顺酐行业废气治理新手段

顺酐行业废气治理新手段――蓄热式氧化处理见奇效

江苏金能环境科技有限公司陈敏东

顺酐行业作为我们国家的主要一个化工基础行业为了国家经济的发展和国民生活水平提供了杰出贡献。

顺酐是基本有机化工原料,是世界上仅次于醋酐和苯酐的第三大酸酐原料

顺酐主要用于生产不饱和聚酯树脂（UPR）、醇酸树脂。此外，以顺酐为原料还可以生产1，4-丁二醇（BOD）、γ-丁内酯（GBL）、四氢呋喃（THF）、马来酸、富马酸和四氢酸酐等一系列用途广泛的精细化工产品，在农药、医药、涂料、油墨、润滑油添加剂、造纸化学品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域具有广泛的应用。因其强大的市场需求，同时利用我国丰富的焦炭资源产生的焦化苯生产顺酐，具有较大的市场竞争力。促使我国顺酐生产能力的不断增加，产量也不断增加。据顺酐行业协会的不完全统计，1995年我国顺酐的产量只有4.5万吨，2006年我国顺酐生产能力已经增加到约60万吨左右，实际产量在42万吨以上。顺酐加氢类产品及下游深加工产品，如1,4- 丁二醇、γ- 丁内酯、四氢呋喃及PBT树脂、PTMEG（氨纶原料）在今后相当时间内具有良好发展前景，也将拉动顺酐消费。因此从长远来看我国顺酐市场需求和发展前景都值得期待。

顺酐行业现行的主要工艺是焦化苯氧化生成，按国内主要的2万吨顺酐装置为例：每生产1吨顺酐需用焦化苯吨。按现有顺酐催化剂的技术性能，苯的转化率在95—98.5%。也就是有6.8公斤苯随着每小时68000标方的尾气排放到大气中。苯（benzene，C6H6)是一种石油化工基本原料；苯是组成结构最简单的芳香烃类有机化合物，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，有毒，为IARC第一类致癌物。人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内，会引起急性和慢性苯中毒。长期接触苯会对血液造成极大伤害，引起慢性中毒。引起神经衰弱综合症。苯可以损害骨髓，使红血球、白细胞、血小板数量减少，并使染色体畸变，从而导致白血病，甚至出现再生障碍性贫血。苯可以导致大量出血，从而抑制免疫系统的功用，使疾病有机可乘。有研究报告指出，苯在体内的潜伏期可长达12-15年。长期吸入会侵害人的神经系统，急性中毒会产生神经痉挛甚至昏迷、死亡。一般在白血病患者中，有很大一部分有苯及其有机制品接触历史。苯难溶于水，所以现有顺酐工艺的最后道工艺水吸收根本不能解决苯的污染问题。有尾气处理的社会意义及其重大。但是目前国内的

顺酐企业绝大多数并没有对尾气进行处理，按照推算，2006年全国每年至少有5000吨（按照年产40万顺酐计算）的气态苯通过顺酐企业直接通过吸收塔的紧急排放口排到大气中。因此随着可持续发展政策的推进以及群众环保意识的增强，顺酐尾气处理势在必行。

