專注廢氣治理和水處理的解決方案服務(wù)商
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滄州某化工科技有限公司丙烯酸樹脂項(xiàng)目廢氣處理案例
1.1 項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目主要產(chǎn)品為丙烯酸乳液和膠黏劑，其中丙烯酸乳液生產(chǎn)主要由乳化、聚合、調(diào)和、包裝4個(gè)工序組成。大氣污染源包括一期綜合廢氣、二期綜合廢氣、二期工程投料粉塵以及無組織排放廢氣等。
(1)一期綜合廢氣
一期綜合廢氣包括丙烯酸乳液投料及放空廢氣、聚合后處理產(chǎn)生的投料及放空有機(jī)廢氣以及調(diào)和工序投料及放空廢氣。
(2)二期綜合廢氣
二期綜合廢氣包括丙烯酸乳液投料及放空廢氣、聚合后處理產(chǎn)生的投料及放空有機(jī)廢氣以及調(diào)和工序投料及放空廢氣。
(3)二期工程投料粉塵
二期工程膠黏劑投料廢氣為添加物料鈦白粉產(chǎn)生的粉塵，主要污染物為鈦白粉粉塵。
膠黏劑生產(chǎn)產(chǎn)生的廢氣為工藝投料時(shí)產(chǎn)生的粉塵，采用布袋除塵器收集即可，因此本方案以丙烯酸乳液的生產(chǎn)產(chǎn)生廢氣的處理為主要設(shè)計(jì)對(duì)象。
丙烯酸乳液產(chǎn)生的廢氣主要有以下三部分組成：
（1）乳化工序產(chǎn)生的有機(jī)廢氣（G1-1）
整個(gè)乳化過程乳化缸處于密閉狀態(tài)。由于乳化工序中需人工添加部分物料，此時(shí)投料及放空時(shí)產(chǎn)生有機(jī)廢氣。
主要反應(yīng)物和產(chǎn)物：苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸甲酯由專用管道從罐區(qū)引入車間，通過流量計(jì)定量投加；甲基丙烯酸運(yùn)至車間后，由氣動(dòng)隔膜泵轉(zhuǎn)移至密閉的高位槽，通過流量計(jì)定量投加；聚甲基丙烯酸鈉及碳酸氫鈉采用人工投加，這些物質(zhì)屬于晶體，粉塵量可忽略不計(jì)。物料添加完畢后，在常溫、常壓、密閉狀態(tài)下攪拌，使乳化劑分散均勻，約1h制備成乳化液。
（2）聚合及聚合后處理工序，產(chǎn)生有機(jī)廢氣（G1-2）
在聚合及聚合后處理工序，由于加料和放空時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣，廢氣經(jīng)聚合釜上方冷凝器冷凝后排出，冷凝物質(zhì)在重力作用下回流至聚合釜。
主要反應(yīng)物和產(chǎn)物：在聚合反應(yīng)釜中加入純水、引發(fā)劑過硫酸銨水溶液（1.4kg過硫酸銨溶于6kg水中）及乳化劑NP-10，盤管通入蒸汽升溫至85℃，再將上述配置的乳化液以一定的速度壓入聚合釜中，發(fā)生合成共聚反應(yīng)。聚合反應(yīng)時(shí)間為2~3小時(shí)，保持釜溫80~90℃2h，聚合過程中通過控制引發(fā)劑過硫酸銨水溶液的量，控制反應(yīng)的聚合程度，使單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%，反應(yīng)主要產(chǎn)物為丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、醋酸乙酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯等單體與單體苯乙烯生成共聚物。反應(yīng)結(jié)束后通過盤管通入循環(huán)冷卻水將釜溫降至70℃左右。
