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氨和甲胺类工业废气的治理优化和监测方法的研究

张双颖  
【摘要】:甲胺类产品(一甲胺、二甲胺和三甲胺)是重要的精细化工原料,其工艺主要是以液氨和甲醇为原料,在催化作用下,通过加压精馏分离得到。在大量生产甲胺类产品的同时,工业废气排放是一个重要的控制部分。本论文研究了生产甲胺类产品的化工厂面临的尾气治理问题,对含氨和甲胺类有机胺废气排放进行治理改造优化和监测技术的研究讨论。本文讨论的治理工艺优化是在现有治理工艺设备基础上进行改造,因此,首先对现有治理系统进行效率评估,采集各级水洗吸收塔和总排口废气,通过监测分析,得到各级洗涤塔出口气体组成和浓度。经效率计算,评价现有治理系统对各组分(氨、一甲胺、二甲胺和三甲胺)的去除率以及总排口的排放浓度和排放总量。本文通过一系列监测方法研究,确立了离子色谱法对大量样品进行各组分定量分析。离子色谱法具有检测限低的特点,且单一方法就能对四个组分同时定量,铵离子的定量限为0.1mg/L,一甲胺、二甲胺和三甲胺的定量限为0.05mg/L。根据分析数据和计算,在现有治理工艺(三级水洗洗涤塔吸收)下,进口气体(洗涤塔之前)各组分浓度分别为51692mg/Nm3氨、22269mg/Nm3一甲胺、3215mg/Nm3二甲胺和6774mg/Nm3三甲胺。经过三级水洗洗涤塔吸收后,出口气体(洗涤塔后)各组分浓度分别为3189mg/Nm3氨和691mg/Nm3三甲胺,一甲胺和二甲胺均未检出。工厂现有洗涤塔治理系统对废气各组分的去除率分别为94.3%氨,100%一甲胺,100%二甲胺,90.7%三甲胺。经三级水洗吸收后出口气体平均排放量为0.051kg/h氨和0.011kg/h三甲胺,小于恶臭污染物排放标准GB14554-93中规定的限值(4.9kg/h氨,0.54kg/h三甲胺),符合排放标准。为了进一步减少氨和三甲胺的排放量,有效降低因工厂废气排放导致的厂区及周边环境臭气异味影响,本文进行了在现有治理工艺基础上的工艺优化,在三级水洗洗涤塔尾端增加一级酸洗洗涤塔吸收。经工艺优化后(三级水洗加一级酸洗洗涤塔吸收),出口气体氨的排放浓度由3189mg/Nm3降至9.2mg/Nm3,出口气体三甲胺的排放浓度由691mg/Nm3降至16.1mg/Nm3,出口废气的氨和三甲胺排放量均小于0.001kg/h,与优化前的治理工艺对比,去除率大于99.5%。新增一级酸洗涤吸收后,大大减少了工厂废气排放对厂区和周边环境的气味影响,达到了治理工艺优化的目的,新增的酸洗洗涤塔同时也可为前三级水洗洗涤塔的不足进行补充。


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