1 有机溶剂概述
有机溶剂是相对于无机溶剂而言的一种化学物质, 其特点大多是不溶于水, 分子量较小, 以液态形式呈现并在与其他溶质掺合的情况下化学性质稳定。常见的有机溶剂乙二醇、苯乙烯、全氯乙烯等等。
在当今世界范围内的化工行业中, 有机溶剂是不可或缺的生产资源, 在石油工业、制药工业、印刷行业等广泛地运用。而这些溶剂在化学性质上极容易挥发或见光反应, 最终进入大气形成有毒废气。
同时, 有机溶剂很容易通过人体皮肤和呼吸系统进入体内, 与血红蛋白结合, 造成骨髓、神经系统、肝肾内脏等器官的毒害, 这对在此类工作区域内的从业人员而言, 是非常严重的身体伤害。例如, 在大部分有机溶剂中存在的苯及苯类化合物, 是世界医学界公认的致癌物质, 会对人类的造血系统形成不可修复的伤害。
诸如此类有机溶剂, 尤其在发生光化学反映后, 对人体的伤害更大, 同时在排入大气中之后由于自身的稳定结构, 不容易被分解, 只能通过稀释作用来减少毒害作用。
在以往处理废气中有机溶剂的方案中, 将回收的有机溶剂和气体进行燃烧, 可以转化成无毒的气体物质 (主要是二氧化碳) , 但这种做法不仅会造成资源的浪费, 同时也形成了大量的温室气体, 对构建节约型社会和低碳经济社会并不理想, 因此要从回收利用角度重新考虑。
2 废气中有机溶剂处理及回收的工艺
在以往的处理手段中, 为了减少对环境和人员的伤害, 大多采用焚烧 (无焰) 和燃烧 (有焰) 的方式。
将废气中的有机溶剂烧掉是最简单的处理方法, 但也存在一定的危险, 针对有焰燃烧会导致爆炸事故发生, 由此转为无焰焚烧的方式。这种处理方法首先要提升有机溶剂气体的密度, 通常会用活性炭进行吸附作业, 随后将高浓度的溶剂气体进行余热, 实现无焰催化燃烧。
无论是有焰还是无焰的处理方式, 这种单纯地以降低伤害和污染的方式显然是不可取的, 尤其是在当年资源利益匮乏的情况下, 因此需要不断转化溶剂回收的工艺手段。
以下阐述几种常见的有机溶剂回收方法:
2.1 吸收法
顾名思义, 是通过特殊的液化介质来吸收气体中的有机溶剂成分, 这就要求两者之间具有同类的性质。例如柴油或柴油对溶剂中的油性物质具有溶解性, 通过高温上淋工艺不断与气体物质交融, 实现吸收。
吸收法需要对设备的依赖性较大, 我国对吸收法的利用始于上世纪其八十年代, 最初主要用于乙醚溶液, 随后逐渐扩展应用范围。在使用吸收法过程中需要考虑的问题主要是流程问题, 不同的溶剂吸收性不同, 需要严格的控制。
2.2 冷凝法
冷凝法的利用具有针对性, 一般来说, 适用于一些单一有机溶剂浓度较高的废气环境, 特别是某一种成品挥发性有机溶剂。例如在制冷设备中, 早期普遍采用氟利昂作为循环介质 (现已淘汰) , 就可以采用冷凝的方式进行分离回收;再例如汽油、柴油等成品包装环境下 (加油站油池、油罐) 发生的挥发性行为, 也同样适用冷凝法。
不难看出, 冷凝法就是利用气体对温度的反应实现的, 采用冷冻的手段降低温度, 由于气体中所包含的溶剂成分比较单一, 所以变化较为明显, 回收的物质也十分统一。
冷凝法本质上是一种简单的物理手段, 不需要对设备进行特殊的设计构造, 但同样受到气体中溶剂性质的限制, 这是其使用的局限性。同时, 使用冷凝法还要注意的是, 作用气体的饱和蒸汽气压随温度的变化不能太大。
2.3 吸附法
吸附法的使用历史非常悠久, 在早起无害处理中也使用过, 主要的工具是活性炭, 并随着活性炭的种类和性能不断发生变化。活性炭是最常用的吸收剂, 针对活性炭的性质处理后, 可以实现特定有机溶剂的回收, 简单方便快捷, 但这一方法的回收与活性炭投入有很大的关系, 性价比有待提高。
3 结语
废气中的有机溶剂处理和回收已经不单纯是消除对生态环境影响的问题, 结合当前构建节约型社会和低碳型社会的要求, 简单地消除处理会造成大量的资源浪费。因此作者认为, 通过积极的开展回收工艺的研究, 是最为妥当的解决方案。一方面, 对于整个社会来讲, 可以降低资源的浪费程度, 另一方面对于企业而言, 可以获取额外利润, 降低生产成本, 因此具有执行的可行性。总而言之, 废气中有机溶剂的处理和回收具有广阔的市场前景, 在未来有可能形成新的行业类型, 并由此加入现代工业体系。
摘要：工业废气中往往包含大量的有机溶剂, 种类多、含量大、毒性高, 在不经过处理就直接排放到大气中会造成严重的污染问题, 甚至形成毒雨、酸雨, 对动植物的生命安全造成威胁。在我国构建生态平衡发展战略和低碳经济社会的背景下, 对废气中的有机溶剂实现回收, 不仅可以减少污染, 还可以提高对资源的利用效率, 降低企业经营成本, 提高市场效益, 一举两得;本文就有机溶剂的处理和回收展开讨论, 针对这一工艺提出合理化建议。
关键词：有机溶剂,工业废气,生态环保,低碳经济
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