化工工程工艺中的绿色化工技术论文_翟盼盼

化工工程工艺中的绿色化工技术论文_翟盼盼

临涣焦化股份有限公司 安徽淮北 235000

摘要:近年来,随着我国综合国力的提升和经济的快速发展,化工产品的使用量也在逐步增加,被化工污染的环境及损耗的能源越来越多。传统的处理手段主要是回收掩埋或进行一些简单的处理,并不能从根本上解决其对环境的污染。就目前来讲,要想从根本上解决化工行业造成的环境污染,就需要将绿色化工技术运用于化工生产中。通过绿色化工技术的应用,进一步促进石化行业的可持续发展。

关键词:化工工程;绿色化工技术;应用

引言

环境是人类生存的家园。在我国日益恶化的环境中,人们慢慢认识到环境保护的重要性,并在保护环境方面做了大量工作。对环境造成的污染,化学工业是明显的,在这种情况下,相关人员提出了绿色化工技术,该技术在化学工程与工艺中可以有效地减少对环境的污染,所以,绿色化工技术的开发和应用,对人类发展很有实用价值。

1绿色化工技术重要意义

随着社会科技的快速发展,我国各方面的科学技术也得到了全面的提升。经过长久的研究和总结,化学工程技术得到显著提高,给人们的生活提供了极大的便利。化学工程技术已然成为社会经济发展的主体,为响应国家可持续发展战略方针,化学工程技术必须一改常态,实行绿色化工的开发和利用。绿色化工是为了实现减少化学工程技术给环境带来的影响,同时实现化学工程低成本研发为人们带来更多的便利。化学工程研发生产中会产生大量的有害的废物垃圾,给环境造成极大的污染,不仅严重的浪费了社会和自然的资源,而且若不及时处理或者处理不够妥善还会造成环境破坏,影响后续化学工程研发以及人们的正常生活。因此就必须实行绿色化工技术,有效的降低有害物质的产生,极大的节省了资源的损耗,保证了化学工程的可持续发展,为社会和谐发展以及人们的正常生活需求做出极大的贡献。

2化工工程中绿色化工技术的应用

2.1新型催化法低温SCR脱硝技术

目前烟气脱硫(SO2)、脱硝(NOx)技术为“新型催化法低温SCR脱硝技术”,将产生的氮氧化物通过催化反应将NOx变成N2排放,最终满足环保要求,该脱硝装置初期投资在2000~3000万/元(一座烟囱),运行费用在7~10元/吨焦炭,且处于试验阶段,处理成本极高。氮氧化物的控制技术是通过改善燃烧条件、控制火焰温度减少氮氧化物(NOx)的生成,最终实现烟气满足环保的目的。优化加热系统可以节省煤气,属节能环保项目。

2.2脱硫脱硝除尘技术

2.2.1湿法(硫酸)脱硫,氨法还原活性焦脱硝

主要由吸附、解吸和硫回收三部分组成。烟气进入含有活性焦的移动床吸收塔,通常烟气温度为120~160℃,该温度是此工艺的最佳温度,能达到最高的脱除效率。吸收塔由两段组成,活性焦在垂直吸收塔内由重力从第二段的顶部下降至第一段的底部。烟气水平通过吸收塔的第一段,在此SO2被脱除,烟气进入第二段后,在此通过喷入氨除去NOx。在吸收塔的第二段中,活性焦又充当了SCR工艺中的催化剂,在100~200℃时向烟气中加入氨就可脱除NOx。在再生阶段,饱和态的吸附剂被送到再生器加热到400℃,解吸出浓缩后的SO2气体,每摩尔的再生活性焦可以解吸出2摩尔的SO2,解吸的SO2气体生成亚硫酸,通过氧化塔后生成稀硫酸送至硫铵工段。再生后的活性焦又通过循环送到反应器,经过数次循环后更换。该工艺适用于SO2浓度高、NOx浓度比较低的行业,脱硫效率高,同时可以回收再生产生的硫磺或硫酸作为副产品销售。该技术未被广泛应用的主要原因是脱硫及活性焦解析复杂,系统内部设备多,需氮气、蒸汽及热风。

