塑料廠PVC塑料廢氣處理（水噴淋工藝）

聚氯乙烯(PVC)粉末在加工成PVC塑料制品的過程中，通常會(huì)添加增塑劑、穩(wěn)定劑、抗老化劑等一些有毒輔助材料來增強(qiáng)其耐熱性、韌性、延展性等。這些有毒的添加劑和助劑在生產(chǎn)過程中滲出并氣化到空氣中，不僅影響人的生理機(jī)能，還大幅增加了致癌率。PVC塑料生產(chǎn)廢氣和粉塵種類復(fù)雜多變，其有害成分主要為鄰苯二甲酸二辛酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸、己二酸酯、環(huán)氧化合物、氯代烴、硬脂酸、β-二酮和氯化氫等。

目前，傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣處理方法主要有4種：低溫等離子體法、靜電吸附法、活性炭吸附法和水噴淋吸收法。低溫等離子體法在處理低含量VOCs方面具有獨(dú)特作用，對(duì)鏈狀烴及其衍生物具有較好的處理效果，但對(duì)于環(huán)狀烴及其衍生物的處理效果不理想，尤其是對(duì)芳香族類有機(jī)物，且設(shè)備與運(yùn)行成本高。靜電吸附法對(duì)粉塵等顆粒物的去除效果較好，但對(duì)高濃度有機(jī)廢氣的處理效果相對(duì)較差，且設(shè)備與運(yùn)行成本較高，維護(hù)程序復(fù)雜。活性炭吸附法對(duì)有機(jī)廢氣的去除效果較好，但活性炭易達(dá)吸附飽和，無論是更換還是解吸，成本都較高。水噴淋吸收法設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)行成本較低，但傳統(tǒng)的噴淋吸收法存在兩大弊端，一是噴淋設(shè)備自身缺陷，導(dǎo)致廢氣與循環(huán)液接觸時(shí)間太短;二是循環(huán)液的吸收效果有限。

對(duì)于中小型企業(yè)，在廢氣治理方面的預(yù)算有限，面對(duì)高額的設(shè)備投資及運(yùn)行成本，這些企業(yè)往往顯得力不從心。本工作采用噴淋工藝處理PVC塑料生產(chǎn)廢氣，將專利的吸收液與改型的噴淋塔相結(jié)合，取得了較好的處理效果，且設(shè)備簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、運(yùn)行費(fèi)用低，可滿足市場(chǎng)需求。

1 試驗(yàn)部分

1.1 噴淋工藝的流程和設(shè)備

為了確保處理效果，使廢氣中的極性和非極性有機(jī)成分均被充分吸收，本工藝采用兩臺(tái)自主設(shè)計(jì)的改型的噴淋塔串聯(lián)使用。風(fēng)機(jī)安置于兩塔之間，以防止其被油性氣體污染腐蝕，同時(shí)保證抽風(fēng)效果。通過(聚丙烯)PP管道集中收集的PVC塑料生產(chǎn)廢氣首先進(jìn)入1#噴淋塔，在極性吸收液的作用下吸收極性有機(jī)分子，進(jìn)行除油、除煙塵凈化處理;處理后的廢氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)進(jìn)入2#噴淋塔，在非極性吸收液的作用下吸收非極性有機(jī)分子，進(jìn)行除異味凈化處理，最終達(dá)標(biāo)排放。

水噴淋塔是藥劑噴淋處理工藝中的關(guān)鍵設(shè)備。針對(duì)PVC塑料生產(chǎn)廢氣，設(shè)計(jì)采用PP材質(zhì)的噴淋塔。噴淋塔內(nèi)部由隔層隔開。圓柱體塔身共分為4層：最底層為循環(huán)液槽;向上第2~4層為填料層，每層填充大量PP材質(zhì)的環(huán)保球(多面體空心球)，以增大比表面積;第3和第4層亦為噴淋層，每層裝有大量的噴頭，循環(huán)泵將最底層的循環(huán)液抽至第3和第4層，由噴頭高速向下噴出，向下噴淋出的循環(huán)液與向上流動(dòng)的廢氣在環(huán)保球上充分接觸，并發(fā)生吸附。噴淋塔頂?shù)牟垮F體結(jié)構(gòu)中亦填充有大量的環(huán)保球，作為除霧層使用。綜合考慮處理成本和廢氣凈化效率，廢氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間確定為3~4 s。根據(jù)廢氣量的大小及廢氣成分的復(fù)雜程度，確定噴淋塔的尺寸規(guī)格。一般來說，對(duì)于2×104~6×104 m3/h的廢氣量，采用內(nèi)徑2.0~3.5 m、高3.5~5.2 m的噴淋塔。

中試時(shí)采用內(nèi)徑1.0 m、高3.0 m的兩臺(tái)噴淋塔串聯(lián)處理風(fēng)量為6 000 m³/h的工廠PVC塑料生產(chǎn)廢氣。從右至左依次為1#噴淋塔、風(fēng)機(jī)、2#噴淋塔。

1.2 吸收液的選擇

噴淋塔所用吸收液為本課題組調(diào)配的專利產(chǎn)品——JYSW-01型極性吸收液和JYSW-02型非極性吸收液。這兩種吸收液是采用先進(jìn)的萃取技術(shù)從純天然玉米中提取糖苷類活性物質(zhì)，再加入羧酸鈉鹽類作為表面活性劑制成的。該吸收液可與水以任意比例互溶，在氣-液對(duì)流界面通過分子間作用力與有機(jī)分子迅速發(fā)生多種物理化學(xué)過程，對(duì)芳香族類有機(jī)物具有獨(dú)特的處理能力。

1#噴淋塔循環(huán)液中添加JYSW-01型極性吸收液，2#噴淋塔循環(huán)液中添加JYSW-02型非極性吸收液。進(jìn)入循環(huán)液中的有機(jī)物比水輕，懸浮于循環(huán)液的表面。其中：與空氣接觸部分被氧化并聚集，可以固體形態(tài)撈出，用來做植物肥料;

另一部分在內(nèi)部經(jīng)長時(shí)間生化反應(yīng)被降解。循環(huán)液不需更換，并能自動(dòng)補(bǔ)水，只需定期補(bǔ)加相應(yīng)吸收液即可。

1.3 分析方法

噴淋工藝裝置運(yùn)行一周后，采用恒流大氣采樣器對(duì)1#噴淋塔進(jìn)氣口(處理前)和2#噴淋塔出氣口(處理后)的廢氣進(jìn)行采樣。采用活性炭吸附—二硫化碳解吸氣相色譜法測(cè)定苯、甲苯和二甲苯的質(zhì)量濃度;采用氣相色譜法測(cè)定總VOCs和非甲烷總烴的質(zhì)量濃度;采用煙塵測(cè)試儀測(cè)定顆粒物質(zhì)量濃度;采用三點(diǎn)比較式臭袋法測(cè)定臭氣濃度。根據(jù)測(cè)定結(jié)果計(jì)算各污染物的去除率。

來源：化工環(huán)保

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