ABS凝聚尾气低温等离子反应中试研究

[摘 要]本文采用复旦大学研发的“低温等离子体反应器”结合ABS凝聚尾气的实际情况，对ABS凝聚尾气进行异味废气净化处理，通过中试试验形成最佳工艺运行参数和操作条件，为工程化应用提供依据。

中图分类号：TK403 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0093-01

1 引言

大庆石化分公司化工三厂ABS车间凝聚罐尾气来自三个串联运行的凝聚罐，尾气排放量约2400立方米/小时，目前未经治理直接通过引风机的作用高空排放，该尾气中含有大量的苯乙烯、丙烯腈以及反应中间体等污染物，该尾气的排放不仅对厂区工作环境产生污染，危害工人身体健康，影响工作积极性；而且尾气的扩散也对厂界外环境也造成了影响，因此急需进行治理，处理后的废气达到国家恶臭物质排放标准（GB14554-93）和大气污染物综合排放标准（GB16297 -1996）。

2 中试部分

2.1 中试工艺

次中试试验采用复旦-派力迪污染控制工程研究中心废气处理新技术-低温等离子体技术，对ABS凝聚尾气进行废气净化处理，主要工艺为：

ABS凝聚尾气从凝聚罐尾气放空管引出，在引风机的作用下进入预处理单元进行水气分离、除尘和降温；然后排入气体分配器中均质均量，再进入等离子体反应器单元，在该区域由于高能电子的作用，使异味分子受激发，形成带电粒子、或分子间的化学键被打断产生自由基等活性粒子，这些活性粒子和O2反应，同时空气中的水和氧气在高能电子轰击下产生OH自由基、氧原子、臭氧等强氧化性物质，这些强氧化性物质与异味分子反应，使其分解，从而促进异味消除，出气中含有的部分未来得及彻底反应的碎片粒子和活性氧等成份再进入深度氧化床，使碎片粒子和活性氧等充分反应，彻底达到消除异味的目的，净化后的气体经引风机后通过排气筒高空排放。

2.2 中试期间所检测的控制参数

试验有4个气体采样点，分别是：进气采样点、冷凝气后采样点、等离子反应器后采样点、深度氧化处理后采样点。4个气体采样点分析苯乙烯、丙烯腈、非甲烷类总烃含量。

2.3 废气处理流程

（1）预处理

ABS凝聚罐尾气温度较高（约97℃），水汽含量大，并且含有少量的反应中间体等固体颗粒状或凝胶状物质，该废气如果直接进入低温等离子体，会影响等离子体放电，增加能耗，并有可能产生结焦现象，影响设备的正常运行，因此须首先进行预处理，预处理系统采用雾化喷淋降温和动态丝网除水器。

（2）低温等离子体反应

经预处理后的废气水汽和粉尘量大大降低，剩余的基本是纯净的苯乙烯和丙烯腈等污染物，需补充新风，因此在除水器后面设置补新风接口，补新风量与废气中的水汽含量相当。除水后的废气与补充的新风在管道内混合后通过气体分配器均布后进入等离子体反应器，以使每个等离子体反应管中通过的气体量等同，同时也使来自不同工段的废气进行充分混合，达到均质目的。

（3）深度氧化床

从低温等离子体出来的废气，大部分污染物被分解成碎片粒子，并可能生成少量有机酸；同时一部分氧气也在高能电子的轰击下形成臭氧等活性氧成份。针对废气中少量没有处理完全的臭气因子，采用深度氧化技术对其进一步分解氧化。

深度氧化塔采用改性填料为填充塔，可有效吸附碎片粒子和活性氧等，并促进吸附在填料塔上的这些成份发生深度氧化反应。由于该填料塔不是用来吸附有机质的，且始终有活性氧等成份存在，因此，填料塔即使吸附了少量有机质，也会因为臭氧、自由基等氧化反应的存在，使得填料塔始终处于非饱和状态，即本系统采用的填料塔无需更换，可长期使用。深度氧化池同时设至循环水喷淋，可使部分反应转移到液相中进行，使反应更加完全。

（4）经引风机和排放烟囱

经过深度氧化床处理的气体，由引风机和排放烟囱排入大气。本处理系统设计的思想为全负压操作，可有效防止风管、风阀及设备的泄漏，因此引风机装在深度氧化反应塔的后面，排放烟囱的前面。引风机的进风口装有可调节风阀，供调节风量、风机维护使用。

（5）控制和监控系统

整个系统设置1台集中控制柜，控制系统的运行。在处理系统的不同位置，设置采样口和检测点，用于采样和工艺检测需要。

3 中试结果

通过以上中试试验，ABS凝聚尾气中苯乙烯，丙烯腈、非甲烷总烃含量明显降低，下表所示凝聚尾气数据对比表：

从上表可以看出凝聚尾气通过低温等离子体技术处理后，其含有的苯乙烯，丙烯腈，非甲烷总烃均达到排放标准。

4 结论

1、通过凝聚尾气低温等离子反应中试研究，找到了适合本装置的有效处理ABS凝聚尾气的有效途径。

2、本次试验为定性试验及数据优化试验，通过试验确定工艺方案的可行性，并为工程设计提供优化数据和设计参数。

参考文献

[1] 李工生，白延军，李朝阳，等.ABS装置中丙烯腈及苯乙烯等废气的治理，弹性体，2010-06-25

[2] 黄立本.《ABS树脂及其应用》，化学工业出版社.

[3] 李小军.化三ABS废气处理方案.