[发明专利]含EO、PO的废气处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含EO、PO的废气处理方法。

背景技术

伴随国家社会经济高速发展，国家对环保要求进一步提高。伴随着各项环保法规的出台，“以人为本，绿色环保”是当代企业和社会发展的必经之路。

如何经济合理的对尾气进行处理是环保的一个重要方向，符合我国的能源结构与发展战略。本发明涉及一种对含环氧乙烷/环氧丙烷废气的处理方法，主要解决以往技术中存在环氧乙烷/环氧丙烷洗涤不充分，洗涤消耗大，以及含环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)洗涤废水处理困难等问题。按照《GB 31571-2015石油化学工业污染物排放标准》要求，废气中环氧乙烷和环氧丙烷的限值分别为0.5、1mg/m3，现有的技术或者很难达到此要求，或者会形成二次污染。例如，华东理工大学“http://www.docin.com/p-869252916.html”公开的采用硫酸催化水合的方法，以环氧乙烷水溶液加入0.5～1.0％稀硫酸作为催化剂，在50～70℃，9.8～19.6KPa反应条件下反应生成乙二醇，反应产物需用碱液中和。该反应需要使用硫酸和氢氧化钠、虽然酸碱对EO水合由明显催化作用，但无机酸催化剂会导致碳钢设备腐蚀，而无机碱催化剂会产生一些副产物。同时在洗涤水中引入无机盐，生成含盐废水，对后续废水处理操作的难度高、耗能大，不符合经济合理的环保要求。

物理吸收法：即将环氧乙烷废气引入吸收液中进行净化，将吸收液饱和后经加热，解析，冷凝，回收；本法适用于其量较大，废气组分单一，浓度低，温度低的气体，但需要配置加热解析回收装置，设备体积一般比较大，投资较高，且环氧乙烷性质活泼，吸收液后续处理困难。由于环氧乙烷是一种危险化学组分，除具有高毒性以外，还具有高度易燃性，可自动分解并与多种化合物(包括自身)反应，且这些反应通常具有强烈的放热性。由于具有这些特性，在EO/EG(乙二醇)和EO衍生产品制造工业中已出现过多次严重事故。

EO可遇水充分混溶，来自环氧乙烷/水混合物的中期在空气中(和大气压力下)具有易燃性，除非对EO进行22倍以上稀释(按照体积)。在封闭系统中，如排水沟，可能需要稀释的倍数为100倍，这样才会形成不支持燃烧的混合物。如采用水洗吸收法处理尾气中的EO/PO(环氧丙烷)，为满足安全要求，对洗涤水的用量需求极大，造成能耗损失。同时，EO作为活泼化学剂，其水溶液进入排污系统，可能会与排污系统中的其他物质进行反应(酸类，某些胺类，碱金属氢氧化物，处于极细状态的固体如漂白粘土和锈等)。造成危险。同时，EO及其水溶液作为良好的杀菌剂，可能对生化水池及菌种造成影响。

吸附法：由于活性炭是非极性吸附剂，而环氧乙烷是非极性有机化合物，所以环氧乙烷容易被活性炭吸附。环氧乙烷竟有活性炭吸附，可达到95％以上的净化率，设备简单，投资小，但活性炭相对更换频繁，增加了装卸，运输，更换等工作程序，且含环氧乙烷的活性碳后续处理困难，导致运行成本增加，经济性欠佳。

直接水合法：直接水合法也称环氧乙烷加压水合法。将水和环氧乙烷以摩尔比为22：1的溶液，在列管式反应器中，以操作条件150～200℃，1.5～2.5MPa的条件下发生水合反应生成EG，副产物DEG，TEG等。该方法反应条件相对复杂，能耗大。不符合经济合理，节能环保的要求。

催化水合法：针对使用单纯的酸碱催化剂会腐蚀，污染设备，还会生成其他一些副产物。而直接水合法的能耗太高，本文采用催化水合法处理含环氧乙烷/环氧丙烷废液，如专利CN201010147789中提出的一种环氧乙烷水合生产乙二醇的方法。可在低温，低压条件下，环氧乙烷/环氧丙烷在催化剂作用下生成乙二醇/丙二醇。副产物为DEG/DPG等。反应产物及副产物安全可靠，无毒副作用，无火灾爆炸危险性。由于废液中反应产物及副产物对EO/PO具有良好的吸收效果，反应后废液可循环换利用。该方法具有洗涤水利用率高，能耗低，洗涤后废液易处理，装置运行安全稳定的特点。

反应产物乙二醇可回收利用，乙二醇可用于聚酯树脂，包括纤维、薄膜及工程塑料的生产，可直接用作冷却剂和防冻剂，同时也是生产醇酸树脂、增塑剂、油漆、胶粘剂、表面活性剂、炸药及电容器电解液等产品必不可少的物质，是一种非常重要的脂肪族二元醇。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中洗涤水耗量大、洗涤后废水难处理的问题，提供一种新的含EO、PO的废气处理方法。该方法具有洗涤水耗量小、洗涤后废水易处理的优点。