二氯甲烷目前在医药、化工行业应用较多,一般被用作工业生产中的反应介质,也有作为一种溶剂、清洗剂等使用。二氯甲烷属于无色透明液体,其沸点较低,溶解性好,在常温下,易挥发,微溶于水,易溶于醇、醚、氯仿。二氯甲烷溶剂在生产使用过程中,容易挥发损失,并且容易造成环境空气污染。由于二氯甲烷具有一定毒性,若长期接触,也有可能造成健康风险。所以,在医化行业,针对二氯甲烷产生尾气收集和治理就显得非常重要了。
二氯甲烷尾气常规处理方法:冷凝法、吸收法、吸附法、焚烧法等。冷凝法主要处理小风量,高浓度的尾气,冷凝效果较好。但一般工业生产尾气排放浓度变化较大,冷凝后尾气二氯甲烷浓度依然较高,必须结合其他工艺处理排放,冷凝法一般只作预处理。吸收法一般分为水吸收和溶剂吸收,水吸收对二氯甲烷尾气效果较差,对于含有其他水溶性的尾气效果较好。对于二氯甲烷尾气吸收,吸收液选择很重要,要求必须对其有较好的溶解性,并且不易挥发。吸附法一般采用活性炭或大孔树脂吸附,对于小风量,高浓度二氯甲烷尾气应用效果较好。一般吸附剂吸附饱和后,可以通过热氮或蒸汽解析后反复使用,是目前应用较多的一种处理工艺。焚烧法主要采用催化燃烧和热力燃烧,焚烧法通过高温直接将有机物分解成二氧化碳和水,除去效率高;但二氯甲烷尾气直接燃烧处理,在高温条件下,容易产生氯化氢和光气,与其他芳香烃气体混合容易产生二噁英;实际工程中,对焚烧设备腐蚀性较大,且有可能导致二次环境污染。所以用焚烧法处理二氯甲烷尾气,必须考虑尾气预处理和焚烧设备防腐设计。
二氯甲烷尾气处理工艺选择
针对二氯甲烷尾气排放特点,主要设计思路分析如下:
(1)二氯甲烷尾气浓度较高,不宜直接进焚烧炉处理,需要单独收集,进行必要的预处理,满足焚烧炉进气条件;从实际工程运行效果反馈可知,当进入RTO的含卤尾气浓度≤800 mg/m 3,不仅能满足尾气达标排放要求,而且降低了对焚烧设备腐蚀速度。
(2)预处理工艺选择必须要有针对性,结合尾气的排放特点,可以设计二级冷凝,一级冷凝采用负7℃冷媒,二级冷凝采用负20℃冷媒。冷凝主要作用是降低来气温度并能同时除去部分二氯甲烷尾气;由于含二氯甲烷尾气成分比较杂,冷凝液没有回收价值,只能做危废处理。冷凝后尾气再进行碱洗处理,主要除去氯化氢以及部分水溶性物质(丙酮、乙腈、甲醇、乙醇)。洗涤尾气需要进一步吸附降浓处理。含卤尾气主要以二氯甲烷为主,但废气成分较复杂,大孔树脂吸附剂具有较强的吸附选择性,尤其对二氯甲烷吸附效果更好。而活性炭吸附剂虽然用于复杂尾气吸附效果较好,但活性炭吸附剂对运行工况要求较高,要求进气湿度小于80%以下,另外干态活性炭吸附有机成份后遇异常高温有起燃风险;而大孔树脂对废气干湿度要求不高,湿态树脂起燃风险也很小。由于吸附剂容易吸附饱和,需要经常对吸附剂进行脱附处理,脱附一般采用蒸汽处理。
选择大孔树脂作为含二氯甲烷尾气的吸附剂,不仅吸附效果好,而且树脂较活性炭吸附运行安全性更高。另外,大孔树脂运行寿命较活性炭长,置换产生的危废量相对活性炭少,减轻企业危废处置压力,是一种非常值得推荐的医化尾气预处理设备。