UV光解与喷淋吸收组合技术处理含酸恶臭气体
摘要：化工厂中焙烧炉容易产生含氯化氢、非甲烷总烃等含酸恶臭气体,直接排放既污染了环境,又恶化了车间操作环境。本文设计了一种UV光解净化与喷淋吸收组合技术处理含酸恶臭气体的系统。本文优化选择了工艺流程,分析了恶臭气体在UV光解净化器的反应过程,设计了喷淋吸收塔的参数。工业应用结果表明：该组合技术处理含酸恶臭气体的工艺流程合理,技术可行,处理后尾气中HCl、非甲烷总烃及NH3的排放量均低于国家标准限值。
在化工厂中，焙烧炉等设备运行时容易产生含有氯化氢、非甲烷总烃等含酸恶臭尾气，酸性气容易腐蚀设备管线，恶臭气体恶化了车间操作环境，危害员工的健康。因此，急需寻求一种含酸恶臭气体处理系统，使尾气处理后达到排放标准。
目前，恶臭气体处理技术包括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处理恶臭气体的一种新型技术，用于污水处理厂恶臭气体、采油田脱水废气具有较好的效果，且具有脱臭效率高、噪音小等优势。有报道采用生物滴滤塔处理含H2S与NH3，恶臭气体，但生物分解法存在需频繁添加药剂、养护较难等缺点。活性炭吸附法可处理浓度低、流量大的恶臭气体，但活性炭需更换、易造成二次污染。因此，本文选用UV光解法并结合喷淋吸收法，来治理含酸恶臭气体。
1装置现状
国内某化工厂现有3台烘箱(G一101、G一102、G一103)和1台焙烧炉(F一101)，焙烧炉产生含非甲烷总烃、氨气的高温尾气，烘箱产生含氯化氢、非甲烷总烃、氨气的尾气，设备排放尾气参数见表1。尾气中的酸性气腐蚀了管线设备，恶臭气体恶化了车间环境，急需治理。
2含酸恶臭气体处理组合技术
2.1工艺路线选择
由表1可知：焙烧炉和烘箱排放的尾气流量和主要污染物含量都不相同，焙烧炉尾气流量较低温度较高，烘箱尾气流量很大温度较低。如果两类尾气单独处理，需要多套处理设备，不能实现尾气集中一点排放，操作弹性小。所以，根据排放尾气的特点，通过设置缓冲罐，设计一套UV光解与喷淋吸收组合技术的处理系统来处理含酸恶臭气体。
含酸恶臭气体处理系统的工艺流程为：焙烧炉和烘箱的含酸恶臭尾气经管线汇合，由引风机抽吸进入缓冲罐，尾气在缓冲罐内收集、调匀，同时缓冲罐人口管线上设置补风管线补充一定量的冷空气，尾气经uV光解净化器和喷淋吸收塔处理，除臭除酸后的尾气经引风机从排气筒排出。
2.2工艺路线特点
采用上述优化的工艺路线，该组合技术特点如下：
(1)设置补风管线可补充冷风降低尾气温度，避免高温对后续处理设备的影响；设置缓冲罐可收集和调匀尾气，缓冲生产波动对处理系统的影响。
(2)该系统中UV光解净化器分解恶臭气体，喷淋吸收塔吸收氯化氢，该组合技术可有效处理尾气中的酸性气和恶臭气体。
(3)喷淋吸收塔使用碱液吸收尾气中氯化氢气体，采用气液逆流的操作方式，内部设置鲍尔环填料层，强化了气液传质从而加强吸收效果。塔上部设置丝网除沫器。喷淋液从塔底部溢流至循环水罐，通过循环水泵循环送至吸收塔，减少化学水用量。
(4)自控方面，光解净化器入口管线上设置温度联锁，当人口尾气温度高于设定值时自动补风，保证光解器安全、稳定运行。吸收塔底部设置了液位联锁，当塔底液位较低时自动补水，确保喷淋吸收系统连续、安全运行。
工艺流程见图1。
2.3UV光解净化反应过程
UV光解恶臭气体分子是比较复杂的过程，下面以UV光解氨气的反应模型为例来阐述。UV光解氨气的处理过程为：氨分子在高能紫外光线照射下被激活为活跃的独立的N、H自由基，同时紫外光线照射空气中的氧气激活为活性氧，进而与氧气结合产生臭氧，被拆解为独立的N、H自由基与臭氧发生氧化反应，反应生成无臭无味的低分子化合物H2O和N2。UV光解净化恶臭气体效率高，UV光解氨、非甲烷总烃的分解率大于95％，且反应时间很短(2～3s)。
3运行效果
项目投入运行后，检测结果：处理后尾气中HCI、NH3及非甲烷总烃的排放速率分别为：0.84、1.62、0.4mm，均远低于《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573—2015)、《恶臭污染物排放标准》(GB14554—1993)二级排放标准中的要求。
4结论
(1)UV光解与喷淋吸收组合技术处理含酸恶臭气体切实可行，排放尾气中HCl、NH3及非甲烷总烃的排放速率都低于国家标准限值；
(2)UV光解净化器通过臭氧氧化反应和裂解反应能高效同时分解NH3、非甲烷总烃等多种恶臭气体，为处理其他工厂的含酸恶臭气体提供参考；
(3)含酸恶臭气体处理系统的成功投用，既实现了尾气的达标排放，又明显改善了车间的职业卫生环境、保护了职工的健康。
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