工業廢氣來源及治理
隨著工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)化(hua)(hua)程度的(de)不(bu)(bu)斷(duan)提高，人為(wei)產生的(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)污(wu)(wu)染物所占空(kong)(kong)氣(qi)(qi)總污(wu)(wu)染物的(de)比例在不(bu)(bu)斷(duan)增加、對人類自身(shen)健康的(de)危害在不(bu)(bu)斷(duan)增大(da)。目前(qian)，排放(fang)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)污(wu)(wu)染物最多的(de)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)部門有:石油與(yu)化(hua)(hua)學工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)、冶金工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)、電力(li)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)、建筑材料工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)等(deng)等(deng)，下面就工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)排放(fang)的(de)主(zhu)要(yao)(yao)有害氣(qi)(qi)體污(wu)(wu)染物NOx、SO2、P、CO、鹵代(dai)烴(jing)、揮發性有機物（簡稱為(wei)VOC）等(deng)的(de)吸附分離治理前(qian)景和可行(xing)性簡要(yao)(yao)分析如下：
（1）硝酸生產尾氣(qi)、煙(yan)道(dao)氣(qi)、石灰窯(yao)氣(qi)等各種工(gong)業廢氣(qi)中(zhong)的NOx
硝(xiao)(xiao)酸生(sheng)產(chan)(chan)過程中(zhong)要排放大(da)量的(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸尾(wei)氣，其(qi)中(zhong)含有NOx。NOx不(bu)僅對(dui)人類、生(sheng)物(wu)有劇毒，而且(qie)導致光化學煙霧的(de)(de)(de)生(sheng)成，其(qi)危(wei)害極大(da)。我國現有硝(xiao)(xiao)酸生(sheng)產(chan)(chan)工廠50多家，硝(xiao)(xiao)酸尾(wei)氣中(zhong)NOx的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)一般(ban)為500~5000 ppm，每年排入大(da)氣的(de)(de)(de)NOx（以(yi)(yi)NO2計(ji)）約為6萬噸。如果能回收這些NOx，不(bu)僅控制了(le)對(dui)環境的(de)(de)(de)污(wu)染，同時可以(yi)(yi)增產(chan)(chan)硝(xiao)(xiao)酸，降低(di)生(sheng)產(chan)(chan)成本。
目前西南化工研究院已開展了(le)硝(xiao)酸尾氣(qi)(qi)的(de)吸附法回(hui)收治理工業性(xing)試驗研究工作，實驗證明了(le)這種方法有(you)相當的(de)優越性(xing)。研究表明，凈(jing)化氣(qi)(qi)中(zhong)NOx濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)可(ke)控制(zhi)在低于0.02%，對應尾氣(qi)(qi)中(zhong)NOx濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)從0.04%到0.8%，回(hui)收氣(qi)(qi)中(zhong)NOx濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)變化范圍可(ke)從0.8%至5%，可(ke)以(yi)返(fan)回(hui)系統生產硝(xiao)酸。
對(dui)石灰窯氣等廢氣中(zhong)氮(dan)氧化物(wu)的脫(tuo)除技術(shu)，西(xi)南化工研究設(she)計院已開發成(cheng)功，并申報國家專利。對(dui)煙(yan)道氣中(zhong)氮(dan)氧化物(wu)的脫(tuo)除，根據煙(yan)道氣組成(cheng)采用(yong)TSA法與其他化學技術(shu)處(chu)理法可有效控制(zhi)氮(dan)氧化物(wu)的排放量。
（2）黃磷(lin)尾(wei)氣凈(jing)化(hua)和從(cong)黃磷(lin)尾(wei)氣中提純一氧化(hua)碳
