随着工业化程度的不断提高,人为产生的空气污染物所占空气总污染物的比例在不断增加、对人类自身健康的危害在不断增大。目前,排放空气污染物最多的工业部门有:石油与化学工业、冶金工业、电力工业、建筑材料工业等等,下面就工业排放的主要有害气体污染物NOx、SO2、P、CO、卤代烃、挥发性有机物(简称为VOC)等的吸附分离治理前景和可行性简要分析如下:
(1)硝酸生产尾气、烟道气、石灰窑气等各种工业废气中的NOx
硝酸生产过程中要排放大量的硝酸尾气,其中含有NOx。NOx不仅对人类、生物有剧毒,而且导致光化学烟雾的生成,其危害极大。我国现有硝酸生产工厂50多家,硝酸尾气中NOx的浓度一般为500~5000 ppm,每年排入大气的NOx(以NO2计)约为6万吨。如果能回收这些NOx,不仅控制了对环境的污染,同时可以增产硝酸,降低生产成本。
目前西南化工研究院已开展了硝酸尾气的吸附法回收治理工业性试验研究工作,实验证明了这种方法有相当的优越性。研究表明,净化气中NOx浓度可控制在低于0.02%,对应尾气中NOx浓度从0.04%到0.8%,回收气中NOx浓度变化范围可从0.8%至5%,可以返回系统生产硝酸。
对石灰窑气等废气中氮氧化物的脱除技术,西南化工研究设计院已开发成功,并申报国家专利。对烟道气中氮氧化物的脱除,根据烟道气组成采用TSA法与其他化学技术处理法可有效控制氮氧化物的排放量。
(2)黄磷尾气净化和从黄磷尾气中提纯一氧化碳
我国每年生产黄磷40万吨,生产过程中每生产一吨黄磷会产生2500Nm3尾气,每年产生的尾气量达10亿Nm3,其主要成份为一氧化碳(约85%~90%),CO是一种易燃易爆有毒的气体,尾气中含有的P、S、As、F等及其化合物的有毒组分未经处理排放到大气中也将严重污染环境;同时CO又是一种重要的碳一化工原料,尾气中含有的P、S、As等易使催化剂中毒,所以有效处理黄磷尾气具有非常重要的意义。近年来,国内外在净化黄磷尾气和开发黄磷尾气领域已开展了较多工作,其中西南化工研究院开展了尾气处理的动态吸附研究实验,取得了可循环操作的TSA净化流程,并结合自己的CO提纯专有技术,已转让一套采用吸附法从黄磷尾气净化并提纯CO的工业装置。
(3)二氧化硫的控制
硫氧化物主要是二氧化硫,它是大气中数量最大、分布最广、影响最严重的环境污染物之一,目前控制的主要方法有:高烟囱稀释法、采用低硫燃料、排放废气脱硫等,近年在采用干法(吸附剂吸附法)、湿法脱硫技术领域开展了较多研究,工业化应用已很成熟。 吸附法脱除废气中的SO2又分为物理吸附法和化学吸附法,物理吸附时被选择性吸收的SO2可通过升温或降压解吸出来,化学吸附时吸附剂同时起催化作用,被吸附的SO2被废气中的氧氧化成SO3,后者在与水生成硫酸。目前,国内关于采用吸附法净化SO2的报道多为实验研究报告。
(4)含三氯乙烯、三氯乙烷等卤代烃的排放废气净化
含卤代烃的废气净化目前较为成熟的技术是溶剂吸收或吸附法处理,如:(1)彩色显象管生产线清洗阴罩时挥发的三氯乙烷气体刺激人体粘膜,长期接触能使运动神经系统受损,无论从环境保护还是降低生产成本来看都必须回收利用。航天总公司四院四十二所成功开发了应用活性炭纤维回收三氯乙烷,避免了环境污染,使用效果良好。(2)在工业上应用很广的三氯乙烯,是对人体和环境都有较大危害的有毒污染物,含三氯乙烯工业废气排放前必须脱除其中超标含量的TCE,应用吸附