催化氧化处理苯化工装置和罐区含氮挥发性有机物废气

采用自行研制的WSH-2N型蜂窝状Pt-Pd-Ce催化剂,对某企业苯胺、硝基苯等生产装置和罐区的含氮挥发性有机物(NVOCs)废气进行集中处理,考察了废气处理工业装置的运行效果。在小型装置上处理后总烃去除率大于97%,净化气总烃质量浓度小于20 mg/m~3,NO_x质量浓度小于30 mg/m~3,苯胺、硝基苯中氮转化为N2的选择性大于95%。20 000 Nm~3/h催化氧化处理装置生产运行和性能考核表明,苯化工装置和罐区VOCs废气经过催化氧化处理,非甲烷总烃去除率大于99%;净化气中非甲烷总烃质量浓度小于10 mg/m~3,苯、苯胺、硝基苯、环己烷等有机特征污染物均低于检出限,NO_x的质量浓度小于10 mg/m~3。     

二级膜分离—冷凝—吸附工艺处理石化罐区废气

采用二级膜分离—冷凝—变压吸附工艺回收处理含有高浓度挥发性有机物和苯系物的炼厂罐区外排"呼吸气"。结果表明,进气的非甲烷总烃质量浓度范围41 000～182 000 mg/m~3,进气中苯、甲苯和二甲苯的质量浓度分别为400～1 400 mg/m~3,150～1 600 mg/m~3,300～2 100 mg/m~3时,尾气中非甲烷总烃质量浓度始终低于80mg/m~3,去除率均高于99.9%,苯、甲苯和二甲苯的去除率分别为99.6%、99.6%和99.8%。抗冲击负荷实验将进气量提高50%,尾气中非甲烷总烃质量浓度仍低于80 mg/m~3。二级膜单元可以高效浓缩轻烃,既回收获得可燃气,又解决了轻烃积累所造成的尾气超标难题。     

催化氧化技术在橡胶废气处理中的应用

采用催化氧化技术处理热塑性丁苯橡胶( SBS)生产装置D线后处理单元废气,废气的非甲烷总烃去除率和环己烷去除率均达到98％以上,非甲烷总烃质量浓度达到DB11/447-2007《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》的要求(小于100 mg/m3).对SBS生产装置凝聚单元进行两釜流程改三釜流程后,催化氧化反应器入口非甲烷总烃质量浓度由( 3.84～5.82)×103 mg/m3降至( 2.48～2.63)×103 mg/m3,反应器出口非甲烷总烃质量浓度均小于50 mg/m3.凝聚单元改造并采用催化氧化技术处理废气后,每年节约费用约80万元.     

膜分离—变压吸附耦合工艺处理催化剂载体生产废气

采用膜分离—变压吸附耦合工艺处理DQ催化剂载体生产过程产生的高浓度挥发性有机物（VOCs）废气。实验结果表明：在进气正己烷和非甲烷总烃的质量浓度分别为95 000~212 000 mg/m³和100 000 ~220 000 mg/m³、渗余侧压力0.25 MPa、渗透侧真空度0.09 MPa、进气流量15 Nm³/h的条件下,膜分离单元对废气中正己烷及非甲烷总烃的平均去除率分别为97.88%和97.29%;变压吸附单元对正己烷及非甲烷总烃的平均去除率分别为99.35%和99.33%;整套装置对正己烷及非甲烷总烃的平均总去除率分别为99.99%和99.98%。平均正己烷回收率达95.56%。处理后废气中非甲烷总烃质量浓度小于70 mg/ m³,达到北京市DB 11/ 447—2007 《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》的一级指标。     

二级膜分离—冷凝—吸附工艺处理石化罐区废气

采用二级膜分离—冷凝—变压吸附工艺回收处理含有高浓度挥发性有机物和苯系物的炼厂罐区外排“呼吸气”。结果表明,进气的非甲烷总烃质量浓度范围41 000~182 000 mg/m³,进气中苯、甲苯和二甲苯的质量浓度分别为400~1 400 mg/m³,150~1 600 mg/m³,300~2 100 mg/m³时,尾气中非甲烷总烃质量浓度始终低于80 mg/m³,去除率均高于99.9%,苯、甲苯和二甲苯的去除率分别为99.6%、99.6%和99.8%。抗冲击负荷实验将进气量提高50%,尾气中非甲烷总烃质量浓度仍低于80 mg/m³。二级膜单元可以高效浓缩轻烃,既回收获得可燃气,又解决了轻烃积累所造成的尾气超标难题。     

化工园区空气中非甲烷总烃与挥发性有机物的定量关系

采用美国环保署(EPA)推荐的TO14/15方法和自动监测测定了某化工园区空气中挥发性有机物(VOC)以及非甲烷总烃,测定结果显示化工园区空气中非甲烷总烃与VOC的定量关系可以通过有效碳质量浓度建立,即非甲烷总烃有效碳质量浓度和VOC有效碳质量浓度之和相等。并藉此定义总有效碳解析度(R)以表征空气自动监测选定项目对空气有机污染的覆盖率指标,计算结果表明该空气自动监测选定的11项指标平均可表征该区域空气有机污染的71%。     

