活性炭用量计算.doc

双氧水氧化尾气两级处理技术设计 李海明 　　根据氧化尾气排放特性,采用改良空气冷干机组及活性炭吸附两级处理技术,并对工艺技术参数优选,以取得较佳的回收效益及达标排放。　　关键词:双氧水氧化尾气　两级处理　尾气处理　参数优选 Design of Two-Step Treatment of OxidationTail-Gas from Hydrogen Peroxide Production Li Haiming（Fujian Design Institute of Petrochemical Industry，Fuzhou 350001） 　　An improved air freeze-drying set and activated carbon adsorption are used as two steps for treatment of oxidation tail-gas in accordance with emission data of tail-gas，and process parameters are optimized to achieve a better recovery and come up to the emission standards．　　Keywords：hydrogen peroxide，oxidation tail-gas，two-step treatment，treatment of tail-gas，optimization of parameter 　　在蒽醌法生产双氧水过程中,压缩空气进入氧化塔与氢化液进行氧化,而后由氧化塔顶部排出,排出的尾气(45℃)中含有15.33g/m3重芳烃(三甲苯异构体)。 目前, 国内双氧水氧化尾气大多采用-5℃盐水冷却回收, 不仅装置庞大复杂、 操作不便, 过程控制难于实现自动化, 而且排放尾气中芳烃含量仍有2.15g/m3［1］，　该排放浓度对大气无疑造成严重污染。 笔者在泉州隆泰年产5万t　27.5%双氧水设计中,根据福建泉州环保局对该项目的批复中氧化尾气芳烃排放浓度≤70mg/m3的要求,对多种氧化尾气处理方案进行比较,确定将空气冷干机进行部分改良后用于氧化尾气的“干燥”,并用活性炭作二次处理。经两级处理后,氧化尾气不仅达到排放标准,而且回收芳烃重复利用,可获得较好经济效益和社会效益。 1　氧化尾气的排放特性 　　氧化尾气的排放特性由双氧水生产装置所决定,其排放温度为45～48℃, 压力为0.25～0.3MPa。 尾气的总排放量根据生产负荷而变化, 每吨27.5%H2O2产品排放量约1220m3，尾气中芳烃接近饱和状态, 其组成见表1。 表1　　氧化尾气组成(体积百分比) N2 O2 重芳烃 其　它 91.9～89.9 6～8 1.1 1 2　氧化尾气两级处理工艺及技术参数优选 2.1　氧化尾气处理流程见图1。 图1　氧化尾气处理流程 　　来自氧化塔的尾气进入冷干机组,经常温冷却器、预冷器、冷凝器、分离器等单元,在所控制的压力、温度下进行冷凝分离芳烃后,尾气进入活性炭吸附塔,芳烃被活性炭吸附,而净化后的尾气经管道高空排放。活性炭塔设两台,其中一台吸附,一台再生。再生介质用过热蒸汽。出活性炭塔的废热蒸汽经冷凝漂析器进行冷却、冷凝分离,分离后的冷凝水去污水站处理,而芳烃集中回收再投入系统使用。再生后的活性炭层用前塔净化尾气冷却到40℃后投入下周期吸附。2.2　主要工艺参数优选　　(1) 尾气在冷干机的冷却温度　　含有芳烃的尾气温度冷却得越低,排出的尾气中芳烃的饱和蒸汽压越低。但从表2看,当温度从5℃降到-10℃,其蒸汽压变化量随温度变化趋小,芳烃回收率增加不明显,如表中温度45℃饱和芳烃,冷却至5℃时芳烃回收率为91.7%, 在-5℃时回收率96.0%, 仅增加4.3%, 而耗冷量经测算却增加50%。 因此氧化尾气在冷干机的冷却温度宜控制在0～5℃之间, 本设计值取3℃。 表2　　尾气温度与芳烃饱和含量关系 温　度℃ 蒸汽压mmHg* 芳烃饱和含量g/m3尾气 45 8.15 17.04 40 6.18 12.91 30 3.46 7.20 20 1.86 3.88 10 0.96 2.00 5 0.677 1.41 0 0.471 0.98 -5 0.323 0.67 -10 0.219 0.46 *1mmHg＝133．3Pa 　　(2) 活性炭的选择及其空速、吸附量　　活性炭选用目前国内广泛用于鞋厂及油漆厂废气处理的TF型蜂窝状活性炭。为确保工程设计的可靠性,对该产品进行小型试验,测得空速为450m3/(m3.h)时,吸附量与废气中芳烃(甲苯、二甲苯、三甲苯)浓度关系如图2。 图2　吸附量与废气中芳烃浓度