我國每(mei)年生(sheng)產(chan)(chan)黃磷(lin)(lin)40萬噸(dun)，生(sheng)產(chan)(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)每(mei)生(sheng)產(chan)(chan)一噸(dun)黃磷(lin)(lin)會產(chan)(chan)生(sheng)2500Nm3尾(wei)氣，每(mei)年產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)尾(wei)氣量達10億(yi)Nm3，其(qi)主要成份為一氧化(hua)碳（約(yue)85%~90%），CO是(shi)一種(zhong)易燃(ran)易爆有(you)毒的(de)(de)(de)氣體(ti)，尾(wei)氣中(zhong)含有(you)的(de)(de)(de)P、S、As、F等(deng)(deng)及其(qi)化(hua)合(he)物的(de)(de)(de)有(you)毒組分未(wei)經處理排(pai)放(fang)到大氣中(zhong)也將(jiang)嚴重污染環(huan)境(jing)；同(tong)時CO又(you)是(shi)一種(zhong)重要的(de)(de)(de)碳一化(hua)工原料，尾(wei)氣中(zhong)含有(you)的(de)(de)(de)P、S、As等(deng)(deng)易使催化(hua)劑中(zhong)毒，所以有(you)效處理黃磷(lin)(lin)尾(wei)氣具(ju)有(you)非常重要的(de)(de)(de)意(yi)義。近年來，國內(nei)外在凈(jing)化(hua)黃磷(lin)(lin)尾(wei)氣和開(kai)發黃磷(lin)(lin)尾(wei)氣領域已開(kai)展了較多工作，其(qi)中(zhong)西(xi)南(nan)化(hua)工研(yan)(yan)究院開(kai)展了尾(wei)氣處理的(de)(de)(de)動態(tai)吸(xi)附(fu)研(yan)(yan)究實驗(yan)，取得了可循環(huan)操作的(de)(de)(de)TSA凈(jing)化(hua)流(liu)程(cheng)，并結合(he)自己的(de)(de)(de)CO提(ti)純專有(you)技(ji)術，已轉讓一套采用(yong)吸(xi)附(fu)法(fa)從黃磷(lin)(lin)尾(wei)氣凈(jing)化(hua)并提(ti)純CO的(de)(de)(de)工業裝(zhuang)置。
（3）二(er)氧化硫(liu)的控制(zhi)
硫(liu)氧化(hua)(hua)物(wu)主要是二氧化(hua)(hua)硫(liu),它是大氣(qi)中(zhong)數量最(zui)大、分布最(zui)廣、影響最(zui)嚴重的環境污(wu)染(ran)物(wu)之一，目前(qian)控(kong)制的主要方法(fa)(fa)有：高煙囪稀釋(shi)法(fa)(fa)、采用(yong)(yong)低硫(liu)燃(ran)料、排放廢氣(qi)脫硫(liu)等，近(jin)年在采用(yong)(yong)干法(fa)(fa)（吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)吸附(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)）、濕法(fa)(fa)脫硫(liu)技術領域(yu)開展了較多研究(jiu)，工業化(hua)(hua)應用(yong)(yong)已很成(cheng)(cheng)熟。 吸附(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)脫除廢氣(qi)中(zhong)的SO2又分為物(wu)理吸附(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)和化(hua)(hua)學吸附(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)，物(wu)理吸附(fu)(fu)(fu)時被選(xuan)擇性吸收的SO2可通過升(sheng)溫或(huo)降壓解吸出來，化(hua)(hua)學吸附(fu)(fu)(fu)時吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)同時起催化(hua)(hua)作用(yong)(yong)，被吸附(fu)(fu)(fu)的SO2被廢氣(qi)中(zhong)的氧氧化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)SO3，后者在與水生成(cheng)(cheng)硫(liu)酸。目前(qian)，國內關于(yu)采用(yong)(yong)吸附(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)凈化(hua)(hua)SO2的報道多為實驗研究(jiu)報告。
（4）含三氯乙烯、三氯乙烷等鹵代烴(jing)的排(pai)放廢氣凈化
