丙烯腈廢氣處理方案

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1、26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(yè)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(shù)脂、塑料、藥品、染料、增塑劑及粘合劑等原料，同時(shí)可用作許多生產(chǎn)過(guò)程的反應(yīng)介質(zhì)，由于生產(chǎn)和使用丙烯腈時(shí)，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(duì)丙烯腈比較敏感，在1g/m3的濃度范圍時(shí)可在1～2個(gè)小時(shí)使人致死，在35～220mg/m3，除使嗅覺(jué)粘膜受到刺激外還可能出

2、現(xiàn)頭痛、胸痛、興奮和引起恐懼感等。人類對(duì)于丙烯腈的嗅覺(jué)閾值為46.4mg/m3，據(jù)報(bào)導(dǎo)【1】在其濃度為6mg/m3左右時(shí)，一般接觸三年以上人就會(huì)有頭痛、全身無(wú)力、工作效率低下、惡夢(mèng)和易激動(dòng)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(guò)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(cè)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(duì)較高的濃度，而且丙

3、烯腈是一種易揮發(fā)的液體，它比較難溶于水，只要揮發(fā)或泄漏出少量的丙烯腈就能造成很大的危害，所以它對(duì)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(wú)回收再利用的價(jià)值，而且其凈化處理的難度較大、費(fèi)用較高，但其對(duì)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(guó)內(nèi)外都是環(huán)境保護(hù)方面的難題之一。科學(xué)工作者也一直探索新的除丙烯腈工藝旨在開(kāi)發(fā)去除徹底而且成本低廉的工藝，我國(guó)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(wú)色易流動(dòng)液

4、體【3】，英文名稱Acrylonitrile，化學(xué)式為CH2CHCN,它的摩爾量為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(shù)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、AS26華東理工大學(xué)資源與環(huán)

5、境工程學(xué)院畢業(yè)論文第頁(yè)樹(shù)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(duì)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(duì)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(huì)產(chǎn)生有害的燃燒產(chǎn)物，另外溫度過(guò)高，還會(huì)產(chǎn)生NOx污染，另外，燃燒法設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(guò)數(shù)十年研究，發(fā)現(xiàn)它是一種相對(duì)有效的處理方法，本實(shí)驗(yàn)研

6、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€(gè)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(guò)的污染物的濃度也比較的低，這于國(guó)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(gè)穩(wěn)定適宜的溫度與pH值及濕度，同時(shí)添加適量供應(yīng)微生物生長(zhǎng)需要磷源即可，它處理過(guò)程穩(wěn)定，動(dòng)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

7、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--------生物處理法8?00.0說(shuō)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(huì)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(duì)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(huì)從一種方式的污染變化成其它方式的污染。26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(yè)二、國(guó)內(nèi)

8、外研究動(dòng)態(tài)2.1、國(guó)外研究動(dòng)態(tài)國(guó)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(shí)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(guó)與西德分別報(bào)導(dǎo)了生物處理這一概念，1957年，Pomecoy提出生物泥床概念，申請(qǐng)了美國(guó)專利NO.2,973,09