探究节能新技术在有机硅废气处理中的应用论文_陈磊

探究节能新技术在有机硅废气处理中的应用论文_陈磊

中冶华天工程技术有限公司 江苏南京 210019

摘要:传统的有机硅废气处理方法不仅效果不理想,能耗也比较高,这并不符合当前社会绿色经济发展的需要,对节能新技术在有机硅废气处理中的具体利用做分析与讨论,可以明确节能型新技术的利用价值,进而推动节能型技术的现实利用。简言之,文章分析研究节能新技术在有机硅废气处理中的具体应用旨在指导和帮助有机硅废气处理改革与进步。

关键词:节能型技术;有机硅;废气处理

有机硅在目前的工业实践当中有着重要的应用,所以需要保证有机硅单体的稳定生产。对目前有机硅的单体生产做分析发现其主要包括三个工序,分别是氯甲烷工序、合成工序和精馏工序。在合成工序和精馏工序中会有尾气产生,这部分尾气具有较强的污染性,能够对大气环境造成不利影响。传统的尾气处理主要采用焚烧的方式,而这种方式受到设备等方面的影响,处理效果差,能耗比较高,不符合当前节能降耗的具体要求[1],且不利于工业生产的节能减排,所以需要对当前有机硅废气处理技术进一步更新与改进。所以,为了更好的推动有机硅单体的现代化生产,需要对废气处理技术做具体分析与研究,从而实现废气处理的节能降耗。

一、有机硅废气处理工艺概述

有机硅单体生产过程中会产生大量的废气,这些废气的主要成分有N2、CH2Cl、CH4、C2H2等。这些废气进入到燃烧炉之后在高温的条件下和空气发生燃烧反应会产生二氧化碳、二氧化硅以及水蒸汽、氯化氢等混合气体。

对传统的有机硅废气处理技术做分析,其基本的工艺流程为:合成工序尾气和精馏工序当中产生的尾气在经过焚烧炉的高温焚烧之后,有机物会发生分解,具体分解后的产物有二氧化碳、水以及氯化氢等。高温烟气在经过废热锅炉后,热能会被回收,副产的饱和蒸汽会并入到蒸汽管网当中。从废热锅炉出来的烟气再经过二次旋风除尘、烟气冷却以及湿法除尘、氯化氢吸收后,烟气当中的氯化氢和二氧化硅会被回收,最终烟气符合大气排放标准后经排气筒外排。

对有机硅废气处理的整体工艺流程进行分析后,发现其存在较为突出的问题,而且这些问题严重影响了具体生产的能量控制,这对于当前生产实践中的节能降耗目标实现有显著的消极影响,所以分析问题进行技术改进具有十分突出的现实意义。

二、有机硅废气处理工艺存在的问题

对传统的有机硅生产过程中的废气处理技术做分析发现其存在两方面的问题:

第一是废气在燃烧的过程中会有大量的二氧化硅产生,而这部分二氧化硅会直接进入到废热锅炉以及废热锅炉的换热管等设备及结构内,而且整体运行的周期比较短,最长维持在20天左右。通常有机硅单体的生产运行时间一般在35天以上,所以传统的废气处理方式并不能满足实际生产的需要。再者,二氧化硅的大量堆积会对清理造成比较显著的影响。

第二是传统的有机硅废气处理技术尾气洗涤过程的流程比较短,尾气中经常性的带有二氧化硅以及氯化氢,而且温度普遍偏高,这种现象容易造成设备的腐蚀,影响设备利用安全,对于综合生产成本控制也十分不利。

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三、节能型技术在有机硅废气处理中的应用

基于目前使用的有机硅废气处理技术存在的缺陷,积极的做技术的研究与分析,最终总结出了节能型新技术。就节能型技术的有效利用来看,需要对原有的工艺流程等做以下两方面的改变,具体的改进分析如下。

第一是需要将原流程当中的设备设置位置进行优化,即将除尘器安置在废热锅炉之前,这样,原本存在的废热锅炉堵塞问题可以得到有效规避。我国目前使用的除尘器普遍具有不耐高温的特性,这对具体的生产过程十分不利。为了改变当前局面,利用国外产的纤维真空过滤棒对传统的布袋除尘进行替换,改进后,除尘器的耐高温性能会有非常显著的提升。除尘器耐高温性能加强,其在现实利用中的应用价值更加突出,在节能方面的表现会显著加强。

第二是在水洗塔后增加文丘里除尘器以及降膜吸收器。经水洗出来后的烟气进入到文丘里除尘器之后利用湿法对其做喷淋和除尘[2]。从目前的资料研究来看,文丘里洗涤器是湿法洗涤器当中效率最高的一种除尘器。就文丘里除尘器的喷淋和除尘而言,主要由文氏管和器液分离器组成,当烟气进入到文丘里之后会逐渐加速,在到达喉管位置时速度达到最高,对该处引入的酸雾进行液化,使其成为小液滴。因为此处的液体和气体具有相对较高的速度,所以捕集的效率会明显的增加。除此之外,喉管处气流呈高速状态,在大量液滴喷入的时候,气体会出现饱和状态。随着气体的继续运行并进入减扩段,其速度会明显降低,压力也会回升,此时气体当中的饱和蒸汽会在二氧化硅颗粒上做凝聚,此时二氧化硅颗粒会因为团聚而变大。在进入到器液分离器之后,因为团聚而变大的二氧化硅颗粒会被捕集,此时,二氧化硅颗粒和被分离出来的液体会在重力的作用下回流到水洗塔底部的储酸罐当中。

除尘后的烟气进入降膜吸收器之后,烟气中的氯化氢等污染物会被降膜吸收器处理。在降膜吸收器当中,烟气和循环吸收稀盐酸液相向而行,此时的烟气中所含的氯化氢气体会在稀盐酸液中溶解,水蒸汽会冷凝为水。因为氯化氢气体的溶解和水蒸汽的冷凝均为放热反应,所以它们放出的热量会被降膜吸收器壳程中的循环冷却水带走,最终将烟气温度降低到40℃左右[3]。简言之,通过上述措施实现烟气的有效降温,整个有机硅废气处理中的能耗得到了有效控制,进而实现了节能的目的。

结束语

综上所述,文章对有机硅废气处理的传统燃烧工艺做了具体的分析,在分析中发现传统工艺的诸多问题,而这些问题的存在严重的影响了有机硅单体生产过程中的能量消耗和成本控制,所以需要对具体的问题以及技术利用做分析。在深入分析问题的基础上基于节能的目标对相应的技术实施进行改进。文章阐述了节能型技术的具体改进内容,实现了对有机硅废气处理的整体效益提升,这对我国当前有机硅单体生产实践有重要的指导作用,对于废气处理的节能和现代工业生产目标的达成有突出的作用。

参考文献:

[1]范军.有机废气新型处理技术应用[J].资源节约与环保,2018,No.197(4):106-106.

[2]袁洁,贺江平,胡晓侠,等.聚氨酯有机硅共聚物在棉织物上的应用研究[J].现代纺织技术,2018,26(2):66-70.

[3]漆刚,姜会平,熊婷.笼型聚倍半硅氧烷(POSS)及在有机硅材料中的应用研究[J].中国建筑金属结构,2018,No.436(4):61-62.

论文作者:陈磊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/7/19

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