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含氨廢氣治理與回收方法研究

文檔作者：李國強(qiáng) 文檔來源：河北冀都環(huán)?？萍加邢薰?/div>		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月12日
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2014 年3 月
含氨廢氣治理與回收方法研究
李國強(qiáng)（河北冀都環(huán)?？萍加邢薰竞颖笔仪f050021）
摘要：本文結(jié)合某化工企業(yè)含氨廢氣治理方法的實(shí)例，研究
了含氨廢氣兩種吸收方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：含氨廢氣；水吸收
氨是一種無色氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味，對人體的眼、鼻、喉
等有刺激作用，是一種對人體有害的氣體。化工企業(yè)生產(chǎn)過程中
常用到氨或產(chǎn)生含氨廢氣，該廢氣如果不經(jīng)過治理直接排放，會
對人體及環(huán)境造成危害。含氨廢氣的治理方法通常有吸附法、吸
收法和燃燒法。吸附法是用活性炭等吸附劑對廢氣中的氨進(jìn)行
吸附處理，該方法缺點(diǎn)是需要對失效的吸附劑進(jìn)行處理，造成二
次污染；燃燒法是將含氨廢氣直接燃燒轉(zhuǎn)化為無害的氮氧化物和
水，該方法缺點(diǎn)是需要進(jìn)行助燃，成本較高；而吸收法是利用液體
對含氨廢氣進(jìn)行吸收治理，同時可對氨進(jìn)行回收，產(chǎn)生一定的經(jīng)
濟(jì)效益。目前吸收法采用較多的吸收液為硫酸和水。
一、吸收液的選擇
某化工企業(yè)主要產(chǎn)品為三乙烯二胺，該產(chǎn)品主要生產(chǎn)原料為
乙二胺和甲醇，產(chǎn)品合成過程中產(chǎn)生含氨廢氣，該企業(yè)選擇吸收
法對含氨廢氣進(jìn)行回收治理。在企業(yè)最初設(shè)計中，選擇的吸收液
為硫酸，采用三級吸收塔吸收的治理措施，吸收液再經(jīng)濃縮結(jié)晶
副產(chǎn)硫酸銨外售。
該企業(yè)在運(yùn)行一段時間后，發(fā)現(xiàn)該方法雖然可以使廢氣達(dá)標(biāo)
排放，但同時存在弊端，主要表現(xiàn)為回收的硫酸銨濃度較低，濃縮
結(jié)晶耗費(fèi)的能源較大，且該產(chǎn)品市場銷售情況欠佳。因此企業(yè)經(jīng)
過調(diào)研和考察后，決定將硫酸吸收改為水吸收，吸收后成為氨水。
二、含氨廢氣吸收工藝流程
該企業(yè)氨氣采用二級填料塔+ 二級吸收罐水吸收的治理措
施，治理裝置流程圖見下圖。
三、水吸收工藝原理及吸收效果
氨在水中的溶解度很大，1體積的水可溶解700倍體積的氨
氣。根據(jù)查閱資料，氨在水中的溶解度隨水溫升高而降低，每100
份0⑺冷水溶解89. 9 份氨氣，每100 份96⑺熱水溶解7. 4 份氨
氣。氨在水中的溶解程度可以通過亨利系數(shù)值來表明，用亨利定
律來描述稀氨水溶液面上氨的氣相蒸氣壓與水溶液中氨的分子
濃度之間的關(guān)系為：p=E· x ，其中p為氨在溶液面上的分壓；x 為
氨在溶液中的分子濃度；E為亨利系數(shù)。由此可見亨利系數(shù)越
小，溶解度越大。幾種氣體的亨利系數(shù)值對比情況見下表。
幾種氣體在水中的亨利系數(shù)值一覽表單位：10- 3mmHg
氣
體
溫度⑺
0 5 10 15 20 25 30 35 40
O2
C
O
C
O2
N
H3
19. 3
26. 7
0. 55
