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1、双氧水氧化尾气两级处理技术设计李海明 根据氧化尾气排放特性,采用改良空气冷干机组及活性炭吸附两级处理技术,并对工艺技术参数优选,以取得较佳的回收效益及达标排放。 关键词:双氧水氧化尾气 两级处理 尾气处理 参数优选DesignofTwo-StepTreatmentofOxidationTail-GasfromHydrogenPeroxideProductionLiHaiming（FujianDesignInstituteofPetrochemicalIndustry，Fuzhou350001） Animpro
2、vedairfreeze-dryingsetandactivatedcarbonadsorptionareusedastwostepsfortreatmentofoxidationtail-gasinaccordancewithemissiondataoftail-gas，andprocessparametersareoptimizedtoachieveabetterrecoveryandcomeuptotheemissionstandards． Keywords：hydrogenperoxide，oxidati
3、ontail-gas，two-steptreatment，treatmentoftail-gas，optimizationofparameter 在蒽醌法生产双氧水过程中,压缩空气进入氧化塔与氢化液进行氧化,而后由氧化塔顶部排出,排出的尾气(45℃)中含有15.33g/m3重芳烃(三甲苯异构体)。目前,国内双氧水氧化尾气大多采用-5℃盐水冷却回收,不仅装置庞大复杂、操作不便,过程控制难于实现自动化,而且排放尾气中芳烃含量仍有2.15g/m3［1］， 该排放浓度对大气无疑造成严重污染。笔者在泉州隆泰年产5万t 27
4、.5%双氧水设计中,根据福建泉州环保局对该项目的批复中氧化尾气芳烃排放浓度≤70mg/m3的要求,对多种氧化尾气处理方案进行比较,确定将空气冷干机进行部分改良后用于氧化尾气的“干燥”,并用活性炭作二次处理。经两级处理后,氧化尾气不仅达到排放标准,而且回收芳烃重复利用,可获得较好经济效益和社会效益。1 氧化尾气的排放特性 氧化尾气的排放特性由双氧水生产装置所决定,其排放温度为45～48℃,压力为0.25～0.3MPa。尾气的总排放量根据生产负荷而变化,每吨27.5%H2O2产品排放量约1220m3，尾气中芳烃接近饱
5、和状态,其组成见表1。表1 氧化尾气组成(体积百分比)N2O2重芳烃其 它91.9～89.96～81.112 氧化尾气两级处理工艺及技术参数优选2.1 氧化尾气处理流程见图1。图1 氧化尾气处理流程 来自氧化塔的尾气进入冷干机组,经常温冷却器、预冷器、冷凝器、分离器等单元,在所控制的压力、温度下进行冷凝分离芳烃后,尾气进入活性炭吸附塔,芳烃被活性炭吸附,而净化后的尾气经管道高空排放。活性炭塔设两台,其中一台吸附,一台再生。再生介质用过热蒸汽。出活性炭塔的废热蒸汽经冷凝漂析器进行冷却、冷凝分离,分离后的冷凝水去污
6、水站处理,而芳烃集中回收再投入系统使用。再生后的活性炭层用前塔净化尾气冷却到40℃后投入下周期吸附。2.2 主要工艺参数优选 (1)尾气在冷干机的冷却温度 含有芳烃的尾气温度冷却得越低,排出的尾气中芳烃的饱和蒸汽压越低。但从表2看,当温度从5℃降到-10℃,其蒸汽压变化量随温度变化趋小,芳烃回收率增加不明显,如表中温度45℃饱和芳烃,冷却至5℃时芳烃回收率为91.7%,在-5℃时回收率96.0%,仅增加4.3%,而耗冷量经测算却增加50%。因此氧化尾气在冷干机的冷却温度宜控制在0～5℃之间,本设计值取3℃。表2
7、 尾气温度与芳烃饱和含量关系温 度℃蒸汽压mmHg*芳烃饱和含量g/m3尾气458.1517.04406.1812.91303.467.20201.863.88100.962.0050.6771.4100.4710.98-50.3230.67-100.2190.46*1mmHg＝133．3Pa (2)活性炭的选择及其空速、吸附量 活性炭选用目前国内广泛用于鞋厂及油漆厂废气处理的TF型蜂窝状活性炭。为确保工程设计的可靠性,对该产品进行小型试验,测得空速为450m3/(m3.h)时,吸附量与废气中芳烃(甲苯、二
8、甲苯、三甲苯)浓度关系如图2。图2 吸附量与废气中芳烃浓度关系 在3℃时，进活性炭尾气芳烃浓度为1.223g/m3(尾气)，因此吸附量的设计值为20%。 (3)活性炭再生介质及其温度 吸附重芳烃的TF蜂窝型活性炭脱附温度为140～160℃。由于芳烃的闪点为48℃,爆炸极限为1%～5.2%,故不宜采用热空气再生。为生产安全及利于操作回收,采用过热蒸汽为再
