摘要：国家对环境保护的要求越来越严格，环境污染问题也逐渐暴露出来，环保工作刻不容缓。有机硅废气得到有效治理，意味着有机硅工业在实现环境保护、清洁生产、可持续发展的必由之路上迈出了重要一步。本文主要对有机硅废气处理中的节能技术进行分析，以供参考。
关键词：有机硅；废气处理；应用
引言
有机硅因独具许多特性而广泛应用于电子、信息、能源、材料等领域，是许多未来新兴产业所必不可少的一种材料。有机硅总的发展趋势是应用范围越来越广，产量需求越来越大，纯度要求越来越高，有着巨大的市场潜力和发展机遇。但有机硅废气属于有毒、易燃易爆的废气，在实际处置中具有较大的难度。
1有机硅废气
目前，化工企业的环保问题越来越受到重视，有机硅的废气排放由于其脱水、脱低分子过程中，会随真空抽取出来少量有机硅低分子，这些低分子与空气形成易燃混合物，有一定的爆炸、燃烧风险，若直接排放，会对现场环境卫生及生产安全造成影响。故需对这些含有机硅低分子的废气进一步处理。目前，环保部门已要求对这类尾气先冷凝回收部分低分子，再经活性炭吸附后高空排放。生产中主要在四种情况下产生废气：1）正常生产中精馏工序有组织的轻组分排放；2）正常生产过程，各工序缓冲罐、粗馏塔等设备为维持正常操作压力，当压力升高时为确保安全人为排除部分气体进入废气；3）系统停车过程中氮气置换产生，伴随有大量氮气随废气带出；4）各主要设备均带有紧急排放装置，当发生紧急情况时，通过安全阀或者爆破片排出废气。
2废气治理技术
2.1吸收法
通过烟气洗净器产生的吸力将各部分的废气收集后送至排气洗净塔，洗涤后的废气通过烟囱直排大气。该工艺的特点是工艺流程简单，对操作温度和压力无特殊要求，吸收剂可就地取材。所用设备均为常温、常压设备。生产操作简单，除常规巡检外，无需其他操作。由于不同有机气体在吸收剂中的溶解度不同，且存在吸收平衡，因此该工艺对于废气的吸收效率较低，而且排放的尾气中会夹带一部分挥发的吸收剂，处理后的尾气目前已无法满足国家环保规定的排放标准。
2.2冷凝回收法
根据所处理废气各组分的沸点不同，采用冷凝的方法，将有机挥发性气体冷凝后回收，达到降低废气中有机挥发性气体浓度的目的。该方法工艺流程相对简单，冷凝过程中不会产生其他的污染物。由于废气组分复杂，实际应用中常采用多级串联冷凝方式，并且冷凝温度低于－95℃工况下才能保证达标排放。这样大大增加了设备的投资，加大了能耗，提高了运行成本。同时在低温工况下，设备和材料耐受性及结霜等问题均会出现。尤其在油品装车这种废气间断排放的工况，废气降温阶段会出现排气超标的现象，所以单独的冷凝法治理废气已经很少应用。但对于高浓度有机废气，冷凝法能够快速对大部分有机挥发性废气进行冷凝回收，有效降低了下级处理工艺的负荷，因此冷凝法一般可作为低限值排放处理的前端工艺。若采用冷凝回收法，需将废气进行洗涤处理后再进入冷凝系统，以免造成冷凝设备的堵塞，影响整个生产装置的正常运行。
2.3吸附－解吸法
根据吸附剂对有机挥发性气体吸附能力的不同，选择相应的吸附剂，将收集的废气通过装有吸附剂的设备进行吸附处理后排入大气。达到吸附饱和后，可采用抽真空或蒸汽加热等方式进行解吸，解吸出来的油气再进入吸收塔中利用吸收剂吸收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆吸附剂的性能评价指标包括: 平衡吸附量、吸附选择性、平衡吸附量与温度或压力的敏感关系、机械强度和耐磨性、压力损失及费用等。常用的吸附剂主要有分子筛、颗粒状活性炭和活性炭纤维、活性氧化铝、硅胶等。吸附法的优点在于去除效率高、能耗低、工艺成熟，解吸后的有机挥发性气体可回收。缺点是设备庞大、流程复杂、运行费用较高，且有二次污染产生。当废气中有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂易中毒。
