节能新技术在有机硅废气处理中的应用探究

能源环保与安全
伴随着国内有机硅市场规模的不断扩大,以及单体生产速度的加快,有机硅单体生产中的废气排放量也在迅速的增长。废气的有效治理,将是有机硅单体产业健康可持续发展的关键,同时也对我国的生态环境保护造成直接性的作用影响。现阶段国内对于有机硅废气处理技术的相关研究不多。在现有技术的基础上进行改造,确保处理后的尾气更加符合GB16297-1966,以及GB18484-2001的具体排放标准,提升有机硅单体生产的节能性。
一、有机硅废气处理技术原理
有机硅单体合成,以及单体精馏生产过程中所产生的废气,主要是由氮气、一氯甲烷、甲烷、乙炔、四甲基硅烷以及(CH3)2SiHCL等气体组成。想要有机硅单体生产的气体排放符合相应的环保标准,最常见的处理方法是焚烧法。将废气放置于焚烧炉内,在850摄氏度的高温下与空气充分的发生燃烧反应,生成混合气体。这一气体的主要成分包含二氧化碳、一氧化硅、微粒、水蒸气、氯化氢以及微量的游离态氯。空气中所带来的的大量的氮气以及剩余的氧气也将随着混合气体一同排除。将一氧化硅中的微粒剔除,再将水蒸气凝结处理,将氯化氢与氯中和成为中性物质,至此达到国家的相关标准,然后再进行排放。
废气处理装置以相应的环保要求为根据,在具体的工艺设计中加入了高温焚烧、余热回收、旋风除尘、
烟气急冷、湿法除尘、氯化氢吸收以及碱液洗涤等七个过程,以此来确保排放的烟气符合GB16297-1966,以及GB18484-2001的排放标准。同时,借助这一工艺系统对于剩余热量进行回收,产生1.25MPa的饱和蒸汽,将其输送至蒸汽管网内加以利用。整体的系统工艺流程简洁,具有使用合理、安全可靠的优势。
二、目前原有的废气处理工艺流程
1.废气、柴油在焚烧炉内的焚烧。工艺装置所产生的废气,将输送至焚烧单元界内,而单体合成尾气将被送至合成尾气罐,两路尾气分别被送至单独的
气烧嘴内进行焚烧。将废气的热值进行
计算,即可达到稳定的燃烧条件,进而
可以进行独立稳定的燃烧。柴油在进入
相关界区之后,将经由柴油泵施压,送
至柴油烧嘴中,以供烘炉在进行升温与
保温操作时使用。
焚烧炉内的焚烧温度应维持在
1050-1100摄氏度之间。废气在高温的作
用下不断的分解、氧化,生成大量的二
氧化碳、水、氯化氢以及一氧化硅等物
质。生成的烟气中含有大量的氮气,以
及剩余的氧气和微量的游离态氯。
2.余热回收。焚烧炉内排出的烟
气中含有大量的热能,将烟气中剩余
的热量回收至余热锅炉中,并将产出的
1.25MPa饱和蒸汽输送至有机硅单体生产
系统的蒸汽管网中。高温烟气一旦经过
余热锅炉,烟气的温度从580摄氏度下降
至320摄氏度,然后进入两级旋风除尘器
中。这道工序需要在焚烧炉的尾端加设
冷却风口,以此防止高温的一氧化硅颗
粒附着在余热锅炉的入口,造成管板的
阻塞。而焚烧炉出口烟气的降温工作由
冷却风机提供的冷却风来完成。
3.尾气的除尘。在两级旋风除尘器
中,烟气中所悬浮的一氧化硅将借助离
心力的作用,沿着圆筒壁旋转下降,经
由排尘口进入下方的置换仓中,氮气管
路按照低流量对氮气进行连续的置换。
将一氧化硅微粒所附着的氯化氢气体进
行置换。经过一段时间的氮气置换再输
送至底部的储灰仓中,以此来有效的避
免储灰仓受到酸性物质的腐蚀。
在正常的运行过程中,将旋风除尘
器的底部,以及置换仓底部的电动卸料
阀关闭。在卸灰时通过连续开启来进行
卸料的工作。如果储灰仓中的一氧化硅
微粒积存超过4h,即可打开储灰仓底部
的手阀,使用工业水将一氧化硅微粒冲
入滤液池中。
4.尾气的吸收与中和。将经过两级
旋风除尘器净化完成的气体经由排气管
输送至急冷塔。在急冷塔中,烟气将直
接与雾状的循环稀盐酸进行接触,形成
传热传质的过程。
烟气中的氯化氢被稀酸循环液进行
吸收的过程就是放热反应。稀酸循环液
中的水分在受热后会将烟气中的热能大
量的吸收,同时,稀酸循环液与烟气之
间发生显热传递,将烟气中的温度由320
摄氏度迅速降至60-70摄氏度。急冷塔底
部混合的废弃酸液,将通过废酸泵传送
至换热器中进行降温,其热量通过换热
器中的循环冷却水被带走。
烟气中的氯化氢气体在稀盐酸中
是易溶的,并且,烟气中的一氧化硅固
体,将进入稀盐酸溶液中,形成悬浮
液。而经过降膜吸收器底部所产生的盐
酸,一部分送至急冷罐,剩余的大部分
经由废酸泵被送回至降膜吸收器中,用
作降膜吸收器中的吸收液。由降膜吸收
器处理排出的烟气,其氯化氢的含量已
得到大幅度的降低,然后再输送至碱洗
填料塔中。填料塔中装有填料,烟气最
终的洗涤处理将由洗涤液来高效完成。
在洗涤液中加入氢氧化钠水溶液,对烟
气中残余不多的氯化氢进行中和,同时
将游离态的进行中和,转化为盐水
后排出,以此使得烟气的排放达到国家
的相关标准。
三、结语
有机硅行业在我国的发展历史不
长,但是技术的进步速度很快。伴随着
国家对大气治理的重视程度不断加深,
废气处理技术的革新是各企业的刚需
所在。将原有的技术进行改进。让原有
的有机硅单体生产所产生的废气具有良
好的处理效果,其技术得到了显著的提
高,对有机硅单体生产企业的可持续发
展带来显著的环保效益与节能效益。
参考文献:
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[3]潘科学. 有机硅粘接促进剂的合成及其增粘无
卤阻燃导热加成型有机硅灌封胶的研究[D].华南
理工大学,2014.
节能新技术在有机硅废气处理中的应用探究
李战飞  江苏融阳环保科技有限公司
【摘 要】文章将对有机硅单体生产过程中所产生的废气其处理工艺及流程进行简单的介绍,针对现有技术中存在的缺点提出相应的解决办法,对有机硅废气处理的节能新技术进行开发。通过使用该技术对有机硅的废气进行处理,柴油的使用量从原本的70-80L/h,减少到40-43L/h,耗电量从原有的410kw/ h,减少到287kw/h,其节能降耗的效果非常明显。
【关键词】节能新技术;有机硅废气处理;应用探究
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