含鹵代烴的(de)廢氣凈化(hua)(hua)目(mu)前較(jiao)為成(cheng)熟的(de)技術(shu)是溶(rong)劑吸(xi)收或吸(xi)附法處理，如：（1）彩色顯(xian)象管生(sheng)(sheng)產(chan)線清洗陰罩(zhao)時揮發的(de)三(san)氯乙(yi)烷氣體刺激人體粘膜，長期(qi)接觸能使運動(dong)神經系統受損，無(wu)論從環境保護還是降低生(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)來看都必(bi)須(xu)回(hui)收利用(yong)。航天總公司四(si)院(yuan)四(si)十二所成(cheng)功開(kai)發了應用(yong)活性炭纖維回(hui)收三(san)氯乙(yi)烷，避免(mian)了環境污(wu)染(ran)，使用(yong)效果良好。（2）在(zai)工業上應用(yong)很廣的(de)三(san)氯乙(yi)烯，是對人體和環境都有(you)較(jiao)大危害的(de)有(you)毒污(wu)染(ran)物，含三(san)氯乙(yi)烯工業廢氣排放前必(bi)須(xu)脫(tuo)除其中(zhong)超(chao)標含量(liang)的(de) TCE，應用(yong)吸(xi)附法可有(you)效控制排放尾氣中(zhong)三(san)氯乙(yi)烯含量(liang)并(bing)回(hui)收其中(zhong)的(de)三(san)氯乙(yi)烯，西(xi)南化(hua)(hua)工研(yan)究院(yuan)在(zai)這方面(mian)開(kai)展了較(jiao)多實驗研(yan)究，并(bing)取得了良好的(de)實驗效果。
（5）含高沸點有機物(wu)的尾氣凈化(hua)
目前，采用吸附法凈(jing)化、回收排(pai)放尾氣(qi)中的(de)(de)(de)有機組份的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)應(ying)用是比較成功(gong)的(de)(de)(de)，采用的(de)(de)(de)通常(chang)流程為TSA或PTSA流程，既可有效脫(tuo)除(chu)有機污染物又可回收有用組份。根(gen)據(ju)大量實驗研(yan)究，西南化工(gong)研(yan)究院在已開發的(de)(de)(de)多套PSA裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)預處理裝(zhuang)置(zhi)中，成功(gong)地采用TSA、PTSA技術很好地解決含高沸(fei)點有機物的(de)(de)(de)尾氣(qi)凈(jing)化，如苯、萘等的(de)(de)(de)脫(tuo)除(chu)。
（6）排放(fang)氣中一氧(yang)化碳的脫(tuo)除
CO是一(yi)種(zhong)易(yi)燃易(yi)爆有毒的(de)(de)(de)氣(qi)體，未經處理(li)排放到大氣(qi)中將(jiang)嚴(yan)重(zhong)污染環境，所以(yi)嚴(yan)格控制(zhi)(zhi)排放氣(qi)中CO含量是非(fei)常有意義。目前，國內北(bei)京大學開發的(de)(de)(de) 13X分(fen)子篩載體的(de)(de)(de)Cu（I）吸附(fu)劑、南京化工(gong)大學開發的(de)(de)(de)稀土復(fu)合(he)銅（I）吸附(fu)劑都是很(hen)好的(de)(de)(de)CO吸附(fu)劑。實驗表明，采用PSA或TSA技術脫除CO是一(yi)種(zhong)有效的(de)(de)(de)手(shou)段， 排放氣(qi)中的(de)(de)(de)CO可(ke)控制(zhi)(zhi)在1ppm以(yi)內。
（7）含氟排(pai)放(fang)廢氣的凈(jing)化
含(han)氟(fu)(主要為(wei)HF和SiF4)廢(fei)氣(qi)數量雖然不如(ru)硫氧化(hua)物(wu)和氮氧化(hua)物(wu)大，但其(qi)毒性較大，對人(ren)體(ti)的(de)危害比SO2大20倍，因此工(gong)(gong)業(ye)生(sheng)(sheng)產(chan)排(pai)放氣(qi)必須控制含(han)氟(fu)化(hua)合(he)物(wu)的(de)排(pai)放量。目前，HF回(hui)收(shou)通常生(sheng)(sheng)產(chan)冰晶石，盡管從理論上(shang)可采用吸(xi)附(fu)法(fa)(fa)結合(he)其(qi)他化(hua)學法(fa)(fa)處理含(han)氟(fu)廢(fei)氣(qi)，但目前國內應用PTSA回(hui)收(shou)含(han)氟(fu)排(pai)放廢(fei)氣(qi)的(de)工(gong)(gong)業(ye)裝(zhuang)置尚未見報道。
（8）從富含甲烷(wan)氣源(yuan)中濃縮、回收甲烷(wan)