3
0. 00
156
22. 1
30
0. 66
6
0. 00
168
24. 9
33. 6
0. 79
2
0. 00
18
27. 7
37. 2
0. 93
0. 00
193
30. 4
40. 7
1. 08
0. 00
208
33. 3
44
1. 24
0. 00
223
36. 1
47. 1
1. 41
0. 00
241
38. 5
50. 1
1. 59
- -
40. 7
52. 9
1. 77
- -
由氨的物理性質(zhì)及上表可知，用水吸收法治理含氨廢氣效果
良好。該企業(yè)在吸收裝置改造運(yùn)行后，經(jīng)過檢測，含氨廢氣能夠
達(dá)標(biāo)排放。
四、水吸收工藝的優(yōu)點(diǎn)
1. 該企業(yè)含氨廢氣采用水吸收的方法進(jìn)行治理和回收，具有
以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)采用二級填料塔+ 二級吸收罐水吸收完全能使氨氣達(dá)標(biāo)
排放。
(2)用硫酸吸收需要使用危險化學(xué)品硫酸，采用水吸收后，減
少了危險化學(xué)品的使用種類，防止了硫酸在使用過程中揮發(fā)對環(huán)
境造成的污染，也降低了運(yùn)輸、儲存風(fēng)險。
(3)用水代替硫酸吸收后產(chǎn)生的氨水是多家化工廠不可缺少
的原料，目前市場銷售供不應(yīng)求。
(4)經(jīng)濟(jì)方面：目前20%氨水350元/ 噸，用水吸收后產(chǎn)生氨水
9180噸/ 年，創(chuàng)造價值321. 3萬元；如用硫酸吸收產(chǎn)生硫酸銨7140
噸/ 年，使用硫酸5290 噸/ 年，目前硫酸450 元/ 噸、硫酸銨900
元/ 噸，綜合計算毛經(jīng)濟(jì)效益642. 6萬- 238. 1萬=404. 5萬；此外
硫酸吸收氨裝置的造價較高、設(shè)備較多，相應(yīng)電耗、折舊費(fèi)、人工
等消耗就較高，綜合計算較水吸收多投入消耗費(fèi)用80萬元/ 年以
上；毛利潤減去增加的消耗，實(shí)際效益約324. 5萬；較水吸收創(chuàng)造
價值相當(dāng)。
(5)銷售方面：硫酸銨屬于化肥行業(yè)，被化肥廠等所壟斷，銷售
困難；另一方面農(nóng)戶使用農(nóng)肥都選用正規(guī)化肥廠的產(chǎn)品，用戶知
道是化工廠副產(chǎn)的硫酸銨，用戶從心里上不認(rèn)可，害怕含有對農(nóng)
作物有害物質(zhì)，因此該公司如生產(chǎn)硫酸銨會造成銷售困難，在經(jīng)
濟(jì)危機(jī)的大環(huán)境下，化肥廠產(chǎn)品尚難銷出去，該公司生產(chǎn)的副產(chǎn)
品更難銷售，將造成直接經(jīng)濟(jì)損失，同時廢物如處理不當(dāng)還會造
成環(huán)境污染。
結(jié)論
通過本文的研究表明，某些化工企業(yè)含氨廢氣用水吸收生成
副產(chǎn)氨水的治理措施完全能使尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時能產(chǎn)生較
好的經(jīng)濟(jì)效益，從環(huán)保角度、企業(yè)投資、經(jīng)濟(jì)效益、社會銷售角度
等多方面考慮，采用水吸收氨產(chǎn)生氨水是較好的方案。
參考文獻(xiàn)：
[1]童志權(quán),陳煥欽.工業(yè)廢氣污染控制與利用.化學(xué)工業(yè)出版
社,19[829]聶. 永豐等.三廢處理工程技術(shù)手冊.化學(xué)工業(yè)出版社, 2001.4.
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