ClO_2溶液去除烟气中NO的效果及工程应用

采用实验室规模喷淋脱硝装置对ClO_2溶液去除NO的效果及影响因素进行探讨,通过脱硝产物的测定对ClO_2溶液去除NO的能力及机理进行分析;在此基础上考察ClO_2溶液对供热厂燃煤锅炉烟气的实际脱硝效果。实验结果表明:在液气比为20L/m~3、反应温度为20℃,反应pH为4.0、进气NO质量浓度为250 mg/m~3,ClO_2质量浓度为200 mg/L的条件下,NO去除率达97%以上;ClO_2溶液可将NO氧化吸收为NO_3~-,氧化后产生的NO_x也可被NaOH溶液吸收转化为NO_2~-和NO_3~-;在ClO_2质量浓度为200~500 mg/L,反应pH为5.5~7.0的条件下处理初始NO质量浓度为212~230 mg/m~3的燃煤锅炉烟气,NO去除率为85.7%~94.6%,NO_x去除率为80.4%~88.8%,出口NO_x质量浓度低于46 mg/m~3,远低于GB 13271—2014规定的排放限值。     

超声波与多相类Fenton氧化联用技术降解硝基苯

以FeOOH作为催化剂,采用超声波与多相类Fenton氧化联用技术降解硝基苯。研究结果表明:在超声波功率为150 W、频率为40 kHz、溶液pH为3、初始硝基苯质量浓度为6.16 mg/L、H2O2加入量为17.01 mg/L、FeOOH加入量为100 mg/L时,反应120 min后硝基苯去除率达88.06%;加入·OH捕获剂叔丁醇后,FeOOH和超声波-FeOOH反应体系的硝基苯去除率均显著下降;随着反应时间的延长,FeOOH和超声波-FeOOH反应体系的铁溶出量均逐渐增大,但在整个反应过程中,总铁和Fe2+质量浓度均很小。     

硝酸尾气SCR脱硝技术的开发及工业应用

硝酸生产尾气脱硝是大气污染治理的重要领域。中国石化开发了硝酸尾气选择性催化还原(SCR)脱硝成套技术,主要包括FN-1型蜂窝状NH_3-SCR催化剂以及SCR反应器、气体分布器等关键设备和内构件。在中国石化南化公司270 kt/a硝酸装置上的工业化应用表明,SCR脱硝装置的入口NO_x质量浓度在200～400 mg/m~3,出口NO_x质量浓度低于20 mg/m~3,NO_x去除率大于95%,逃逸氨质量浓度低于1 mg/m~3,净化效果优于国家和地方的相关排放标准。     

改进气相色谱法测定总烃与非甲烷总烃

采用十通阀、双定量环进样(进样量0.5 m L),专用的甲烷柱和总烃柱分别分离两路气样,单FID检测器检测的方法测定环境空气和固定污染源废气中的总烃和非甲烷总烃(NMHC)。实验结果表明:总烃与甲烷工作曲线的相关系数分别为0.997 7和0.999 0;总烃与甲烷测定结果的相对标准偏差均未超过1.5%;总烃与NMHC的检出限均为0.04 mg/m~3;总烃的加标回收率为90.3%~113.0%,NMHC的加标回收率为91.1%~110.0%。上述指标均满足HJ 604—2011和HJ/T 38—1999中对总烃及NMHC的测定要求。用注射器采样后的气样应尽量避光保存,放置时间宜在8 h之内。该方法无需制备除烃空气,大幅提升了检测效率。     

工业烟气氨法-络合法同时脱硫脱硝

在脱硫脱硝喷淋装置上采用氨法-络合法处理工业烟气。考察了吸收液pH、Fe(Ⅱ)EDTA浓度、初始烟气浓度、液气比对烟气同时脱硫脱硝效果的影响。实验结果表明:吸收液的酸碱度通过影响Fe(Ⅱ)与EDTA的络合形式进而影响NO去除率;SO_2去除率主要受吸收液pH和初始SO_2质量浓度的影响;当吸收液pH大于8、吸收液Fe(Ⅱ)EDTA浓度大于0.100 mol/L、初始SO_2质量浓度小于1 500 mg/m3、初始NO质量浓度为1 200 mg/m3时,SO_2去除率均在95%以上,NO去除率为54%;当液气比由1 L/m3增大至4 L/m3时,有效脱硫时间和有效脱硝时间分别增长了7 min和4 min。     