礦井(jing)瓦(wa)斯是在采(cai)煤過程中產生(sheng)的(de)(de)，瓦(wa)斯氣中含有(you)25~45％的(de)(de)甲(jia)(jia)烷(wan)及(ji)其它一些組份(fen)，其熱(re)值僅2500kcal/m3左右，難以利(li)(li)用(yong)，通常排入大氣，以致污染環境。我國(guo)每年約(yue)有(you)30億m3瓦(wa)斯放空。因此有(you)效(xiao)利(li)(li)用(yong)礦井(jing)瓦(wa)斯已成(cheng)為一個熱(re)門課(ke)題。西南化(hua)(hua)工(gong)研(yan)究設計(ji)院(yuan)開始采(cai)用(yong)PSA技術從(cong)礦井(jing)瓦(wa)斯中濃縮甲(jia)(jia)烷(wan)的(de)(de)實驗研(yan)究，可以把甲(jia)(jia)烷(wan)濃度(du)從(cong)20%提(ti)高到50~95％，濃縮后的(de)(de)富(fu)甲(jia)(jia)烷(wan)氣熱(re)值明(ming)顯提(ti)高，可以作為優質燃料和化(hua)(hua)工(gong)原料。
（9）工(gong)業(ye)二氧化碳排(pai)放的控制
近年來，由于CO2排放量增加(jia)(jia)（每(mei)年以二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳形式放入大(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)碳約為50億噸），大(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳已(yi)從工(gong)業污染(ran)時(shi)代的(de)(de)(de)270ppm上升(sheng)到近500ppm，大(da)量二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳在大(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)積聚(ju)引(yin)發全球(qiu)的(de)(de)(de)溫室效應已(yi)經引(yin)起了人類(lei)的(de)(de)(de)重視。從含(han)CO2濃度較高的(de)(de)(de)排放廢氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)回收CO2既解決了環境問(wen)題，又回收了有(you)用(yong)組(zu)份，減少了資源浪費。從富含(han)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳的(de)(de)(de)工(gong)業廢氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)回收二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳這些工(gong)業廢氣(qi)(qi)(qi)主要有(you)：石灰窯(yao)氣(qi)(qi)(qi)（含(han)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳 28%~38%）、制氨(an)和(he)制氫(qing)裝置副(fu)產(chan)氣(qi)(qi)(qi)（含(han)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳28%~99%）、煙(yan)道(dao)廢氣(qi)(qi)(qi)（含(han)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳10%~18%）及脫碳再生氣(qi)(qi)(qi)等。通過提(ti)純，產(chan)品二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳的(de)(de)(de)純度可達99.5~99.99%，指標均可達到或超過二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳食(shi)品添加(jia)(jia)劑國家標準(zhun)（GB1917－80）。
（10）PSA富(fu)氧處理城市垃圾廢氣(qi)
隨著(zhu)城(cheng)市化建設規(gui)模(mo)的(de)不斷擴大(da)，城(cheng)市每(mei)天產生的(de)垃圾(ji)(ji)量激劇增(zeng)加，目前主要采(cai)用(yong)空氣(qi)燃燒的(de)方式人類(lei)的(de)生活垃圾(ji)(ji)，每(mei)天通過燃燒垃圾(ji)(ji)產生的(de)大(da)量含 VOC有毒廢氣(qi)給環(huan)境造成極(ji)大(da)的(de)污染(ran)；如(ru)采(cai)用(yong)PSA技術從空氣(qi)富集氧氣(qi)（氧純度(du)可達到93％）替代空氣(qi)處理城(cheng)市垃圾(ji)(ji)，則大(da)大(da)降低了有毒廢氣(qi)的(de)排(pai)放量。
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