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摘要：丙烯腈是我国明令禁止私人使用的剧毒危险品，所以必须注重丙烯腈的存储和使用，尤其是应用处理。此次研究主要是探讨分析含丙烯腈废气的处理工艺，并且通过实例分析，介绍丙烯腈废气的最佳处理工艺，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：丙烯腈；有机废气；处理工艺
有机废气属于大气污染物，对人体健康危害性非常大，在接触之后会出现血象变化、气喘心慌以及头晕头痛等症状。在治理有机废气时对毒害废气排放量进行控制，并且使用无毒害、无污染原料和生产工艺，确保其满足环境保护要求。一般来说，治理有机废气污染物时主要应用消除法和回收法。其中，消除法主要是通过微生物、催化剂和光热反应将有机污染物转化为水和二氧化碳，包括紫外光催化氧化法、等离子体法、生物氧化法以及催化燃烧法等。回收法需要考虑到废气物化性质、排放量、排放物经济价值以及排放标准等因素，包括冷凝法、变压吸附法、活性炭吸附法和膜分离技术等。
1、含丙烯腈废气特点
含丙烯腈废气会对环境造成较大污染，虽然无法通过有效措施检测大气中丙烯腈含量，然而针对局部丙烯腈含量比较高的区域内可以实施检测。丙烯腈属于液体形态，具有较强的挥发性和疏水性，因此含丙烯腈废气排放会危害人体健康和大气环境。浓度比较低的含丙烯腈废气中，污染物含量也比较低，因此回收价值不高。若需要对含丙烯腈废气实施净化处理，则处理难度比较大，且需要花费较多成本。
2、含丙烯腈废气的处理工艺
2.1生物分解处理法
此种处理方法是在微生物处理废气基础之上所研发的新型处理工艺，这可以有效处理含丙烯腈气废气。在处理过程中，活性微生物会吸附在多孔介质和潮湿介质中，大气中浓度比较低的有废气会提供活性微生物生命养分和能源，之后将活性微生物转化为无机物或者细胞组成物质。与传统含丙烯腈废气处理方法相比较，生物分解处理方法的安全性和经济性比较高，并且具备良好的处理效果，不会对生态环境造成污染。然而为了确保该项处理技术的应用效果，必须全面解决菌种培养问题。例如在使用生物分解处理技术处理含丙烯腈废气时，当有机废气浓度在每立方米1500mg时，生物分解处理工艺的处理效率可高达100%。
2.2放电等离子处理工艺
此种处理方法主要是通过高压放电方式平获得非热平衡等离子体，采用高压放电方式，能够产生高能电子或者电子活性粒子，从而破坏化学键。通过此种处理工艺可以使废气当中的分子发生置换反应，从而生成水和二氧化碳。放电等离子体处理方法借助相应处理技术，可以将毒害废气转化为水和二氧化碳。这种处理方法可以有效结合催化设备和催化剂，以此提升含丙烯腈废气处理效果。放电等离子体处理技术便于操作，且流程简便，具有较强的可操作性和实用性。因此可以将放电等离子体处理方法推广应用到含丙烯腈废气处理中。
2.3膜分离处理技术
该项处理技术已经成为含丙烯腈废气处理的热点研究技术。开销处理技术操作流程简便，并且具有较高的回收率，降低能源消耗，不会对生态环境造成污染。国外多数国家已经就膜分离处理技术应用到含丙烯腈废气处理中。当前，我国部分工业企业也尝试将膜分离技术遇应用到含丙烯腈废气处理中。
3、含丙烯腈废气的处理工艺实例分析
3.1废气来源分析
此次工程的含丙烯腈废气来源于丙烯腈存储罐排放气，存储罐应用立式固定顶罐。当环境温度变化或者罐体进料时，会导致物料发生热胀冷缩效应，从而排放出废气。在储罐进料时所产生的废气为大呼吸废气，温度变化所产生的废气为小呼吸废气。不管是大呼吸废气还是小呼吸废气，都含有浓度比较高的丙烯腈气体。由于丙烯腈毒害性非常强，为了防止对周边环境造成污染影响。必须对排放气体进行净化处理，确保其满足排放标准之后才排放到大气中。执行标准如下：废气组成成分包含1.2%丙烯腈，98.8%氮气。丙烯腈浓度最大不超过每立方米24g。处理量为每小时650Nm3。处理后废气标准按照大气污染物排放标准实施，将丙烯腈含量控制在每立方米20mg以下。
3.2排放标准
按照环境空气质量标准当中所设定的标准等级，在实施净化处理之后按照大气污染物排放标准实施。丙烯腈浓度最大不超过每立方米24g，最大流量控制在每小时650Nm3，排放速率控制在每小时0.0132kg。若最高排放浓度相同时，按照稀释后总流量计算最大流量，最大排放速率控制在每小时0.66kg。烟囱最低高度控制在15m，此时排放速率应当控制在每小时0.77kg。此次处理工程的验收标准为最高允许排放浓度为每立方米22mg、烟囱高度15m。
3.3选择最佳处理工艺
我国主要采用吸附、催化、燃烧联合工艺处理丙烯腈废气，然而由于此种处理方法的工艺复杂，且地面占用面积比较大，对于操作条件的要求比较高，因此无法推广应用。在现代工艺技术快速发展过程中，开始应用活性炭作为吸附介质，以此加强吸附剂的吸附稳定性。效果以及效率等，只需要一次吸附处理就能够确保废气达到排放标准。降低处理工艺的成本投入，增加丙烯腈回收量，减少能源消耗。表1为活性炭纤维性能参数。
表1 活性炭纤维性能参数
3.4处理流程
采集丙烯腈存储罐顶部废气，使用鼓风机置入新鲜空气，这样既可以对空气实施加压输送，还能够稀释废气，便于后期处理。将废气置入过滤系统进行杂质清除和预热处理，之后引入到活性炭吸附槽内。吸附系统中安装独立吸附槽（两台），其中一个吸附槽按照“吸附、解吸、吸附”处理工艺吸附回收丙烯腈，另外一个吸附槽按照“解吸、吸附、解吸”处理工艺吸附回收丙烯腈。每个吸附槽的吸附时间控制在15min。
活性炭在吸附饱和之后，通过低压饱和蒸汽机实施解析，之后将含丙烯腈废气置入到冷凝器中进行冷却处理。之后将含丙烯腈废气置入储槽中进行收集处理。针对没有冷凝的部分来说，则需要置入循环系统过滤器中，利用风机送至吸附装置中进行处理。针对处理后满足排放标准的废气来说，则需要通过排气筒进行排放。整个处理工艺需要应用PLC控制系统进行自动化操作，以此确保处理流程的稳定性和安全性。
4、结束语
综上所述，按照工程运行标准能够看出，采用活性炭作为吸附剂的速率比较高，并且能够吸附大量含丙烯腈废气，具备再生稳定性优点。按照实践结果证实，活性炭对于丙烯腈的吸附率高达99.5%，且处理后，废气中含丙烯腈量小于每立方米22mg，符合相关标准要求。提示应用活性炭作为吸附剂的应用效果比较高，能够最大限度降低废气中丙烯腈含量。
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论文作者:包诚磊,吴艳萍,吕雄标
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/20
标签：丙烯腈论文; 废气论文; 工艺论文; 活性炭论文; 浓度论文; 技术论文; 较高论文; 《防护工程》2019年11期论文;