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苯酚廢氣處理技術

2019-10-17

1.苯酚廢氣簡述


  苯酚(化學式:C6H5OH)是一種具有特殊氣味的無色針狀晶體,有毒,是生產某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物(如阿司匹林)的重要原料。苯酚凝固點為40.6℃,常溫下是無色針狀結晶。微溶於水,與大約8%水混合可液化,65℃以上能與水混溶;易溶於有機溶劑,可混溶於醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、揮發油、強堿水溶液。


  1.1苯酚廢氣特點及危害


  苯酚腐蝕性極強,接觸後會使局部蛋白質變性,對皮膚、粘膜有強烈的腐蝕作用。其毒性較大,可抑製中樞神經或損害肝、腎功能。吸入高濃度的苯酚蒸汽可導致頭暈、頭痛、乏力、視力模糊、肺水腫,誤食進入消化道引起消灼傷和胃腸道穿孔,嚴重者引起腎功能衰竭和呼吸衰竭。苯酚是促進癌細胞活化和增值的內分泌幹擾物,能對動物雌性激素、甲狀腺素、兒茶酚胺等表現出顯著的幹擾效應,可導致人類生殖障礙、發育異常、癌症及複雜的生態效應。空氣中的苯酚通過呼吸、皮膚進入人體,使蛋白質變性、沉澱,損害和抑製粘膜、心血管、中樞神經係統,苯酚廢氣進入水體會影響水生生物和農作物的生理功能。


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  2.苯酚廢氣處理技術


  VOCs廢氣處理技術有吸附法、吸收法、生物法、UV光解法等。其中吸附法、生物法等方法常用於含酚廢水處理,UV光解法治理效果好,運營成本低,多用於有機廢氣處理;生物法管理要求高、操作方法煩瑣,要求廢氣中不含有焦油或油類物質,不然會使微生物死亡;UV光解法和生物法會損壞苯酚分子,而物理法治理過程中苯酚分子沒有被破壞,可回收利用。活性炭吸附技術在去除廢氣中的有機汙染物方麵使用Z為廣泛的物理法,由於活性炭具有發達的孔結構和巨大的比表麵積,其吸附技術尤其適合低濃度的有機汙染物的處理,經脫附後苯酚可重複利用。但活性炭吸附技術一般不用於治理苯酚廢氣,因為苯酚一旦析出大晶體顆粒會阻塞活性炭的孔結構,影響後續吸附。


  2.1洗滌吸收技術


  苯酚廢氣的處理方法相對較少,除焚燒處理外,常用洗滌吸收技術,工藝流程為:苯酚廢氣由收集總管經排放氣壓縮機增壓後或經風機抽入洗滌塔的底部,與塔頂的噴淋新鮮水或堿液進行逆流傳質,進行洗滌吸收。洗滌吸收苯酚尾氣後的噴淋水(富液)經循環泵打到塔頂循環利用,當檢測飽和後打入緩衝罐,送入廢水處理裝置進行處理,脫除水中的苯酚、丙酮。洗滌脫除苯酚的尾氣從塔頂高空排放。


  該法工藝操作簡單,吸收效果好,但耗水量大,同時又會產生大量的廢液,實際就是將廢氣汙染轉化為廢水汙染,整體運行成本較高。


  2.2生物洗滌吸收技術


  生物洗滌技術是將生物循環液替代清水,廢氣再填料塔中發生吸收,廢氣中苯酚轉移到液相,部分苯酚被吸收塔內填料上的生物膜在塔內降解,其餘的苯酚隨循環液流回流到循環水槽和原液混合而得到稀釋,然後逐漸在水槽中降解去除。由於生物膜和生物循環液對汙染物的降解作用可持續重複利用,維持較高的淨化效率。


  生物洗滌技術不適合高濃度苯酚廢氣處理,當苯酚負荷在30g/(m3.h)左右時,長期運行的平均去除率在97%左右。當苯酚負荷超過50g/(m3.h)時,液相中苯酚會出現累計,影響回收係統的穩定運行,需要進一步提高強化微生物的降解能力。


  3.苯酚廢氣處理問題總結


  苯酚具有一定的酸性,性質活潑,與醛、酮反應生成酚醛樹脂、雙酚A,與醋酐;水楊酸反應生成醋酸苯酯、水楊酸酯。還可進行鹵代、加氫、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反應。避免與常溫下可發生反應的廢氣共用同一廢氣回收管線。


  苯酚腐蝕性極強,其凝液對管道和設備的腐蝕較大,對管道和設備材質要求較高,一般為304或304L材質。同時為保證苯酚不在廢氣管道中產生凝液或結晶,需對其廢氣管道進行加熱保溫。

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