，也可以在传统的呼吸阀处增加呼吸阀联通集气装置。

（五）污水处理场和冷却水的有机废气治理技术

污水池的露天状态，是精细化工行业有机废气的无组织排放源头之一。对此，精细化工行业可以对污水处理池进行密闭化处理，并安装气体收集处理装置，对污水处理池中散发出来的有机废气进行集中化处理[8]。另外，针对冷却水中携带的有机废气，可以将气体收集与处理装置设置到汽提环节的排气口处，避免冷却水中的有机废气挥发到空气中。针对收集到的有机废气，可以使用冷凝回收法、活性炭吸附法、高温催化氧化技术等进行净化处理。

五、精细化工行业有机废气的治理注意事项

在精细化工行业中，要想利用各种治理技术完成有机废气的处理，使之达到相关排放标准，需要注意以下几方面。首先，对监理工作予以高度重视。即相关监理部门要对精细化工企业的有机废气治理情况进行抽查，一旦发现治理质量不达标，就要采取相应的惩罚措施，借此让企业意识到有机废气治理的重要性。其次，精细化工企业要对自身的实际情况有一个全面而客观的了解，并以此为基础选择适合的治理技术，提高有机废气治理质量[9]。与此同时，领导层还要加大有机废气的治理投入，积极引进各种先进的治理设备与治理技术。最后，精细化工企业还要做好相应的培训教育工作，提高工作人员的有机废气治理技术水平，确保其可以根据企业的生产需求制定出科学合理的有机废气治理方案。

六、结语

综上所述，有机废气的排放主要有两个源头，一个是有组织排放源头；另一个是无组织排放源头。其中，无组织排放有机废气对于人体健康和生态环境的影响最为严重。在精细化工行业中，采取各种传统或现代化的治理技术手段，加强有机废气的治理，在促进精细化工行业稳定发展，实现人类与生态协同发展方面发挥着十分重要的作用。