江苏金能环境科技有限公司是一家国企改制的民营股份制企业，在化工危废焚烧炉行业界拥有良好的信誉。有着严谨的质量保证体系，较好的技术力量、较多的相关工程经验、较完整的设计、生产、安装、售后服务队伍，具有相当的实力）。经过该公司广泛调研和参考国外相关公司运行实绩，在2009年下半年向常州亚邦化学有限公司提出了采用其最新的三厢反吹式蓄热焚烧炉（专利号为200820042081.1）来处理顺酐废气。针对顺酐行业的工艺情况与尾气的特点，在与相关行业专家讨论后改进了其蓄热焚烧工艺，创新地推出了带锅炉的确一厢多室的新型蓄热焚烧炉（专利已在办理中）。并在该项焚烧炉系统中创新应用了该公司的多项专利技术特殊配方的蓄热陶瓷是本公司的专利产品(专利号为200830206425.3)、反吹式阻火器是本公司的专利产品(专利号为ZL 200620075501.7)、气动扑克阀是本公司的专利产品(专利号为200820042083.0)、烟道式雾水分离器是本公司的专利产品(专利号为200810021276.2)蓄热式废气氧化炉（RTO）的蜂窝陶瓷能够将燃烧放热的热量储存起来，当蜂窝陶瓷的温度超过有机废气的着火点，即使燃烧机不点火，炽热的蜂窝陶瓷也能把有机废气点燃，所以蓄热式废气焚烧炉很节能。结构简单的蓄热式废气焚烧炉具有：能耗低、安全性耗、应用范围更加广泛、制造成本低等优点，是一种很有发展前景的废气焚烧炉。高效蓄热材料的直接换热，是国外上世界九十年代才出来的新技术（1982年英国Hotwork公司和British Gas公司合作，首次研制出了紧凑型的陶瓷球蓄热系统RCB(Regenerative Ceramic Burner)。20世纪 90年代初，日本钢管株式会社(NKK)和日本工业炉株式会社(NFK)联合开发了一种新型蓄热器，称为高效陶瓷蓄热系统HRS(High-cycle Regenerative Combustion System)）；我公司在消化蓄热原理、热力焚烧炉技术基础上，开发了具有自主知识产权的三厢反吹蓄热式焚烧炉；特别是开发了具有专利技术的蜂窝陶瓷蓄热体，这种特种的蓄热蜂窝陶瓷作为高温空气燃烧技术的关键和核心部件，要求蓄热体具有良好的蓄热特性、低阻力特性、良好的热震稳定特性以及耐高温特性，从而保障应用HTAC

技术的工业窑炉达到预期的节能、环保以及提高产量的目的。为此，江苏金能环境科技有限公司在蜂窝陶瓷蓄热体生产中严格进行原材料配方及工艺制度的优化设计，生产的莫来石、堇青石、莫来石复合质、堇青石复合质、碳化硅和刚玉等材质的蜂窝陶瓷蓄热体具有耐高温、抗腐蚀、热震稳定性好、强度高、蓄热热量大、导热性能好等显著优点，完善地配合HTAC技术的预期效果适合于成分复杂、含有腐蚀性或卤素、硫、磷、砷等对催化剂有毒物质的低浓度、大风量的有机废气治理，也非常适用以及处理需要高温焚烧才能消除气味的某些特殊臭气。这种炉型工艺先进、运行长期稳定、运行成本低廉，系统实现PLC全自动控制。

江苏金能环境科技有限公司目前已根据国际、国内标准及用户的要求生产十几种不同规格和材质的蜂窝陶瓷蓄热体，并可按照用户的要求生产各种规格、各种材质的蜂窝陶瓷蓄热体。蓄热式热力氧化炉主要优点为：

（1）采用蓄热式换热装置，让蓄热载体与气体(烟气和废气)直接换热，炉膛辐射温压大，加热速度快；低温换热效果显著，所以换热效率特别高，热利用率在90%～95%；最大限度回收燃烧产物中的显热。热效率高，排烟温度低（＜100℃），节能效果显著。降低燃料消耗的同时也就意味着减少了温室气体的排放。

（2）陶瓷蓄热体加强了炉内传热，换热效果更加，所以同样处理量的装置其炉膛容积可以缩小，相对于间接换热原理的氧化炉来说，大大降低了设备的占地面积和设备投资。

（3）蓄热室内温度均匀分级增加，废气的有机物是在炉内高温蓄热体中开始逐层燃烧，无高温锋面，因而燃烧噪声低。另一方面延长了炉膛耐火材料的使用寿命。

（4）扩大了高温燃烧区域，整个高温分解区的边界几乎扩展到炉膛的边界，从而使得炉膛内温度均匀，炉膛温度可高达760～1100℃，烟气在炉内高温停留时间长，停留时间t≥1s，有机物燃烧破坏率高，能够充分分解有害的臭气和多氯化合物，抑制二恶英的生成；氧化毁除率保证在99 %以上，有毒气体和二恶英等（多氯代二苯并-对-二噁英和多氯代二苯并呋喃类）在燃烧室得到充分的分解和消除，环保效果更为显著。

（5）与传统燃烧过程完全不同的热力学条件，采用分级燃烧技术，延缓燃烧能量的释放；炉内温升均匀，烧损低，加热效果好；燃烧室内的温度整体升高且