生物洗涤法处理含苯废气

以活性污泥为洗涤剂,采用生物洗涤法处理含苯废气。考察了气相苯去除率的影响因素,比较了清水洗涤和生物洗涤的处理效果。经培养驯化得到有降解苯能力的活性污泥,比降解速率(u)为6.27 h~(-1),半速率常数(k_c)为276.37 mg/L。当液相苯质量浓度小于k_c时,该生化反应为一级生化反应,动力学方程为u=0.046ρ。生物洗涤塔在进气苯质量浓度200～500 mg/m~3(容积负荷11.89～29.72 g/(m~3·h))、停留时间60～70 s、洗涤液pH 6.8、气体流量0.14 m~3/h(气液比7:1)时,气相苯去除率最高为94.15%,去除负荷为27.99 g/(m~3·h),液相苯质量浓度稳定在24.32 mg/L左右。     

炼油厂IGCC电站NOx排放控制技术比较与工程实践

针对IGCC电站烟气排放ρ（NO_x）不达标的问题,分别采用燃气轮机注氮脱硝和余热锅炉（余热蒸汽发生器,HRSG ）SCR脱硝技术降低烟气的NO_x排放量。介绍了两种技术的原理,比较了两种技术的脱硝效果、运行成本及技术特点。实际运行结果表明：安装了注氮设备的燃气轮机可以控制排气的ρ（NO_x）小于90 mg/m³,但每年的运行成本较高（达2 250万元）;在余热锅炉中安装SCR脱硝设备,性能测试数据符合设计要求,SCR出口ρ（NO_x）小于50 mg/m³,且每年的运行成本较低,仅为422万元。     

生物滴滤法处理喷漆废气

采用生物滴滤系统处理喷漆废气,在研究了混合气体中甲苯与二甲苯之间相互作用的基础上,对生物滴滤系统净化喷漆废气的稳定性进行了研究。实验结果表明:在挂膜启动阶段,进气流量为22.5 m3/h、空塔停留时间为33.9 s、进气甲苯质量浓度为400~1 500 mg/m3的条件下,最终甲苯去除率可稳定在97%以上;在总进气质量浓度为1 000 mg/m3的条件下处理甲苯和二甲苯混合气体,混合气体中甲苯与二甲苯存在相互抑制作用,且甲苯对二甲苯的抑制作用更强;在进气流量为20.0 m3/h、空塔停留时间为38.0 s、进气中总挥发性有机物(TVOCs)质量浓度为300~900 mg/m3的条件下处理喷漆废气,平均TVOCs去除率为90.84%,出口二甲苯质量浓度低于GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》中规定的排放限值(二甲苯质量浓度为70 mg/m3),基本满足排放要求。     

生物滴滤塔处理模拟甲硫醚废气

在常温条件下,采用生物滴滤塔处理模拟甲硫醚废气,考察了气体空床停留时间(EBRT)、容积负荷、喷淋密度及营养液pH对生物滴滤塔性能的影响。实验结果表明:当EBRT为90 s、进气甲硫醚质量浓度为150 mg/m~3、喷淋密度为0.65 m~3/(m~2·h),营养液pH为6.8时,甲硫醚去除率为90%;容积负荷高于15 g/(m~3·h)时,对生物滴滤塔的性能产生抑制作用;EBRT为90 s及60 s时,最佳喷淋密度分别为0.56~0.65 m~3/(m~2·h)及0.65~0.75 m~3/(m~2·h);降解甲硫醚的微生物对pH的变化较敏感,最适营养液pH为6~7。     

O_3-Ca(OH)_2体系处理苯酚废水

研究了苯酚在新型臭氧氧化体系O_3-Ca(OH)_2体系中的降解与矿化效果。实验结果表明:苯酚及TOC的去除率都随着Ca(OH)_2用量(小于2 g/L)、进气臭氧质量浓度(小于75 mg/L)、进气流量(小于3.0 L/min)的增大以及初始苯酚质量浓度的减小而增加,但受反应压力和液相温度的影响较小;当Ca(OH)_2用量大于3 g/L时,苯酚和TOC的去除率在30 min和55 min时分别达到了100%左右;Ca~(2+)的存在实现了羟基自由基清除剂CO_3~(2-)的实时分离去除,从而强化了臭氧氧化过程中苯酚的降解与矿化。这表明,O_3-Ca(OH)_2体系是一种处理难降解有机废水的高效臭氧氧化新体系。     

类过氧化物酶Fe-TAML催化H_2O_2脱除烟气中的单质汞

采用有机合成法制备了类过氧化物酶(Fe-TAML)催化剂。利用制备的Fe-TAML催化H_2O_2脱除烟气中的Hg~0,考察了影响Hg~0去除率的多种因素。实验结果表明:在Fe-TAML催化剂用量为0.08 g/L、H_2O_2浓度为0.035mol/L、溶液pH为9、反应温度为40℃、烟气中Hg~0质量浓度为101.00μg/m3的条件下,反应30 min的平均Hg~0去除率可达71.50%。以甲醇作为HO·的淬灭剂开展了淬灭实验,结合产物分析,推测了Hg~0的去除机理。