3有机硅废气焚烧处置设计
有机硅废气经管路阀门输送至焚烧炉焚烧，焚烧炉尾部接布袋除尘器，烟气处理达标后经风机、烟囱排放。燃烧器安装在焚烧炉炉头，燃烧器风箱结构设计不仅考虑了燃烧所需的助燃风，还包括了部分冷却烟气的风量。有机硅废气由独立喷嘴喷入焚烧炉的内层燃烧室内，充分燃烧。在焚烧炉的内层和外层间有冷却空气流动，在焚烧炉中后段与燃烧烟气混合，混合后烟气温度在180℃左右，烟气经布袋除尘器除去二氧化硅烟雾，达标后通过独立的风机、烟囱排放。有机硅行业上游的焦炉煤气、有机硅废气，经过管路送至燃烧器。管路配置了手动及自动的切断阀门和控制阀门，配置了必要的仪器仪表，保证燃烧的可靠和安全。焚烧所需要的助燃空气来自鼓风机抽取的环境空气，空气管道上配置了手动切断阀门、流量调节阀门，配置了必要的测量仪表，保证燃烧的可靠和安全。焚烧系统采用焦炉煤气伴烧。点火管路配备手动及自动的切断阀门，配置了必要的测量仪器仪表，保证点火功能可靠和安全。系统配备必要的气动元件气源及火检视镜冷却风。
焚烧炉的布置方式采用卧式，壳体设计为双壳体结构，简单小巧。炉体部分由双层壳体制作成两个腔室，内腔室为燃烧炉膛，外腔室为夹套冷却风，腔室之间用螺旋叶片连接支撑，使外腔室构成螺旋通道的夹套风。内腔室为燃烧炉膛，不设置浇注料或保温棉，内层壳体温度维持在800℃以下，采用不锈钢310S ；外腔室夹套风起到冷却外壳体，并起到保温隔热的作用，外层壳体温度维持在50℃以下，采用碳钢。夹套风由助燃风机引入，经过夹套后汇入炉膛，与高温烟气混合后使烟气降温。
燃气燃烧器配备于各种设备、加热炉、焚烧炉，用于点火、助燃或作为主燃烧器使用。气燃烧器所使用的气体燃料包括高炉煤气、焦炉煤气、液化石油气、裂化石油气、城市煤气、天然气、化工废气等。NBE-22 型燃气燃烧装置是针对气体燃料的特点和设备技术参数而定向设计的非标专用燃烧装置。特点：①燃烧器采用扩散式高效型燃烧器，燃料和助燃空气通过燃烧器时压损低；②燃烧器主燃气室设有旋流片，有效地加强了空气与燃料的扩散混合，加快燃烧反应速度；③火焰形状清晰，火焰温度高，火焰根部稳定；④二级点火，长明灯引燃有机硅废气，安全可靠。
阀门仪表：防爆等级DIICT6，防护等级IP65。风机电机：防爆等级DIICT4，防护等级IP65。为排除安全隐患，现场设置1 套检漏报警仪（报警设定值≤ 5ppm）和1 套火焰检测器，实现声光报警和信号远传，保障人身机组的安全。
结束语
焚烧炉系统装置运行负荷在100% 的情况下连续正常运行；辅机设备正常运行，系统处于良好工作状态，正常燃烧工况下，无不完全燃烧现象产生。满足“烟尘＜80mg/m3；HCl＜70mg/m3；SO2＜300 mg/m3；NOx＜500 mg/m3；二恶英类＜0.5TEQng/m3烟气黑度：林格曼Ⅰ级”《危险废物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001）中的标准。
参考文献
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论文作者:王瑞召
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：废气论文; 有机硅论文; 烟气论文; 吸附剂论文; 设备论文; 燃烧器论文; 气体论文; 《基层建设》2018年第26期论文;