聚合反應(yīng)后，在降溫至70℃的產(chǎn)物中投加定量增塑劑鄰苯二甲酸二甲酯、防凍劑乙二醇及助劑叔丁基過氧化氫、甲醛化亞硫酸氫鈉及純水。鄰苯二甲酸二甲酯、乙二醇運(yùn)至車間后，由氣動(dòng)隔膜泵轉(zhuǎn)移至密閉的高位槽，通過流量計(jì)定量投加；叔丁基過氧化氫、甲醛化亞硫酸氫鈉采用人工投加。物料添加完畢后，通過盤管通入循環(huán)冷卻水將釜溫度降至45~50℃；人工投入消泡劑和防腐殺菌劑，混合攪拌約0.5h，促使聚合反應(yīng)進(jìn)一步完全。該步驟完成后將乳液通過重力壓入調(diào)和缸。
（3）調(diào)和產(chǎn)生有機(jī)廢氣（G1-3）
將生成的乳液聚合物泵入密閉調(diào)和缸，添加成膜助劑醇脂-12調(diào)節(jié)固含量，再泵入25%的氨水調(diào)節(jié)PH值至中性，攪拌均勻自然冷卻至常溫，取樣進(jìn)行檢測(cè)。項(xiàng)目調(diào)和工序加料和放空時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣。
1.2 處理工藝
工藝采用噴淋吸收塔+活性炭吸附處理，有機(jī)廢氣中的有機(jī)溶劑經(jīng)過活性炭層被吸附凈化，廢氣達(dá)標(biāo)排放，活性炭吸附一段時(shí)間后活性碳吸附飽和，采用蒸汽進(jìn)行高溫脫附，脫附出來的高溫混合氣體首先進(jìn)入冷凝回收裝置，將大部分的廢氣混合溶液進(jìn)行冷凝回收，同時(shí)，少部分不冷凝的廢氣再通過催化燃燒裝置凈化處理，工藝流程示意：
本工藝流程主要包括以下幾部分：噴淋洗滌+活性炭吸附+蒸汽脫附+催化燃燒系統(tǒng)，以及自動(dòng)控制系統(tǒng)
噴淋洗滌：由于氣體中含有原料和反應(yīng)物等物質(zhì)，易堵塞，所以設(shè)一級(jí)噴淋過濾，將廢氣中的污染物質(zhì)進(jìn)行去除，同時(shí)通過噴淋水將催化燃燒系統(tǒng)與車間生產(chǎn)設(shè)備隔離，保證安全。
除濕：經(jīng)過噴淋洗滌的氣體含有水分，需要經(jīng)過除濕設(shè)備進(jìn)行除濕，減少對(duì)后續(xù)活性炭的影響。
活性炭吸附：待處理的有機(jī)廢氣由風(fēng)管引出后進(jìn)入過濾器，顆粒物及雜質(zhì)被過濾材料攔截，再進(jìn)入活性炭吸附床，氣體中的有機(jī)物質(zhì)被活性炭吸附而著附在活性炭的表面，從而使氣體得以凈化，凈化后的氣體再通過風(fēng)機(jī)排向高空。
蒸汽脫附：當(dāng)活性炭吸附飽和后，采用4～5kg壓力的飽和蒸汽（溫度≈155℃）對(duì)活性炭進(jìn)行脫附，脫附出來的混合氣體再通過冷凝器進(jìn)行冷凝，冷卻水采用20℃的常溫自來水，大部分有機(jī)物和蒸汽混合溶液被冷凝下來，而少部分不能冷凝的有機(jī)物通過管道送到催化燃燒裝置進(jìn)行凈化，最終廢氣達(dá)標(biāo)排放。
催化燃燒：經(jīng)過冷凝器冷凝后的不凝氣，進(jìn)入催化燃燒裝置，在電加熱器的作用下，使氣體溫度加熱到300℃左右，通過催化劑使有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下氧化分解為CO2和pO，同時(shí)放出大量的熱量，一部分作為對(duì)空氣進(jìn)行加熱，將蒸汽脫附后活性炭吹干，剩余的熱量直接排放。
電氣控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)、加熱器、溫度、閥門進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行，此外，系統(tǒng)中還有阻火器，可有效地防止火焰回串，確保系統(tǒng)安全。
1.3 工程案例圖片