2.2.2陶瓷滤管一体化工艺技术

干法脱硫(石灰粉+氨水),烟道气与陶瓷滤筒壁内的催化剂层接触发生反应氮氧化物脱除。

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把含尘硫硝烟气排烟温度升至220℃~240℃(适用温度窗口180℃—420℃)后,在前段烟道处喷入消石灰粉,通过静态混合器初步混合后进入烟气流化混合塔,在混合塔中进行一次流化状态的混合脱硫反应,再经塔后烟道通过喷氨格栅(AIG)将稀释后5%左右的氨气喷入,通过导流板均流后进入陶瓷滤筒装置,粒径较大的粉尘在重力作用下沉降,粒径小的粉尘沉积在滤料表面形成尘饼层,并在陶瓷管表面的尘饼层上进行二次脱硫,无尘硫气体通过滤料表面再与滤筒壁内的催化剂层接触发生反应,氮氧化物被一次脱除,清洁烟气再通过引风机烟囱排出。该技术可以有效地去除NOx、SO2、HCl、H2S、HF等多种酸性气体,陶瓷过滤管坚硬性的结构,不会导致粉尘穿透,使用寿命长(5-8年),该技术脱硫脱硝工艺均为干法,避免了二次污染,工艺简单易于运行和检修,运行费用较低,且占地面积和空间小。整体投资方面,与传统工艺相比具有很大的优势。分独立仓室设计,可以分仓室离线检修,避免了焦炉不能停炉,环保设施需要检修时不达标排放的问题。

2.3化产脱硫废液提盐

2.3.1一次蒸发

脱硫液输送至一次蒸发(蒸发液为PH值9-12氨水冷凝液进脱硫作为碱源)釜中进行真空蒸发浓缩,浓缩到一定比例后,送入反应釜中。

2.3.2反应

蒸发浓缩后液体送入反应釜,按比例加入调和剂。反应后经过滤后送入脱色釜。(过滤的少量硫泥送至脱硫工段外卖)

2.3.3脱色

对反应后浓缩液进行进一步处理,加粉末活性炭,吸附废液中色素、悬浮物、煤焦油,通过加热降低废液中可挥发物、易分解物。

脱色后液体进入脱色液贮槽。固体废活性炭经脱色过滤器分离,送入煤场配煤。

2.3.4二次蒸发

脱色后液体输送至二次蒸发釜中进行真空蒸发浓缩(蒸发液为PH值3-6稀氨水冷凝液与一次蒸发冷凝液一并进脱硫作为碱源),达到一定浓缩比后进入硫铵结晶环节。

2.3.5硫铵结晶

蒸发浓缩液输送入硫铵离心机中进行分离、提取溶液中溶解度较低的硫酸铵。离心滤液送入硫铵离心液贮釜中进行二次过滤,最大程度上截留在当前温度下的结晶体,降低下个步骤硫氰结晶硫氰酸铵的杂质含量。

2.3.6硫氰结晶

硫铵贮釜分离后滤液输送至硫氰结晶釜中进行第二次降温,结晶并分离提取溶液中的硫氰酸铵。离心滤液则送入蒸发釜中循环使用。

2.3.7硫铵重结晶

硫酸铵溶解后,经过滤后送入重结晶蒸发釜中负压浓缩,浓缩到一定比例后送入重结晶釜中降温,然后送入离心机中分离,固体为硫酸铵(氨氮含量≥20.5%),滤液送入储罐中,作为重结晶蒸发釜的补充液。

2.3.8硫氰酸钠结晶

离心得到的硫氰酸铵溶解过滤后,送入调整釜,加入催化剂,经催化过滤后送入硫氰反应釜,在硫氰反应釜中加入液碱反应,反应过程中产生的氨气于吸收塔中吸收,反应完全后硫氰母液经过滤器过滤杂质后送入浓缩结晶釜中负压浓缩,浓缩到一定比例后开始降温,在硫氰酸钠离心机中分离,洗涤,固体为硫氰酸钠(干基含量≥98%),滤液送入硫氰酸钠母液贮釜中,作为溶解硫氰酸铵的补充液或浓缩结晶釜的补充液。

结语

传统的化工工业作为高能耗、重污染行业,已经给环境造成了不可挽回的破坏,严重影响人民群众的生产生活。“金山银山,不如绿水青山”,为了给人民营造健康、平衡的生态环境,我们须在该行业推行绿色化工技术,发展绿色化工,实现生态与经济平衡发展、走可持续发展道路。

参考文献:

[1]袁庆,康先禄.探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].化工管理,2017,30(27):199-199.

[2]樊芳明,邹义龙.探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].商品与质量,2016,23(46):68-69.

[3]兰亚红.探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].建筑工程技术与设计,2017,5(11):544-544.

论文作者:翟盼盼

论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期

论文发表时间:2018/12/17

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