UV光解與噴淋吸收組合技術處理含酸惡臭氣體
摘要：化工廠中焙燒爐容易產生含氯化氫、非甲烷總烴等含酸惡臭氣體,直接排放既污染了環境,又惡化了車間操作環境。本文設計了一種UV光解凈化與噴淋吸收組合技術處理含酸惡臭氣體的系統。本文優化選擇了工藝流程,分析了惡臭氣體在UV光解凈化器的反應過程,設計了噴淋吸收塔的參數。工業應用結果表明：該組合技術處理含酸惡臭氣體的工藝流程合理,技術可行,處理后尾氣中HCl、非甲烷總烴及NH3的排放量均低于國家標準限值。
在化工廠中，焙燒爐等設備運行時容易產生含有氯化氫、非甲烷總烴等含酸惡臭尾氣，酸性氣容易腐蝕設備管線，惡臭氣體惡化了車間操作環境，危害員工的健康。因此，急需尋求一種含酸惡臭氣體處理系統，使尾氣處理后達到排放標準。
目前，惡臭氣體處理技術包括UV光解法、生物法和活性炭吸附法等。UV光解法是利用紫外光光解處理惡臭氣體的一種新型技術，用于污水處理廠惡臭氣體、采油田脫水廢氣具有較好的效果，且具有脫臭效率高、噪音小等優勢。有報道采用生物滴濾塔處理含H2S與NH3，惡臭氣體，但生物分解法存在需頻繁添加藥劑、養護較難等缺點。活性炭吸附法可處理濃度低、流量大的惡臭氣體，但活性炭需更換、易造成二次污染。因此，本文選用UV光解法并結合噴淋吸收法，來治理含酸惡臭氣體。
1裝置現狀
國內某化工廠現有3臺烘箱(G一101、G一102、G一103)和1臺焙燒爐(F一101)，焙燒爐產生含非甲烷總烴、氨氣的高溫尾氣，烘箱產生含氯化氫、非甲烷總烴、氨氣的尾氣，設備排放尾氣參數見表1。尾氣中的酸性氣腐蝕了管線設備，惡臭氣體惡化了車間環境，急需治理。
2含酸惡臭氣體處理組合技術
2.1工藝路線選擇
由表1可知：焙燒爐和烘箱排放的尾氣流量和主要污染物含量都不相同，焙燒爐尾氣流量較低溫度較高，烘箱尾氣流量很大溫度較低。如果兩類尾氣單獨處理，需要多套處理設備，不能實現尾氣集中一點排放，操作彈性小。所以，根據排放尾氣的特點，通過設置緩沖罐，設計一套UV光解與噴淋吸收組合技術的處理系統來處理含酸惡臭氣體。
含酸惡臭氣體處理系統的工藝流程為：焙燒爐和烘箱的含酸惡臭尾氣經管線匯合，由引風機抽吸進入緩沖罐，尾氣在緩沖罐內收集、調勻，同時緩沖罐人口管線上設置補風管線補充一定量的冷空氣，尾氣經uV光解凈化器和噴淋吸收塔處理，除臭除酸后的尾氣經引風機從排氣筒排出。
2.2工藝路線特點
采用上述優化的工藝路線，該組合技術特點如下：
(1)設置補風管線可補充冷風降低尾氣溫度，避免高溫對后續處理設備的影響；設置緩沖罐可收集和調勻尾氣，緩沖生產波動對處理系統的影響。
(2)該系統中UV光解凈化器分解惡臭氣體，噴淋吸收塔吸收氯化氫，該組合技術可有效處理尾氣中的酸性氣和惡臭氣體。
(3)噴淋吸收塔使用堿液吸收尾氣中氯化氫氣體，采用氣液逆流的操作方式，內部設置鮑爾環填料層，強化了氣液傳質從而加強吸收效果。塔上部設置絲網除沫器。噴淋液從塔底部溢流至循環水罐，通過循環水泵循環送至吸收塔，減少化學水用量。
(4)自控方面，光解凈化器入口管線上設置溫度聯鎖，當人口尾氣溫度高于設定值時自動補風，保證光解器安全、穩定運行。吸收塔底部設置了液位聯鎖，當塔底液位較低時自動補水，確保噴淋吸收系統連續、安全運行。
工藝流程見圖1。
2.3UV光解凈化反應過程
UV光解惡臭氣體分子是比較復雜的過程，下面以UV光解氨氣的反應模型為例來闡述。UV光解氨氣的處理過程為：氨分子在高能紫外光線照射下被激活為活躍的獨立的N、H自由基，同時紫外光線照射空氣中的氧氣激活為活性氧，進而與氧氣結合產生臭氧，被拆解為獨立的N、H自由基與臭氧發生氧化反應，反應生成無臭無味的低分子化合物H2O和N2。UV光解凈化惡臭氣體效率高，UV光解氨、非甲烷總烴的分解率大于95％，且反應時間很短(2～3s)。
3運行效果
項目投入運行后，檢測結果：處理后尾氣中HCI、NH3及非甲烷總烴的排放速率分別為：0.84、1.62、0.4mm，均遠低于《無機化學工業污染物排放標準》(GB31573—2015)、《惡臭污染物排放標準》(GB14554—1993)二級排放標準中的要求。
4結論
(1)UV光解與噴淋吸收組合技術處理含酸惡臭氣體切實可行，排放尾氣中HCl、NH3及非甲烷總烴的排放速率都低于國家標準限值；
(2)UV光解凈化器通過臭氧氧化反應和裂解反應能高效同時分解NH3、非甲烷總烴等多種惡臭氣體，為處理其他工廠的含酸惡臭氣體提供參考；
(3)含酸惡臭氣體處理系統的成功投用，既實現了尾氣的達標排放，又明顯改善了車間的職業衛生環境、保護了職工的健康。
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