丙烯腈廢氣處理方案

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1、27華東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院畢業(yè)論文第頁微生物法處理丙烯腈研究一、前言丙烯腈是有機(jī)合成工業(yè)中的重要單體，它用于制造腈綸纖維、丁腈橡膠、合成樹脂、塑料、藥品、染料、增塑劑及粘合劑等原料，同時可用作許多生產(chǎn)過程的反應(yīng)介質(zhì)，由于生產(chǎn)和使用丙烯腈時，可因?yàn)樵O(shè)備密封不嚴(yán)或其它的因素而污染空氣，丙烯腈以蒸氣狀態(tài)存在于空氣中。丙烯腈屬高毒物，其毒性作用類似氫氰酸，主要是由于吸入丙烯腈蒸氣或皮膚接觸而引起的中毒。人對丙烯腈比較敏感，在1g/m3的濃度范圍時可在1～2個小時使人致死，在35～220mg/m3，除使嗅覺粘膜受到刺激外還可能出現(xiàn)頭痛、胸痛、興奮和引起恐

2、懼感等。人類對于丙烯腈的嗅覺閾值為46.4mg/m3，據(jù)報(bào)導(dǎo)【1】在其濃度為6mg/m3左右時，一般接觸三年以上人就會有頭痛、全身無力、工作效率低下、惡夢和易激動等狀況?？陀^檢查，血壓下降、咽反射減弱及腱反應(yīng)亢進(jìn)，還可使肝臟腫大，甚至出現(xiàn)黃疸，有的還可引起皮膚過敏甚至皮炎等。丙烯腈中毒除顯現(xiàn)本身毒性外，并可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為氰化物，中毒表現(xiàn)與氰化物相似，毒性較小，起病慢，但刺激性較強(qiáng)。丙烯腈是一種強(qiáng)烈污染環(huán)境的污染物，雖然大氣中很難檢測出它的存在，但在局部區(qū)域，像腈綸車間等，丙烯腈有著相對較高的濃度，而且丙烯腈是一種易揮發(fā)的液體，它比較難溶于水，只要揮發(fā)或泄

3、漏出少量的丙烯腈就能造成很大的危害，所以它對于人的生命安全及身體健康是一種潛在的威脅。由于這部分低濃度有機(jī)廢氣中有機(jī)污染物的濃度都很低（小于5000mg/m3），已無回收再利用的價值，而且其凈化處理的難度較大、費(fèi)用較高，但其對人體健康與生態(tài)環(huán)境的危害卻不容忽視，因而這類工業(yè)廢氣的凈化處理在國內(nèi)外都是環(huán)境保護(hù)方面的難題之一?？茖W(xué)工作者也一直探索新的除丙烯腈工藝旨在開發(fā)去除徹底而且成本低廉的工藝，我國規(guī)定車間的丙烯腈的最高允許排放濃度為2mg/m3【2】。丙烯腈是一種無色易流動液體【3】，英文名稱Acrylonitrile，化學(xué)式為CH2CHCN,它的摩爾

4、量為53.07，液體密度是0.8060×103kg/m3，氣體密度為1.8kg/m3,在常壓下熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、燃點(diǎn)分別為－82℃、78.5℃、481℃，它稍溶于水，易溶于一般有機(jī)溶劑，它能與空氣混合形成爆炸性混合物，爆炸極限為3～17％，它水解生成丙烯酸，還原生成丙腈，易聚合也能與醋酸乙烯、氯乙烯單體共聚，主要用于制聚丙烯腈、丁腈橡膠和其它合成樹脂等，也用作涂料、防氧化劑、染料、表面活性劑的原料。丙烯腈主要存在于生產(chǎn)像ABS、AS27華東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院畢業(yè)論文第頁樹脂和合成橡膠車間、生產(chǎn)涂料、防氧化劑、染料的工廠，生產(chǎn)合成纖維及其原料的工廠。對

5、于有機(jī)廢氣的處理，常規(guī)的方法包括吸收法、吸附法、與燃燒法，雖然這些方法有不少的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著某些不足，吸收法與吸附法一般需要對吸收劑與吸附劑的再生，這既增加了工藝的復(fù)雜性和設(shè)備投資額，還使運(yùn)行操作變得復(fù)雜，燃燒法由于廢氣燃燒不完全而會產(chǎn)生有害的燃燒產(chǎn)物，另外溫度過高，還會產(chǎn)生NOx污染，另外，燃燒法設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時存在一定的隱患【4】?，F(xiàn)在比較流行的一種方法就是生物處理法，經(jīng)過數(shù)十年研究，發(fā)現(xiàn)它是一種相對有效的處理方法，本實(shí)驗(yàn)研究采用生物膜法處理丙烯腈氣體，因?yàn)橛蒙锓ㄌ幚碛兄韵聨讉€優(yōu)點(diǎn)：（1）處理徹底，用生物法適合處理濃度較低的物質(zhì)，而且經(jīng)處理過的污染

6、物的濃度也比較的低，這于國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)相符合，由于實(shí)際工業(yè)產(chǎn)生的含丙烯腈廢氣濃度很低，因此同化學(xué)處理相比生物處理有著處理能力高的優(yōu)點(diǎn)。（2）運(yùn)行成本低廉，用生物法處理不像化學(xué)處理那樣需要藥劑與能量，只要維持生物膜在一個穩(wěn)定適宜的溫度與pH值及濕度，同時添加適量供應(yīng)微生物生長需要磷源即可，它處理過程穩(wěn)定，動力消耗少，基本上一次性投資，在下表1中列出了生物法處理與其它方法處理費(fèi)用的比較。表1生物處理技術(shù)與傳統(tǒng)處理方法的費(fèi)用比較【5】方法投資費(fèi)（＄）運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)燃料與藥劑消耗（＄）能耗（W）燃燒法13015?0化學(xué)吸收法6081活性炭吸附法20--------生

7、物處理法8?00.0說明：投資費(fèi)以每106立方英尺的處理量計(jì)算；燃料與藥劑消耗以每分鐘處理每立方英尺氣量計(jì)；能耗以每分鐘處理每立方英尺氣量計(jì)。（3）不會造成二次污染，它不象活性炭吸附與燃燒法等物理方法，處理完后還得對吸附劑或產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行二次處理，生物膜法處理使用循環(huán)水，使污染物不會從一種方式的污染變化成其它方式的污染。27華東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院畢業(yè)論文第頁二、國內(nèi)外研究動態(tài)2.1、國外研究動態(tài)國外最早提出用生物法處理廢氣及異味的建議是在1923年提出的，當(dāng)時Bach討論了有關(guān)污水處理廠在逸出H2S的處理，到了50年代，美國與西德分別報(bào)導(dǎo)了生物

8、處理這一概念，1957年，Pomecoy提出生物泥床概念，申請了美國專利NO.2,973,09